两个太阳能电池的背接触和互连制造技术

本发明专利技术提供了一种制造硅太阳能电池(100)上的背接触和硅太阳能电池(100)之间的互连的方法，其中完全处理前表面且其背表面处理为所述太阳能电池(100)可在该背表面上接触，该方法还包括：a)将该太阳能电池(100)附接至透明覆板(104)上，由此形成结构(120)；b)在该结构(120)的背表面上沉积钝化层(113)；c)在该结构(120)的背表面上沉积硅材料层(108)；d)由第一区域(C)分隔该硅材料层(108)；e)在区域(B)中提供接触部位；f)在该结构(120)的背表面上沉积金属层(109)；g)加热该结构(120)以形成硅化物(110)；h)可选地，在区域(C)中将该金属层(109)开口；i)在该硅化物(110)上沉积金属(112)。还提供了一种包括具有由上述方法制造的背接触和互连的太阳能电池(100)的器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在太阳能电池上同时制造分隔的背接触和硅太阳能电池之间的互连的方法。
技术介绍
当前，太阳能电池的制造以及太阳能模块中的太阳能电池的互连处理是两个分离的处理。在第一个处理中，完全形成太阳能电池的接触，且在第二个处理中，需要另外的金属化步骤来连接模块中的一系列太阳能电池。这就在太阳能电池的排列对准以及在接触焊接时可能发生的电池破损方面产生难题。本专利技术描述了一种方法，通过其能在制造背结太阳能电池的背接触的同时形成太阳能电池的互连。本专利技术通过提供结构化硅表面来解决上述难题，其中在硅表面变成金属导体基材的同时，所有非硅表面都将变为接触的分隔区域。优选地，由反射材料形成非硅表面。现有技术专利申请W02008/039078A2描述了背接触硅太阳能电池的有成本低廉的方法。在该方法中，将铝背接触施加至整个背面，且随后通过适当方法分隔上述接触。专利申请W02006/110048A1描述了一种使用由非晶硅底层和非晶氮化硅顶层构成的钝化层结构的方法。专利申请W02006/110048A1并未公开对该钝化层进行构图。
技术实现思路
一种制造硅太阳能电池上的背接触和硅太阳能电池之间的互连的方法，其中已经完全处理了前表面且背表面已经被处理到所述太阳能电池可在背表面上接触的位置。该方法还包括a)将太阳能电池附接至透明覆板(superstate)上，由此形成结构b)在该结构的背表面上沉积钝化层c)在该结构的背表面上沉积硅材料层d)由第一区域分隔该硅材料层e)在第二区域中提供接触部位f)在该结构的背表面上沉积金属层g)加热该结构以形成硅化物h)可选地，在第三区域中将金属层开口i)在该硅化物上沉积金属根据本专利技术，还提供一种太阳能电池模块，其包括通过根据本专利技术的方法制造的背接触和互连。专利技术目的本专利技术的主要目的是提供一种能够同时生成背接触硅太阳能电池上的局部定义的接触和位于模块覆板上的硅太阳能电池之间的互连的有效方法。本专利技术的目的可通过以下说明书以及随附权利要求及附图中所述特征得以实现。本专利技术的说明本专利技术涉及制造背结硅太阳能电池的背接触结构和一系列电池之间的互连的方法，其中该方法包括使用硅太阳能电池，其通常掺杂具有基础浓度的P型或N型掺杂剂并具有P型和/或N型导电性的掺杂区域，该方法包括在硅太阳能电池上沉积钝化层并利用结构化硅表面作为基础而形成分隔的金属接触。本专利技术还涉及将硅太阳能电池附接至模块覆板上的方法以及在所述硅太阳能电池的背侧上生成构图的背接触结构并同时利用低温硅化物形成工艺在所述硅太阳能电池之间生成互连的方法。本专利技术可采用任何硅晶圆或硅薄膜。包括单晶硅、微晶硅、纳米晶硅以及多晶硅的晶圆或薄膜，以及背侧上的P掺杂和N掺杂区域的任何已知或可想象到的构造。术语“前侧”是指太阳能电池暴露于阳光的一侧。术语“背侧”是指与前侧相反的一侧，且术语“背接触”是指所有连接器都位于太阳能电池的背侧上。术语“P掺杂区域”是指在太阳能电池的表面区域中，将导致正电荷载流子数量增加的掺杂材料加入进表面下方一定距离的硅材料中，从而形成具有P型导电性的表面层的太阳能电池的区域。术语“N掺杂区域”是指在太阳能电池的表面区域中，将导致负电荷载流子(移动电子)数量增加的掺杂材料加入进表面下方一定距离的硅材料中，从而形成具有N型导电性的表面层的晶圆的区域。本专利技术涉及制造硅太阳能电池上的背接触和硅太阳能电池之间的互连的方法，其中已经完全处理了前表面且背表面处理到所述太阳能电池可在背表面上接触的位置。该方法还包括a)将太阳能电池附接至透明覆板上，由此形成结构b)在该结构的背表面上沉积钝化层c)在该结构的背表面上沉积硅材料层d)由第一区域分隔该硅材料层e)在第二区域中提供接触部位f)在该结构的背表面上沉积金属层g)加热该结构以形成硅化物h)可选地，在第三区域中将金属层开口i)在该硅化物上沉积金属本专利技术还涉及一种器件，其包括由上述方法制造的具有背接触和互连的太阳能电池。术语“硅材料”是指在适当的热处理条件下与沉积金属层109形成金属硅化物的任何含硅材料。包括晶体硅、非晶硅、微晶硅和纳米晶硅。该硅材料可含有0-40原子百分比的氢。该硅材料可为本征或以浓度为O-IO21CnT3的η型或ρ型掺杂剂掺杂的硅材料。术语“暴露的硅表面”是指暴露到环境中的硅材料。本文所述术语“接触部位”是指太阳能电池的表面上的、太阳能电池要接触的区域。该区域可设置在η掺杂区域、ρ掺杂区域、η型硅材料或ρ型硅材料上。术语“提供接触部位”是指以下述方式处理结构在接触部位和要沉积的金属层之间，仅在接触部位顶部上存在硅材料。重点在于无论先前步骤如何，仅在接触部位处存在硅材料。术语“硅化物”是指一种化合物，其具有硅和多种带正电的元素。这些元素通常可例如为镍、钯、钛、银、金、铝、铜、钨、钒、铬。术语“太阳能电池”是指具有至少一个另一种导电性的掺杂区域的一种类型的导电性的掺杂硅衬底，无论是否已经为其提供了接触或互连。术语“结构”是指处于任意处理步骤中的器件。背接触太阳能电池应在其背侧上具有至少一个掺杂区域，该掺杂区域的掺杂与衬底的掺杂相反，但通常具有以交错形式而具有交替导电性的若干掺杂区域。本专利技术提供了一种同时生成太阳能电池的背接触结构和在模块覆板上设置的太阳能电池之间的互连的方法，而无论在使用本文所述的方法之前采取怎样的前表面处理和背表面处理。本专利技术还涉及背接触结构以及包括该背接触结构的太阳能电池。详细地说，本专利技术涉及一种结构120，其包括硅太阳能电池100，该硅太阳能电池 100已经进行了完全的前表面处理并被制造成可以进行背接触。本专利技术的方法可采用能制造成太阳能电池并可进行背接触的任何硅材料衬底，而无论所使用的技术和方法如何。附图说明在附图中，图示以前侧面向页面底部，且背侧面向页面顶部的方式给出。图示是示意的且并未按比例绘制。附图示出了本专利技术的实施例。以下将参考示出本专利技术实施例的附图详细说明本专利技术，其中图la-e示意性说明了根据本专利技术的方法的第一实施例图加-e示意性说明了根据本专利技术的方法的第二实施例图3a_f示意性说明了根据本专利技术的方法的第三实施例图如-f示意性说明了根据本专利技术的方法的第四实施例具体实施例方式太阳能电池100前侧向下而设置在模块覆板104上并通过附接层105附接至该模块覆板104。这种结构例如示于图Ia中。附接层105通常可包括透明粘合剂或热塑性材料，该热塑性材料在热处理条件下变得具有粘性。该附接例如可通过在模块覆板104上、硅太阳能电池100的前侧上或同时在上述两者上涂敷透明粘合剂实现。附接层105可位于或可不位于太阳能电池之间的区域A中，这取决于涂敷方法。当太阳能电池100准备好进行背侧处理时，在整个结构120(包括太阳能电池100 之间的区域A中)上沉积钝化层113。或者，钝化层113可在太阳能电池100附接至模块覆板104之前施加在太阳能电池100的背侧上。在这种情况下，钝化层113不会存在于太阳能电池100之间的区域A中。钝化层113通常包括非晶硅底层106，其上沉积非晶氮化硅层107。如果钝化层113是双层层叠结构，则底层106通常可包括非晶碳化硅、非晶氧化硅、非晶氮化硅、氧化铝、非晶硅、微晶硅或纳米晶硅。顶层107通常可包括非晶碳化硅、非晶氧化硅、非晶氮化硅或氧化铝。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制造硅太阳能电池（１００）上的背接触和硅太阳能电池（１００）之间的互连的方法，其中已经完全处理了所述太阳能电池（１００）的前表面且其背表面已经处理到所述太阳能电池（１００）能在所述背表面上接触的位置，其特征在于：ａ）将所述太阳能电池（１００）附接至透明覆板（１０４）上，由此形成结构（１２０）ｂ）在所述结构（１２０）的背表面上沉积钝化层（１１３）ｃ）在所述结构（１２０）的背表面上沉积硅材料层（１０８）ｄ）由第一区域（Ｃ）分隔所述硅材料层（１０８）ｅ）在区域（Ｂ）中提供接触部位ｆ）在所述结构（１２０）的背表面上沉积金属层（１０９）ｇ）加热所述结构（１２０）以形成硅化物（１１０）ｈ）在所述硅化物（１１０）上沉积金属（１１２）。

【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：埃里克·萨乌尔，安德烈亚斯·本特森，
申请(专利权)人：可再生能源公司，
类型：发明
国别省市：NO