[发明专利]具有镍金属间组合物的太阳能电池触点

说明书

相关申请案

本申请案要求2012年4月18日提交的美国临时申请案No. 61/635,255的优先权。该案的公开内容以引用的方式整体并入本文中。

技术领域

本发明一般涉及一种膏组合物、一种制造膏组合物的方法、一种 制造太阳能电池触点的方法和一种可用在太阳能电池以及其它相关 组件中的烧制触点。膏包含镍金属间组合物。

发明背景

太阳能电池一般由诸如硅(Si)的半导体材料制成，它将太阳光转 化成有用的电能。太阳能电池通常由薄的Si晶片制成，其中通过将 来自合适的磷或硼来源的磷(P)或硼(B)扩散到P型或N型Si晶片中 来形成需要的PN结。太阳光入射的硅晶片面一般涂有抗反射涂层(A RC)以防止入射太阳光的反射损失，而且它也充当钝化层来防止光生 载流子重组，因此增加太阳能电池的效率。称为前触点的二维电极栅 格图案使得与P型Si或N型Si的N面或P面连接，而另一面(后 触点)上的铝(Al)或银(Ag)涂层使得与硅的P面或N面连接。这些触 点是从PN结到外载荷的电源插座。

硅太阳能电池的前触点是通过丝网印刷厚膜膏来形成。膏通常含 有适当精细的银粒子、玻璃和有机物。丝网印刷后，晶片和膏在空气 中烧制，通常在650到1000℃的炉设定温度下。烧制期间，玻璃软 化、熔化并与抗反射涂层反应、蚀刻硅表面而且促进形成紧密的硅- 银触点。银在硅上沉积成岛状。硅-银岛的形状、尺寸和数量决定了 从硅向外部电路转移电子的效率。

发明概要

本发明一般涉及硅太阳能电池及其触点，在至少一部分触点中包 括镍金属间化合物。

具体来说，本发明的一个实施方案是一种包含烧制组合的太阳能 电池触点，所述组合在烧制之前包括：(a)形成触点的第一层的结晶硅 晶片；(b)沉积在硅晶片上的形成触点的第二层的抗反射层，和(c)沉 积在至少一部分抗反射层上的形成触点的第三层的包含镍金属间化 合物的膏。

本发明的另一个实施方案是一种包含烧制组合的太阳能电池触 点，所述组合在烧制之前包括：(a)形成触点的第一层的p型硅晶片， 硅晶片具有设置在晶片的光接收面上的n+层；(b)位于硅晶片的n+面 上形成触点的第二层的抗反射层，和(c)设置在硅晶片上的形成触点的 第三层的包含镍金属间化合物的膏。

一种包含烧制组合的太阳能电池触点，所述组合在烧制之前包 括：(a)形成触点的第一层的n型硅晶片，硅晶片具有设置在晶片的光 接收面上的p+层；(b)位于硅晶片的p+面上形成触点的第二层的抗反 射层，和(c)设置在硅晶片上的形成触点的第三层的包含镍金属间化合 物的膏。

本发明的又一个实施方案是一种制造具有N型晶片的太阳能电 池的方法，包括：(a)提供具有n+-面和p+-面的硅晶片，(b)使晶片的 至少一部分p+-面产生纹理而形成纹理面，(c)在晶片的两面上沉积钝 化涂层，(d)向与纹理面相反的面(即，n+-面)上沉积包括镍金属间 化合物的膏；(e)在晶片的至少一部分纹理面上沉积包含镍金属间化合 物的膏，和(f)烧制晶片使膏金属烧结，以便镍金属间膏烧透各自的钝 化层而形成与硅的触点。

本发明的一个实施方案是一种生产金属环绕穿通(metal-wrap  through，MWT)太阳能电池触点的方法，其包括：(a)提供具有两个主 表面的p型硅晶片，(b)在晶片的光接收面上形成n+层，(c)向两个主 表面的至少一者涂覆钝化层，(d)在晶片中形成多个孔洞，每个孔洞 连接两个主表面，(e)向多个孔洞中的至少一部分涂覆包含镍金属间化 合物的插塞膏和后触点膏，(f)通过向至少一部分第二主表面涂覆铝膏 来形成后触点和后表面电场，和(g)向至少一部分前钝化层涂覆Ni金 属间膏，(h)使晶片在足以使各自膏中的金属烧结并与硅形成前触点 和后触点的时间和温度下烧制。