[发明专利]两个高温和低温丝网印刷部分式的光伏电池导体

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体材料上实施传导通路的方法以及得到的半导体元件。本发明尤其涉及通过该方法这样获得的光伏电池。

背景技术

光伏电池是利用公知其英文名称为“wafer”的半导体材料片、一般是硅片制造的。这种制造尤其需要在该片的表面上形成电导体。为此，现有技术的一种方法是在所述片上用丝网印刷法沉积传导墨。该方法具有其简单和其低成本的优点。

第一种通过丝网印刷的镀金属技术包括参照实施方法使用一种呈所谓“高温”浆料形式的传导墨，所述方法包括一个最终步骤，该最终步骤在于在涂覆浆料后，使浆料升温到超过500℃、一般在700℃至800℃之间的高温。这种高温浆料一般含有：银，需要时还含有铝，以使高温浆料具有传导特性；玻璃微粒，其作用是穿透绝缘层，以便在半导体上进行电接触；和有机组分，如溶解在一种或多种添加溶剂中的树脂，其作用是赋予所述浆料以令人满意的流变特性。将这种浆料加热到高温的步骤允许使银的稠密度增加，允许穿透绝缘层以便最终获得电接触以及良好的附着性。有机组分在该加热期间被烧毁或蒸发。如今，  “高温”浆料被用在晶硅光伏电池(异质结光伏电池除外)上。

第二种通过丝网印刷的镀金属技术包括参照实施方法使用一种呈所谓“低温”浆料形式的传导墨，所述方法包括一个最终步骤，该最终步骤在于在涂覆浆料后，将浆料带到低于500℃、一般低于300℃的低温。这种浆料用于含有非晶硅的光伏电池，如所谓的“薄膜”光伏电池和异质结晶体光伏电池，含有非晶硅的光伏电池不耐受高温。低温浆料含有：银微粒，以使其具有传导特性；和有机组分，以具有良好的流变性。这种浆料具有高电阻率并因此具有一般的传导性能。

现有的传导墨由于其弱传导性能，因而其使用局限于有限的应用领域。

因此，这种技术例如现在并未被用于在结晶硅基底上于后表面具有触点的结型电池。由于通过去除一般在电池前表面上存在的镀金属而减少遮蔽，这种电池因此具有高效率的优点。文献US2004/0200520介绍了一种这样的解决方案。但是，该文献中描述的解决方案存在太复杂的缺点，因为电导体是通过喷镀三种金属和基于铜的电解型充电而实现的。因此，该解决方案的生产速率有限且其成本高。

发明内容

因此，本发明的总的目的是提出一种允许更大应用范围的通过丝网印刷实施电导体的实施方案。

更确切的说，本发明力求达到全部或部分的下述目的：

本发明的第一目的是提出一种在光伏电池上通过丝网印刷实施电导体的方案，该方案可使光伏电池由于较小接触接合表面而获得良好的电传导性和良好的效率。

本发明的第二目的是提出通过一种具有高生产率、性能良好以及经济的方法，在光伏电池上通过丝网印刷实施电导体的方案。

为此，本发明涉及在半导体材料上实施至少一个电导体的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（E1）－通过丝网印刷沉积第一高温浆料；

（E2）－通过丝网印刷沉积第二低温浆料，所述第二低温浆料至少部分地叠置于在前一步骤时被沉积的所述第一高温浆料上。

第一步骤可包括将丝网印刷的所述第一高温浆料加热到高于500℃的温度；并且，第二步骤（E2）可包括将丝网印刷的所述第二低温浆料加热到低于500℃的温度。

根据一有利的变型，所述第一步骤可包括将丝网印刷的所述第一高温浆料加热到高于700℃的温度；并且，所述第二步骤可包括将丝网印刷的所述第二低温浆料加热到低于300℃的温度。

第一步骤可包括将高温浆料以叠置于定位在绝缘层下的掺杂区域上的方式沉积在位于半导体材料表面的绝缘层上，以致对丝网印刷的第一高温浆料的加热允许其穿透该绝缘层以得到与定位在所述绝缘层下的掺杂区域的电接触。

第二步骤可包括低温浆料在位于半导体材料表面的绝缘层上的沉积，以致对丝网印刷的第二低温浆料的加热不允许其穿透绝缘层。

本发明也涉及半导体材料，其包括至少一个电导体，其特征在于，电导体包括第一部分和第二部分，第一部分包括丝网印刷高温浆料，第二部分包括丝网印刷低温浆料，其至少部分地覆盖第一部分。

丝网印刷高温浆料可包括金属部分，金属部分包括银和铝或仅包括银，丝网印刷低温浆料可包括一种或多种金属，如银、铝和/或铜。

丝网印刷高温浆料可包括玻璃微粒。

电导体的包括丝网印刷高温浆料的第一部分可与存在于半导体材料内部的掺杂井区（caisson）电接触，掺杂井区除在第一部分下以外，是被绝缘层覆盖的。