太阳能电池和用于制造太阳能电池的方法技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池以及一种用于制造这种太阳能电池的方法，在所述方法中制造太阳能电池芯，在所述太阳能电池芯中在光入射到太阳能电池的前侧时提供到发射极的和到位于与太阳能电池的发射极相对置的一侧上的基极的电荷分离和电荷传输；制造呈接触指形式的能导电的发射极接触结构，所述接触指与发射极直接电接触；并且制造呈汇流排形式的发射极端子结构，所述汇流排与发射极接触结构直接电接触并且横向地连接发射极接触结构的接触指；其中在太阳能电池的相对置的侧上的发射极和基极接触。本发明专利技术的目的是，提出一种所述类型的简单构成的且可靠工作的太阳能电池以及一种相应的太阳能电池制造方法，借助所述太阳能电池制造方法能够降低太阳能电池制造成本。所述目的通过所述类型的太阳能电池和太阳能电池制造方法来实现，其中至少由镍、镍合金、锡和/或锡合金制造可焊接的金属的发射极端子结构并且将焊料或者被焊料覆盖的、能导电的带状装置施加到所述发射极端子结构上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种太阳能电池以及一种用于制造这种太阳能电池的方法，在所述方法中制造太阳能电池芯，在所述太阳能电池芯中在光入射到太阳能电池的前侧时提供到发射极的和到位于与太阳能电池的发射极相对置的一侧上的基极的电荷分离和电荷传输；制造呈接触指形式的能导电的发射极接触结构，所述接触指与发射极直接电接触；并且制造呈汇流排形式的发射极端子结构，所述汇流排与发射极接触结构直接电接触并且横向地连接发射极接触结构的接触指；其中在太阳能电池的相对置的侧上的发射极和基极接触。本专利技术的目的是，提出一种所述类型的简单构成的且可靠工作的太阳能电池以及一种相应的太阳能电池制造方法，借助所述太阳能电池制造方法能够降低太阳能电池制造成本。所述目的通过所述类型的太阳能电池和太阳能电池制造方法来实现，其中至少由镍、镍合金、锡和/或锡合金制造可焊接的金属的发射极端子结构并且将焊料或者被焊料覆盖的、能导电的带状装置施加到所述发射极端子结构上。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于制造太阳能电池的方法，其包含下述方法步骤:制造太阳能电池芯，在所述太阳能电池芯中在光入射到太阳能电池的前侧时设置到发射极的和到位于与太阳能电池的发射极相对置的一侧上的基极的电荷分离和电荷传输；制造呈接触指形式的能导电的发射极接触结构，所述接触指与发射极直接电接触；并且制造呈汇流排形式的能焊接的金属的发射极端子结构，所述汇流排与发射极接触结构直接电接触并且横向地连接发射极接触结构的接触指；其中在太阳能电池的相对置的侧上的发射极和基极接触。本专利技术还涉及一种太阳能电池，其具有:太阳能电池芯，在所述太阳能电池芯中在光入射到太阳能电池的前侧时设置到发射极的和到位于与太阳能电池的发射极相对置的一侧上的基极的电荷分离部和电荷传输部；能导电的发射极接触结构，所述发射极接触结构与发射极直接电接触；和能焊接的金属的发射极端子结构，所述金属的发射极端子结构与发射极接触结构直接电接触；其中在太阳能电池的相对置的侧上的发射极和基极接触。
技术介绍
所述类型的方法在工业制造太阳能电池时建立。例如，根据该方法制造标准太阳能电池，其中太阳能电池芯具有由硼掺杂的结晶硅制成的基极和位于太阳能电池的前侧上的磷掺杂的发射极。所述太阳能电池的发射极典型地通过由银构成的接触指接触。接触指通过通常称作为母线的汇流排彼此连接。为了太阳能电池的外部互联将连接带焊接到所述汇流排上。 在标准太阳能电池中，根据现有技术的接触指和汇流排在一个共同的方法步骤中通过丝网印刷由银膏制造。在此，典型地与太阳能电池的后侧上的发射极相对置的基极例如通过铝层进行接触，其中铝层形成基极接触结构。因为铝不可焊接，所以将可焊接的银端子结构施加到所述基极接触结构上。 在根据至今已知的工艺制造太阳能电池时的问题在于其高的制造成本。在制造标准太阳能电池时所使用的银膏在此为制造成本的显著份额。因此在现有技术中存在尤其通过限制银的消耗来降低太阳能电池的制造成本的方法措施。 从参考文献DE 10 2010 014 554 Al中已知一种太阳能电池，其中代替银导线使用铜线作为汇流排，所述铜线电镀到接触指上。该太阳能电池和其所属的制造方法的缺点是需要专用的、适合于该方法的电镀设备。此外，在应用铜时存在下述危险:所述铜扩散到太阳能电池的硅中。为了避免这种情况，需要在硅和铜之间的极其良好的阻挡部。还有问题的是，仅在与接触指的小的交叠区域处将用作为汇流排的铜线与太阳能电池连接。由于小的接触面积，这种太阳能电池的可靠性是受到质疑的。 此外，从文献DE 10 2009 016 268 Al中已知后侧接触式太阳能电池，例如所谓的叉指状背面接触电池(IBC)，其中基极还有发射极都在太阳能电池后侧上接触，其中在已知的厚层银层的位置处使用多层式薄层金属化部。该太阳能电池的缺点是，其制造是极其耗费的并且与相应高的成本联系在一起。高的工艺成本例如从相对细工的后侧结构，其中必须确保η型和ρ型区域的分离并且所述后侧结构仅能够以与在制造标准太阳能电池时相比更大的耗费来实现。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是:提出一种所述类型的简单构成的且可靠工作的太阳能电池，其与现有技术中的太阳能电池相比是更加低成本的。此外，本专利技术的一个目的是:提出一种用于制造这种太阳能电池的相应的制造方法。 所述目的通过开始所述类型的方法来实现，其中至少由镍、镍合金、锡和/或锡合金制成可焊接的金属的发射极端子结构并且将焊料或者被焊料覆盖的、能导电的带状装置施加到所述发射极端子结构上。 根据本专利技术的方法与至今常见的、发射极接触结构和发射极端子结构在太阳能电池的前侧上同时在一个方法步骤中制造的标准太阳能电池制造方法的区别在于:现在发射极接触结构和发射极端子结构依次在不同的方法步骤中制造并且发射极端子结构不由在标准太阳能电池中被证明的极其良好传导的银构成。代替于此，根据本专利技术使用已知的相对差传导的材料、例如镍或锡或者由镍或锡构成的合金来构成发射极端子结构。所述材料主要由镍或锡构成，但也能够是镍锡合金。原则上，也能够使用镍和/或锡的其他的合金、例如具有钒的合金。然而，发射极端子结构不必仅由包含镍、镍合金、锡和/或锡合金的层构成。因此，根据本专利技术，也能够将附加的层、例如增附层或覆盖层在含镍和/或锡的层的上方或下方施加到太阳能电池上。 因此，本专利技术采用完全非常规的方式进行太阳能电池接触。在此，明确弃用昂贵的材料、如银来制造发射极端子结构，并且趋向于显著较差导电的材料、例如镍、锡或由所述材料中的至少一种构成的合金。所述材料的导电性仍毫无问题地足以适合于电接触发射极接触结构。此外，例如镍、锡和/或由所述材料构成的合金是可极其良好焊接的，使得能够极其良好地将焊料或者被焊料覆盖的带状装置施加到由所述材料制成的发射极端子结构上以用于太阳能电池的接触。在最终效果中，能够借助根据本专利技术的方法以与现有技术相比显著更低的成本来制造太阳能电池，因为根据本专利技术放弃使用高价格的材料、例如银来制造发射极端子结构。此外，通过一方面借助于发射极接触结构提供极其良好的电接触并且另一方借助于发射极端子结构提供极其良好的可焊接性的处理方法能够制造具有高质量的太阳能电池。 根据本专利技术的方法相对于将银母线用作为发射极端子结构的太阳能电池标准工艺的另一优点在于:根据本专利技术所提出的发射极端子结构材料不对硅表面产生负面影响。在常规的太阳能电池中，代替于此存在下述效果:设置用于焊料的银母线穿过设置在太阳能电池上的氮化硅直到硅表面上。这降低了太阳能电池的效率。这种情况在现有技术中通过下述方式来避免:在太阳能电池上印制接触指，随后执行煅烧步骤，此后施加银母线并且随后仅干燥银母线，使得能够防止银直到太阳能电池的硅芯的渗透。这种效果尤其在根据本专利技术提出的发射极端子结构材料例如被溅射时是不必担忧的。 如上面已经提及，可焊接的金属的发射极端子结构同样如例如由银构成的常规的发射极端子结构那样是可焊接的。由此，借助根据本专利技术的方法制造的太阳能电池能够在标准生产方法中在没有较大的生产改装的情况下被进一步处理。太阳能电池与其他的太阳能电池或太阳能模块的靠外的端子极的外部的互联能够在不改变方法流程的情况下进行。在根据本专利技术的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造太阳能电池(1，1’)的方法，其包含下述方法步骤：‑制造太阳能电池芯(2)，在所述太阳能电池芯中在光入射到所述太阳能电池(1，1’)的前侧(9)时提供到发射极(3)的和到位于与所述太阳能电池(1，1’)的所述发射极相对置的一侧上的基极(4)的电荷分离和电荷传输；‑制造呈接触指形式的能导电的发射极接触结构(5)，所述接触指与所述发射极(3)直接电接触；并且‑制造呈汇流排形式的能焊接的金属的发射极端子结构(6)，所述汇流排与所述发射极接触结构(5)直接电接触并且横向地连接所述发射极接触结构(5)的所述接触指；其中在所述太阳能电池(1，1’)的相对置的侧上的基极(4)和发射极(3)接触，其特征在于，至少由镍、镍合金、锡和/或锡合金制成能焊接的金属的所述发射极端子结构(6)并且将焊料或者被焊料覆盖的、能导电的带状装置(11)施加到所述发射极端子结构(6)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·格里姆，威廉·施泰因，马丁·普莱蒂希，朱塞佩·奇塔雷拉，
申请(专利权)人：威廉·施泰因，
类型：发明
国别省市：德国;DE