[發(fā)明專利]用于接觸半導(dǎo)體襯底、特別是用于接觸太陽能電池的方法以及由此得到接觸的太陽能電池

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380010595.2
• 申請(qǐng)日: 2013-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN104137270A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約爾根H·維爾納;雷內(nèi)·扎普夫-哥特維克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斯圖加特大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/18;C23C14/04;H01L21/285
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于接觸半導(dǎo)體襯底、特別是用于接觸太陽能電池、特別是用于建立太陽能電池上的正面接觸部的方法，其中，首先借助LIFT-工藝(激光誘導(dǎo)向前轉(zhuǎn)移工藝(Laser-Induced-Forward-Transfer-Prozess))在有待接觸的表面上產(chǎn)生金屬的胚種結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還涉及一種帶有正面接觸部的太陽能電池，正面接觸部具有由鎳或鎳合金構(gòu)成的胚種結(jié)構(gòu)以及在胚種結(jié)構(gòu)上具有加厚層。本發(fā)明最后還涉及在背面得到接觸的太陽能電池。

背景技術(shù)

由DE?10?2009?020?774?A1公知：一種根據(jù)前面所述類型的、用于借助LIFT-工藝接觸半導(dǎo)體襯底的方法；以及一種帶有這樣建立的正面接觸部的太陽能電池。

之后，通過LIFT-工藝制造的金屬的胚種結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)在后續(xù)的步驟中得到加厚，對(duì)此優(yōu)選的是電鍍方法。

在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下，在這里能夠制造出具有低接觸部電阻的太陽能電池，其還具有很低的線形部電阻，只要應(yīng)用銅層或銀層來進(jìn)行加厚即可。

但是，銀焊膏的應(yīng)用是非常昂貴的，因此，銀作為接觸金屬的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)盡可能避免。在將銅用來加厚胚種結(jié)構(gòu)時(shí)的問題在于由于銅向太陽能電池中的擴(kuò)散而造成的不利影響。

雖然根據(jù)前面提到的申請(qǐng)?zhí)岢觯簩⑼ㄟ^LIFT-工藝產(chǎn)生的金屬的胚種結(jié)構(gòu)構(gòu)造為擴(kuò)散阻擋層，但難點(diǎn)在于，在以實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下應(yīng)用電鍍方法時(shí)，確保將加厚線形部非常精確地僅安置在金屬的胚種結(jié)構(gòu)之上。因?yàn)樽匀皇潜仨氃谌魏吻闆r下都防止：加厚層部分地延伸越過太陽能電池的未完全與金屬胚種結(jié)構(gòu)相對(duì)于銅蓋層分隔開的區(qū)域，這是因?yàn)榉駝t作為擴(kuò)散阻擋部的作用就不再得到保證。

另一方面，太陽能電池中的正面接觸部必須盡可能細(xì)窄，以便將光學(xué)上的損失保持得盡可能地低。

由DE?43?30?961?C1還公知一種用于在表面上制造結(jié)構(gòu)化的金屬合金的方法，其中，同樣首先借助LIFT-方法對(duì)襯底表面實(shí)施激光成核，就像液晶盒(LCD-Zelle)的ITO表面那樣，并且接下來例如在鎳池中執(zhí)行電鍍加厚。

同樣在此情況下產(chǎn)生之前介紹的缺點(diǎn)。

由WO?2008/080893?A1還公知一種用于在不導(dǎo)電的襯底上建立導(dǎo)電的表面的方法，其中，首先將分散體或者說分散劑(Dispersion)從載體通過借助激光的輻照傳送到襯底上，接下來對(duì)傳送到襯底上的分散體加以干燥以形成基礎(chǔ)層，并且最后對(duì)基礎(chǔ)層進(jìn)行無電流的或電鍍式的涂覆。

這種方法特別適合用于在不導(dǎo)電的襯底上產(chǎn)生導(dǎo)電的表面。

由US?2007/0169806?A1還公知一種用于接觸太陽能電池的方法，其中，首先在太陽能電池的正面借助激光方法使鈍化層部分消融，并且接下來借助噴墨方法對(duì)這樣露置的表面區(qū)域加以印制。

同樣地，所述方法帶有前面所介紹的缺點(diǎn)。

由DE?10?2009?053?776?A1公知一種根據(jù)前述類型的、用于接觸太陽能電池的方法。在此情況下，引入摻雜物質(zhì)，以形成發(fā)射層。在此，以金屬涂覆的薄層與硅晶片的背面發(fā)生接觸并且將金屬借助激光傳送到晶片上。該過程根據(jù)所謂的LIFT-工藝(Laser?Induced?Forward?Transfer)進(jìn)行。此外，憑借激光產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)能夠以電鍍或無電流的方式進(jìn)行。

由T.C.；Hoffmann，E，；J.R.；Wemer，J.H.在35^th?IEEE?Photovoltaic?Specialist?Conference(PVSC)，2010(第35界光伏專家會(huì)議，2010年)上的期刊，第3597-3599頁，編號(hào)DOI：10.1109/PVSC.2010.5614378上發(fā)表的文章“30μm?WIDE?CONTACT?ON?SILICON?CELLS?BY?LASER?TRANSFER”(借助激光傳送在硅電池上的30μm寬的接觸部)中公知的是：借助LIFT-方法，在太陽能電池的正面上直接通過抗反射涂覆建立胚種結(jié)構(gòu)式的正面接觸部。在此，接觸指形部具有小于30μm的寬度。在此情況下，接觸指形部通過電鍍包層法來加厚。

這雖然表現(xiàn)為用來在太陽能電池上以良好電導(dǎo)率建立很薄的正面接觸部的原則上的可行方案，但附加的電鍍包層法是非常復(fù)雜的。

發(fā)明內(nèi)容