[发明专利]用于太阳能电池的非接触式汇流条和制造非接触式汇流条的方法

说明书

优先权

本申请要求于2011年1月13日提交的题为“NON-CONTACTING BUS BARS”的美国临时申请No.61/432,521的优先权，其全部内容通过参考并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于制造太阳能电池的方法的领域，更具体地，涉及用于太阳能电池的非接触式汇流条（bus bar）和制造非接触式汇流条的方法。

背景技术

太阳能电池也称为光伏（PV）电池，将太阳辐射转化为电能。使用半导体处理技术来制造太阳能电池，半导体处理技术典型地包括例如，各种材料和层的沉积、掺杂和蚀刻。典型的太阳能电池是在半导体晶圆或衬底上制造的，对半导体晶圆或衬底进行掺杂，从而在晶圆或衬底中形成p-n结。指向衬底表面的太阳辐射（例如光子）使衬底中的电子-空穴对破裂，导致电子从n掺杂区向p掺杂区迁移（即，产生电流）。这在衬底的两个相对表面之间产生电压差。耦合到电路的金属触点收集在衬底中产生的电能。

使用类似于传统半导体处理技术的工艺来制造硅光伏（PV）电池。然而，PV电池与晶圆相比的数值差是多个数量级的。PV产业需要以低资金和运营成本获得高产量。此外，用于PV电池的衬底通常很薄（例如，<200μm厚）且易碎。

当前制造的绝大多数太阳能电池使用丝网印刷技术来将银浆料丝网印刷到正表面上。随后通过前氮化硅以短暂的热上升至约800℃来烧制/溶解该金属。在这一热循环期间，浆料中的玻璃粉（frit）溶解氮化硅，并且在冷却时，银沉淀析出并形成与在下面的硅接触的微晶。这一前接触的标准图案是～100μm宽的一系列平行的细线（指状体），以及两个或三个垂直于指状体且约2mm宽的汇流条。以往，权宜之计是以单个图案同时丝网印刷指状体以及汇流条。

由于全部金属都在正面，屏蔽（shadowing）是个问题。因此，需要致力于减小这些金属触点的宽度。指状体宽度的目标是接近60到70μm。汇流条宽度也变得更窄。遗憾的是，导电率也随着宽度降低而降低。业界对以任意可观的高度丝网印刷如此细的宽度存在问题。为了可靠地将Ag浆料推挤通过掩模的精细特征体需要较低粘度的浆料，这会遗憾地导致较低的浆料高度或高宽比。

发明内容

包括了本发明以下概要，以便提供对本发明的一些方面和特征的基本理解。这个概要不是本发明的广泛的综述，也同样并非旨在具体确定本发明的关键或至关重要的要素，或者勾画出本发明的范围。其唯一目的在于以简化形式提出本发明的一些概念，作为以下提出的更详细说明的前序。

根据本发明的一个方面，提供了一种光伏模块，包括衬底；钝化层；所述钝化层上的第一层，所述第一层仅由多个指状体组成；以及所述第一层上的汇流条，其中所述汇流条未接触钝化层。

可以使用第一浆料通过丝网印刷来形成第一层，以及使用第二浆料来丝网印刷汇流条。第一浆料可以具有高玻璃粉，第二浆料可以具有高导电率。

可以使用浆料通过丝网印刷来形成第一层，以及可以通过金属镀来形成汇流条。

光伏模块可以包括氮化硅钝化层与第一层之间的掺杂剂墨水。

衬底可以是硅，钝化层可以是氮化硅。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造光伏模块的方法，包括使用第一浆料在衬底上丝网印刷指状体；以及使用第二浆料在指状体上丝网印刷汇流条，其中第二浆料比第一浆料粘度更大。

第一浆料可以包括玻璃粉，第二浆料不包括玻璃粉。

所述方法还可以包括在丝网印刷汇流条之前烧制第一浆料。所述方法还可以包括共烧第一浆料和第二浆料。

所述方法还可以包括在丝网印刷指状体之前丝网印刷掺杂剂墨水并扩散掺杂剂。

所述方法还可以包括选择性掺杂第一区，第一区对应于指状体；以及选择性掺杂第二区，第二区对应于汇流条。可以使用构图为指状体的屏蔽掩模选择性地掺杂第一区，可以使用构图为汇流条的屏蔽掩模选择性地掺杂第二区。

根据本发明进一步的方面，提供了一种制造光伏模块的方法，包括使用第一浆料在衬底上丝网印刷指状体；以及在指状体上形成非接触式汇流条。

在指状体上形成非接触式汇流条可以包括在汇流条上沉积导电迹线。可以使用丝网印刷或气溶胶喷射来沉积导电迹线。

所述方法还可以包括使用金属镀加厚指状体和汇流条。金属镀可以是光诱导镀。

在指状体上形成非接触式汇流条可以包括在指状体上设置金属线。可以以浆料和焊料中的至少一个来涂覆金属线。

附图说明