用于贯通接触的方法技术

一种用于借助半导体盘中的贯通开口进行贯通接触的方法，所述方法至少包括以下步骤：提供具有上侧、下侧的半导体盘，其中，所述半导体盘具有多个太阳能电池堆叠并且在所述下侧上包括衬底，并且每个太阳能电池堆叠具有布置在所述衬底上的至少两个III

【技术实现步骤摘要】
用于贯通接触的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于贯通接触(Durchkontaktieren)的方法。

技术介绍

[0002]为了减少太阳能电池的正侧的遮挡，可以实现的是，不仅将正的外部接触面而且将负的外部接触面布置在背侧上。在所谓的金属贯穿式(Metal Wrap Through，缩写MWT)太阳能电池的情况下，太阳能电池正侧例如通过贯通接触部开口从背侧接通。
[0003]已知用于制造穿过太阳能电池的孔或贯通接触部开口的不同方法。将延伸穿过贯通开口的金属化部借助绝缘层相对于太阳能电池堆叠的层进行绝缘。
[0004]例如，由US9680035B1已知一种太阳能电池堆叠，其由在GaAs衬底上的多个III
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V族子电池组成，该GaAs衬底具有背侧接通的正侧，其中，借助湿化学蚀刻工艺产生从太阳能电池的上侧穿过子电池延伸到尚未减薄的衬底层中的孔。蚀刻工艺基于如下：蚀刻速率至少对于太阳能电池堆叠的所使用的不同III
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V族材料而言没有显著差异。在减薄衬底层之前执行正侧和孔的钝化和金属化。

技术实现思路

[0005]在此背景下，本专利技术的任务在于，说明一种扩展现有技术的设备。
[0006]该任务通过具有根据本专利技术的特征的方法来解决。本专利技术的有利构型是优选的实施方式。
[0007]根据本专利技术的主题，提供一种用于贯通接触半导体盘的方法，其中，该方法包括多个步骤。
[0008]在第一工艺步骤中，提供具有上侧和下侧的半导体盘，其中，该半导体盘具有多个太阳能电池堆叠并且在下侧处包括衬底。
[0009]每个太阳能电池堆叠具有至少两个III
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V族子电池和至少一个贯通开口，所述至少两个III
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V族子电池布置在衬底上，所述至少一个贯通开口从半导体盘的上侧延伸至下侧且具有连续的侧壁。贯通开口在上侧处具有第一边缘区域并且在下侧处具有第二边缘区域。
[0010]在第二工艺步骤中，借助第一印刷方法将绝缘层施加到第一边缘区域的一部分、侧壁的一部分上并且施加到第二边缘区域上。
[0011]在第三工艺步骤中，借助第二印刷方法将导电层施加到上侧上的绝缘层和第一边缘区域的一部分上，施加到侧壁处的绝缘层上，并且施加到下侧处的绝缘层的一部分上。
[0012]可以理解，所述工艺步骤以所提及的顺序实施。
[0013]应注意，术语“绝缘层”尤其也理解为包括绝缘层的介电层系统。此外，以术语“边缘区域”分别表示上侧上和下侧上的紧邻贯通开口地布置的区域。
[0014]应注意，光照射到上侧上。为了尽可能少地遮挡上侧，借助金属指状结构电连接上侧。
[0015]优选地，从上侧开始在衬底方向上的带隙逐子电池地减小。通常，相应太阳能电池堆叠的子电池具有n在p上布置(n auf p Anordnung)。可以理解，在两个子电池之间分别构造有隧道二极管，以便从电学角度将各个子电池串联连接。尤其地，最上方的子电池包括由InGaP组成的化合物并且具有大于1.7eV的带隙。
[0016]可以理解，在上侧上布置有通常指状地实施的上侧金属化部，以便电连接正侧。在下文中，上侧金属化部也称为金属结构。
[0017]应注意，贯通开口优选椭圆形地(oval)构造。在当前情况下，术语“椭圆形”也包括圆形，尤其是圆形形状、蛋形形状和椭圆形形状。在另一实施方式中，贯通开口构造为具有倒圆角的四边形。可以理解，在每个太阳能电池堆叠中，借助一个或多个贯通开口从背侧电连接正侧。
[0018]优选地，在构造贯通开口之前，将通常具有100mm或150mm直径的半导体盘减薄至期望的最终厚度。为此，在背侧上去除衬底材料。
[0019]此外，应注意，半导体盘具有多个未分离的太阳能电池堆叠，其中，衬底构造半导体盘的下侧。可以理解，太阳能电池堆叠也具有3个或4个或5个或最多6个子电池。
[0020]该方法的一个优点在于，借助于借助印刷方法进行的多次结构化的施加——即不仅绝缘层而且金属层——避免光刻工艺步骤。尤其地，在大的形貌(Topographie)下施加漆层(Lackschicht)时，避免相关的工艺不确定性。需要贯通开口的构造(即从背侧电连接正侧的构造简化太阳能电池堆叠的电连接)，并且在贯通开口的区域中构造绝缘层的可靠保护。
[0021]尤其地，与现有技术相比，时间上的和技术上的开销以及材料消耗是低的。另一优点是，提高可靠性和生产率(Ausbeute)。
[0022]换言之，贯通开口以及在上侧上和在下侧上仅借助印刷方法来覆盖邻接贯通开口的区域。借助该工艺，可以以简单且成本有利的方式制造高效且可靠的多结太阳能电池，其正侧电连接至背侧。
[0023]在一种扩展方案中，在第一印刷方法之后并且在执行第二印刷方法之前执行第一加热步骤。在另一扩展方案中，在第二印刷方法之后执行第二加热步骤。借助所述加热步骤分别调节绝缘层和导电层。优选地，在100℃与450℃之间的温度范围内执行加热步骤。
[0024]在一种扩展方案中，使用膏(Paste)来构造绝缘层。优选地，该膏包括有机成分。
[0025]在另一扩展方案中，使用包含金属颗粒的膏来来构造导电层。
[0026]在一种实施方式中，仅从正侧或仅从背侧执行第一印刷方法和/或第二印刷方法。替代地，不仅从正侧而且从背侧执行第一印刷方法和/或第二印刷方法。
[0027]在另一实施方式中，在构造绝缘层之后，贯通开口仍然具有贯通的孔。替代地，借助激光在中心区域中打开贯通开口。
[0028]在一种扩展方案中，在构造导电层之后，贯通开口部分地或完全地封闭。替代地，在构造导电层之后，贯通开口仍然具有贯通的孔。
[0029]优选地，在第一边缘区域上和在贯通开口中以及在第二边缘区域上的导电层由相同的材料组成。在一种替代实施方式中，使用不同的组合物以在上侧上和在下侧上构造导
电层。
[0030]如果贯通开口借助导电层完全封闭，则在一种扩展方案中，导电层在上侧上方和/或在下侧处突出。替代地，在下侧处在绝缘层上的导电层构造近似(in einer ersten)平坦的面，其中导电层位于贯通开口的中心。
[0031]在一种实施方式中，在上侧处的第一边缘区域具有与在下侧处的第二边缘区域不同的、尤其是更小的直径。
[0032]在另一实施方式中，第一边缘区域和第二边缘区域分别构造为完全环绕贯通开口的边缘区域。优选地，相应的边缘区域平行于半导体盘地具有至少10μm且最高3.0mm的直径。替代地，相应的边缘区域平行于半导体盘地具有至少100μm且最高1.0mm的直径。
[0033]在一种扩展方案中，借助喷墨方法(Inkjet
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Verfahren)或丝网印刷方法(Siebdruckverfahren)或借助分配方法(Dispens
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Verfahren)来执行印刷方法。替代地，借助模板印刷方法(Schablo本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于借助半导体盘(10)中的贯通开口(22)进行贯通接触的方法，所述方法至少包括以下步骤：
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提供半导体盘(10)，所述半导体盘(10)具有上侧(10.1)、下侧(10.2)，其中，所述半导体盘(10)具有多个太阳能电池堆叠(12)且在所述下侧处包括衬底(14)，并且每个太阳能电池堆叠(12)具有至少两个III
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V族子电池(18，20)和至少一个贯通开口(22)，所述至少两个III
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V族子电池(18，20)布置在所述衬底(14)上，所述至少一个贯通开口(22)从所述半导体盘(10)的上侧(10.1)延伸至所述半导体盘(10)的下侧(10.2)且具有连续侧壁(22.1)，其中，所述贯通开口在所述上侧(10.1)处具有第一边缘区域(11.1)并且在所述下侧(10.2)处具有第二边缘区域(11.2)；
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借助第一印刷方法将绝缘层(24)施加到所述第一边缘区域(11.1)的一部分、所述侧壁(22.1)的一部分上并且施加到所述第二边缘区域(11.2)上；
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借助第二印刷方法将导电层(32)施加到所述上侧(10.1)上的绝缘层(24)和所述第一边缘区域(11.1)的一部分上、施加到所述侧壁(22.1)处的绝缘层(24)上并且施加到所述下侧(10.2)处的绝缘层(24)的一部分上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用膏以构造所述绝缘层(24)，并且所述膏包括有机成分。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用包含金属颗粒的膏来构造所述导电层(32)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，仅从正侧或仅从背侧执行所述第一印刷方法和/或所述第二印刷方法。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在构造所述绝缘层(24)之后，所述贯通开口(22)仍然具有贯通的孔。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在构造所述导电层(32)之后，所述贯通开口部分地或完全地封闭，或者所述贯通开口仍然具有贯通的...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：阿聚尔斯佩西太阳能有限责任公司，
类型：发明
国别省市：