CN104115277A - 光伏电池及其形成方法 - Google Patents

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瑟吉·盖伊·达米恩·博卡恩
尼古拉斯·E·鲍威尔
阿德里安娜·佩特科娃·赞姆博娃
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Abstract

本发明提供了一种光伏电池，其包括含有硅并包括后部区域的底部基板。第一电极设置在所述后部区域上并与所述后部区域电连通，并且包含大量存在于所述第一电极中的第一金属。第二金属与所述后部区域间隔开，使得所述后部区域不与所述第二电极物理接触。所述第二电极与所述第一电极电接触。所述第二电极包含：聚合物，大量存在于所述第二电极中的第二金属，以及与所述第一和第二金属不同的第三金属。所述第三金属具有不超过约300℃的熔融温度。所述后部区域经由所述第一电极与所述第二电极电连通。本发明还提供了一种形成所述光伏电池的方法。

Description

光伏电池及其形成方法
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2011年12月13日提交的系列号为No.61/569,977的美国临时专利申请的权益，该临时专利申请以引用方式整体并入本文。
技术领域
本发明整体涉及光伏(PV)电池并涉及形成PV电池的方法。
背景技术
后表面金属化是使得能传输载流子的光伏(PV)电池的重要方面。金属化通常为电极的形式(例如，铝层)，其通常包括由银(Ag)形成的触点。触点穿过后部层而设置。触点可以为母线或极板的形式。将互联条(tabbing)(例如，带状物)焊接到触点以将多个PV电池连接在一起(例如，串联)。通常，使用包含银作为主要组分的糊剂形成触点，因为银具有优异的导电性。遗憾的是，这种金属化因依赖于存在于触点中以及PV电池其他组件(例如，指状物)中的Ag而占了总体制造成本的大部分。因此，仍有机会提供改进的PV电池及其形成方法。
发明内容
本发明提供光伏(PV)电池。该PV包括含有硅的底部基板并包括后部区域。第一电极设置在底部基板的后部区域上并具有外表面。第一电极与底部基板的后部区域电接触。第一电极包含大量存在于第一电极中的第一金属。第二电极与底部基板的后部区域间隔开，使得底部基板的后部区域不与第二电极物理接触。第二电极与第一电极电接触。第二电极包含聚合物。第二电极还包含大量存在于第二电极中的第二金属。第二电极还包含与第一电极的第一金属和第二电极的第二金属不同的第三金属。第三金属具有不超过约300℃的熔融温度。底部基板的后部区域经由第一电极与第二电极电连通。
本发明还提供形成本发明的PV电池的方法。该方法包括将组合物施加到第一电极的外表面以形成层的步骤。底部基板的后部区域不与该层物理接触。该方法还包括将层加热到不超过约300℃的温度以形成第二电极的步骤。该组合物包含聚合物、大量存在于组合物中的第二金属以及第三金属。底部基板的后部区域经由第一电极与第二电极电连通。本发明的PV电池可用于将许多不同波长的光转化成电流。
附图说明
参考下文的“具体实施方式”并结合附图可更好地理解本发明，从而更容易地认识本发明，附图中：
图1A是PV电池的实施例的前视图，该电池包括底部基板、钝化层、指状物和一对母线；
图1B是PV电池的实施例的后视图，该电池包括底部基板、第一电极和三组被构造成接触极板的第二电极；
图2是沿着图1B的线2-2截取的部分横截面侧视图，示出了底部基板的后部掺杂区、第一电极和第二电极；
图3是PV电池的实施例的部分横截面侧视图，示出了底部基板的后部掺杂区、第一电极的格栅或阵列、钝化层和第二电极；
图4是PV电池的实施例的部分横截面侧视图，示出了底部基板的后部掺杂区、具有局部触点的第一电极、钝化层和第二电极；
图5是PV电池的实施例的部分横截面侧视图，示出了具有局部后部掺杂区的底部基板、具有局部触点的第一电极、钝化层和第二电极；
图6是PV电池的另一个实施例的部分横截面侧视图，其作为发射极穿孔卷绕(EWT)电池的实施例，并示出了具有局部后部掺杂区和卷绕掺杂区的底部基板、具有局部触点的第一电极、钝化层以及第二电极；
图7是PV电池的实施例的部分横截面侧视图，其作为交指式背接触(IBC)电池的实施例，并示出了具有局部后部掺杂区的底部基板、具有局部触点的第一电极、钝化层以及第二电极；
图8是沿着图1的线2-2截取的部分横截面侧视图，示出了PV电池的另一个实施例，该电池具有底部基板的上部掺杂区、钝化层、指状物和一条母线；
图9是PV电池的实施例的部分横截面透视图，示出了底部基板的上部和后部掺杂区、钝化层、指状物、第一电极、一对母线和一对第二电极；
图10是示意图，示出了可用于形成PV电池的第二电极和母线的组合物的聚合物固化和焊料回流；
图11A是PV电池的实施例的示意性后视图，该电池包括底部基板、限定孔的第一电极以及设置在第一电极上方并经由孔与底部基板接触的第二电极；
图11B是图20A的PV电池的示意性侧视图；
图12A是PV电池的实施例的示意性后视图，该电池包括底部基板、限定多个孔的第一电极以及设置在第一电极上方并经由孔与底部基板接触的第二电极；
图12B是图20A的PV电池的示意性侧视图；
图13是PV电池的实施例的示意性后视图，该电池包括底部基板、交指式指状物和一对母线；
图14是箱体图，示出了比较例和发明实例的电池效率(NCell)；
图15是箱体图，示出了具有乙烯-乙酸乙烯酯和有机硅封装材料的比较例和发明实例的开路电压(Voc)；
图16是曲线图，用电流(A)和电压(V)示出了比较例和发明实例的I-V(或I-U)特性；
图17是箱体图，示出了比较例和发明实例的效率百分比；
图18是另一个箱体图，示出了比较例和发明实例的Jsc；
图19是另一个箱体图，示出了比较例和发明实例的Voc；
图20是横截面光学显微镜照片(转化成了附图的形式)，示出了本发明的互联母线、指状物和钝化层；
图21是折线图，示出了在湿热老化后比较例和发明实例的Jsc；
图22是折线图，示出了在湿热老化后比较例和发明实例的Voc；并且
图23是折线图，示出了在湿热老化后比较例和发明实例的薄片电阻率(rs)。
具体实施方式
参见附图，其中在所有几个视图中，相同的标号表示相同的部件，光伏(PV)电池的实施例总体上以20示出。PV电池20可用于将许多不同波长的光转化成电流。因此，PV电池20可用于多种应用。例如，多个PV电池20可用于太阳能模块(未示出)。太阳能模块可用于多种场所和多种应用，诸如用于住宅、商业或工业应用。例如，太阳能模块可用于生成电流，该电流可用于为电气装置(例如，灯和电动机)提供电力，或者太阳能模块可用于为物体遮蔽阳光(例如，遮蔽停在设置在停车位上方的太阳能模块之下的机动车)。PV电池20不限于任何特定类型的用途。附图未必按比例绘制。因此，PV电池20的某些组件可比如图所示的更大或更小。
参见图1，PV电池20以具有倒圆拐角的方形构造示出，即，准方形。虽然示出了该构造，但是PV电池20可被构造成多种形状。例如，PV电池20可以为具有拐角的矩形、具有倒圆或弯曲拐角的矩形、圆形等。PV电池20不限于任何特定的形状。PV电池20可具有多种大小，诸如4×4英寸(10.2×10.2cm)见方、5×5英寸(12.7×12.7cm)见方、6×6英寸(15.2×15.2cm)见方等。PV电池20不限于任何特定的大小。
参见图2至5，PV电池20包括底部基板22。底部基板22含有硅。硅在本领域中可被称为半导体材料。可以使用多种类型的硅，诸如单晶硅、多晶硅、非晶硅或它们的组合。在某些实施例中，底部基板22包含晶体硅，例如单晶硅。PV电池20通常在本领域中被称为晶片型PV电池20。晶片为硅的薄片，其通常通过由单晶或多晶硅锭以机械方式锯出晶片而形成。作为另外一种选择，晶片可通过铸造硅、通过外延层剥离技术、通过硅熔体拉制硅薄片等形成。
底部基板22通常为平坦的，但是也可以为不平坦的。底部基板22通常被归类为p型或n型硅基板(基于掺杂)。底部基板22(例如晶片)可具有多种厚度，诸如约1至约1000、约75至约750、约75至约300、约100至约300或约150至约200μm的平均厚度。
底部基板22包括后部区域24，其在本文也可称为后部掺杂区24或称为背面掺杂区24。在多种实施例中，后部区域24不含掺杂，而在其他实施例中对后部区域24掺杂。因此，提及“后部区域”24和“后部掺杂区”24在本文的说明中可以互换。在某些实施例中，后部掺杂区24在本领域中也可称为背表面场(BSF)。在某些实施例中，底部基板22的后部掺杂区24为n型掺杂区24(例如n+发射极层)使得其余的底部基板22通常为p型的。在其他实施例中，底部基板22的后部掺杂区24为p型掺杂区24(例如p+发射极层)使得其余的底部基板22通常为n型的。在另外的实施例中，存在多个后部掺杂区24，它们可以为一个或多个n型掺杂区24a和/或一个或多个p型掺杂区24b的组合。
参见图2至4，底部基板22包括n型24a或p型24b后部掺杂区24。参见图5，底部基板22包括局部掺杂区24。在某些实施例中，局部掺杂区24为n型24a的；而在其他实施例中，区域24为p型24b的。
在某些实施例中，底部基板22包括与后部掺杂区24相对的上部掺杂区26。上部掺杂区26也可称为正面掺杂区26，其通常为正对/面向太阳的一面。上部掺杂区26在本领域中也可称为表面发射极或有源半导体层。在某些实施例中，底部基板22的上部掺杂区26为n型掺杂区26a(例如n+发射极层)使得其余的底部基板22通常为p型的。在其他实施例中，底部基板22的上部掺杂区26为p型掺杂区26b(例如p+发射极层)使得其余的底部基板22通常为n型的。上部掺杂区26可具有多种厚度，诸如约0.1至约5、约0.3至约3或约0.4μm的平均厚度。可施加上部掺杂区26使得在指状物48之下的掺杂如在“选择性发射极”技术中增加。
参见图6，底部基板22包括发射极穿孔卷绕(EWT)26。通常，EWT的底部基板22为p型的。底部基板22包括局部掺杂区24。后部掺杂区24可包括n型24a和/或p型24b。此类PV电池20通常在本领域中称为EWT电池20。在其他实施例中，PV电池20可被构造成金属穿孔卷绕(MWT)(未示出)。MWT电池通常具有多个指状物，并为本领域知晓的。参见图7，底部基板22包括两个不同的后部掺杂区24。通常，一个区域24为p型24b的，而另一个区域为n型24a的。通常，上部掺杂区26为p型26b的，其可用作前表面场以减少电荷复合。此类PV电池20通常在本领域中称为交指式背接触(IBC)电池20。这些实施例中的一些以及其他实施例将在下文详细描述。
如图6和7所示，底部基板22可包括纹理化表面28。纹理化表面28可用于降低PV电池20的反射性。纹理化表面28可具有多种构造，诸如锥形、倒置锥形、随机锥形、各向同性等。纹理化可通过多种方法赋予底部基板22。例如，可将蚀刻溶液用于使底部基板22纹理化。PV电池20不限于任何特定类型的纹理化工艺。
可将多种类型的掺杂剂和掺杂方法用于形成底部基板22的掺杂区24、26。例如，可将扩散炉用于形成n型掺杂区24a、26a和所得的n-p(或“p-n”)结(J)。合适的气体的例子磷酰氯(POCl3)。除了磷之外或作为另外一种选择，可将砷用于形成n型区24a、26a。可将元素周期表V族元素中的至少一种(例如硼或镓)用于形成p型区24b、26b。也可使用得自III族的元素，例如铝。PV电池20不限于任何特定类型的掺杂剂或掺杂工艺。
底部基板22的掺杂可处于多种浓度。例如，底部基板22可按不同的掺杂剂浓度掺杂以实现约0.5至约10、约0.75至约3或约1Ω·cm(Ω.cm)的电阻率。如果存在，上部掺杂区26可按不同的掺杂剂浓度掺杂以实现约50至约150或约75至约125或约100Ω/(欧姆每平方)的薄片电阻率。可将相同或相似的浓度用于n型区24a、26a，而不论位置如何。一般来讲，较高浓度的掺杂可导致较高的开路电压(Voc)和较低的电阻，但是较高浓度的掺杂也会导致损耗电池性能的电荷复合并在晶体中引入缺陷区域。
在某些实施例中，掺杂区之一例如上部26为n型26a的，而另一掺杂区例如后部24为p型24b的。也可以使用相反的布置方式，即，上部26为p型26b的，而后部24为n型24a的。相反掺杂区24、26相互面对的此类构造在本领域中称为p-n结(J)并可用于光激发的电荷分离，前提是存在至少一个正(p)区域和一个负(n)区域。具体地讲，当不同掺杂的两个区域相邻时，在其间限定的边界通常在本领域中称为结。当掺杂具有相反的极性时，则结(J)通常被称为p-n结(J)。当掺杂只是具有不同的浓度时，“边界”可称为界面，诸如类似区域之间的界面，例如p和p+区域之间的界面。如大致在附图中示出，此类结(J)可以是任选的，具体取决于用在底部基板22中的掺杂类型。PV电池20不限于任何特定数量或位置的结(J)。例如，PV电池20可以仅含有一个在正面或背面的结(J)。
也可以使用其他构造，如图6和7所示，其中后部区域24a、24b彼此相邻。可以使用在多种位置的后部区域24a、24b以及任选上部区域26a、26b的多种组合。
第一电极30设置在后部掺杂区24上并与之电接触。第一电极30具有外表面32。第一电极30可覆盖整个后部掺杂区24或仅覆盖其一部分。如果是后一种情况，则通常的是，将钝化层34用于保护后部掺杂区24的暴露部分，但是钝化层34不用在直接物理和电接触的第一电极30与后部掺杂区24的所述部分之间。
钝化层34可由多种材料形成。在某些实施例中，钝化层34包含SiOx、ZnS、MgFx、SiNx、SiCNx、AlOx、TiO2、透明导电氧化物(TCO)或它们的组合。合适的TCO的例子包括掺杂的金属氧化物，诸如锡掺杂的氧化铟(ITO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、铟掺杂的氧化镉、氟掺杂的氧化锡(FTO)或它们的组合。在某些实施例中，钝化层34包含SiNx。采用SiNx是有用的，因为其具有优异的表面钝化质量。氮化硅也可用于防止PV电池20表面的载流子复合。
如图6和7中最佳地示出，钝化层34设置在上部掺杂区26上。在该位置中，钝化层34可用于增加PV电池20对阳光的吸收(例如通过降低PV电池20的反射性)，以及通过表面和本体钝化而通常改善晶片寿命。钝化层34具有与上部掺杂区26相对的外表面36。钝化层34也可在本领域中称为涂层、电介质钝化层或减反射涂层(ARC)。
钝化层34可由两个或更多个亚层形成，使得钝化层34也可称为叠堆。此类亚层可包括底部ARC(B-ARC)层和/或顶部ARC(T-ARC)层。B-ARC和T-ARC层34的例子在图6和7中示出。此类亚层也可称为电介质层，并由相同或不同的材料形成。例如，可存在两个或更多个SiNx亚层；一个SiNx亚层和一个AlOx亚层等。层34可以具有多种顺序。
钝化层34可通过多种方法形成。例如，钝化层34可通过使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺形成。在钝化层34包含SiNx的实施例中，可将硅烷、氨和/或其他前体用于PECVD炉以形成钝化层34。钝化层34可具有多种厚度，诸如约10至约150、约50至约90或约70nm的平均厚度。足够的厚度可通过涂层材料和底部基板22的折射率确定。PV电池20不限于任何特定类型的涂布工艺。
第一电极30可呈层(例如图2)、具有局部触点的层(例如图4和5)或包括指状物、点、极板和/或母线的接触隔栅(例如图3)的形式。合适的构造的例子包括p型基极构造、n型基极构造、PERC或PERL型构造、双面BSF型构造等。PV电池20不限于任何特定类型的电极30或电极构造。第一电极30可具有多种厚度，诸如约0.1至约500、约1至约100或约5至约50μm的平均厚度。
在后部掺杂区24为p型24b(或包括至少一个p型区24b)的实施例中，第一电极30通常包含元素周期表III族元素中的至少一种，例如铝(Al)。Al可用作p型掺杂剂。例如，可将Al糊剂施加到底部基板22上然后焙烧形成第一电极30，同时还形成后部p+型掺杂区24b。Al糊剂可通过多种方法施加，诸如通过丝网印刷工艺。第一电极30也可以经由电化学或物理气相沉积(PVD)形成。其他合适的方法在下文描述。
在后部掺杂区24为n型24a(或包括至少一个n型区24a)的实施例中，第一电极30通常包含银(Ag)。Ag糊剂可包含n型掺杂剂，诸如可将磷用于施加局部掺杂区24a。例如，可将Ag糊剂施加到底部基板22上然后焙烧形成第一电极30，同时还形成后部n型掺杂区24a。Ag糊剂可通过多种方法施加，诸如通过丝网印刷工艺。其他合适的方法在下文描述。
可以使用不同电极30的组合。例如，PV电池20可包括由一种金属(例如Al)形成的一个或多个电极30以及由不同金属(例如Ag)形成的一个或多个电极30。如图6和7所示，存在多个电极30，而每个电极30通常与后部区域24a、24b相关联。通常，Ag电极30a与n型区24a电接触，而Al电极30b与p型区24b电接触。
第一电极30包含第一金属，其大量存在于(每个)第一电极30中。第一金属可包含多种类型的金属。在某些实施例中，第一金属包含Al。在其他实施例中，第一金属包含Ag。在另外其他实施例中，第一金属包含Ag和Al的组合。所谓“大量”通常是指第一金属是第一电极30的主要组分，使得其含量大于也可存在于第一电极30中的任何其他组分。在某些实施例中，第一金属(例如Al和/或Ag)的这种大量通常大于约35重量％、大于约45重量％或大于约50重量％，每一者均基于第一电极30的总重量。
如图2中最佳地示出，第二电极38与底部基板22的后部掺杂区24间隔开。后部掺杂区24不与第二电极38(直接)物理接触。第二电极38与第一电极30电接触。第二电极38只需接触第一电极30的一部分，或其可覆盖整个第一电极30。第一和第二电极30、38在本领域也可称为电极叠堆。后部掺杂区24经由第一电极30与第二电极38电连通。第二电极38通常以极板38、接触极板38或母线38的形状构造。本文提及第二电极38可以指多种构造。
例如，如图9中最佳地示出，PV电池20可包括在第一电极30上成形为母线38的一对第二电极38。此外，一对正面母线40以大致镜像构造与第二电极38相对地设置。第二电极38和母线40在化学构成和/或物理特征诸如形状和大小方面可彼此相同或不同。母线40在下文进一步描述。
如图7和9所示，PV电池20可具有两个第二电极38。在某些实施例中，PV电池20可具有多于两个第二电极38(例如图6)，诸如三个第二电极38、四个第二电极38、六个第二电极38等。每个第二电极38与至少一个电极30电接触。第二电极38可用于从已从后部掺杂区24收集了电流的第一电极30收集电流。大致如图所示，第二电极38直接设置在第一电极30的外表面32上以提供与之密切的物理和电接触。这将第二电极38设置在适当的位置以直接从第一电极30运载电流。第一电极30与底部基板22的后部掺杂区24形成密切的物理和电接触。
第二电极38可具有多种宽度，诸如约0.5至约10、约1至约5或约2mm的平均宽度。第二电极38可具有多种厚度，诸如约0.1至约500、约10至约250、约30至约100或约30至约50μm的平均厚度。第二电极38可间隔开多种距离。
第二电极38包含聚合物42或可聚合以形成聚合物42的单体。聚合物42可具有多种类型。聚合物42通常由热固性树脂诸如环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅、聚氨酯或它们的组合形成。通常，聚合物42在存在促进聚合物42交联的交联剂和/或催化剂的情况下形成。交联剂可选自羧化聚合物、二聚物脂肪酸和三聚物脂肪酸。可以包含其他添加剂，诸如二羧酸和/或单羧酸、粘附促进剂、消泡剂、填料等。合适的聚合物、交联剂和催化剂的另外例子在授予Craig等人的美国专利No.6,971,163(‘163专利)和授予Craig的美国专利No.7,022,266(‘266专利)中有所公开，这些专利在不与本发明的一般范围相冲突的范围内全文以引用方式并入本文。
第二电极38还包含第二金属44，其大量存在于第二电极38中。“第二”用于将第二电极38的金属与第一电极30的“第一”金属区分开，而不暗示量或顺序。第二金属可包含多种类型的金属。在某些实施例中，第二电极38的第二金属与第一电极30的第一金属相同。例如，第一和第二金属均可以为Ag。在其他实施例中，第二电极38的第二金属与第一电极30的第一金属不同。在这些实施例中，第一金属通常包含Al并且第二金属通常包含Cu。在其他实施例中，第一金属包含Ag并且第二金属包含Cu。在另外其他实施例中，第一金属包含Ag并且第二金属包含Ag。在另外其他实施例中，第一金属包含Ag和Al的组合(其中该组合大量存在)，并且第二金属包含Cu。所谓“大量”通常是指第二金属是第二电极38的主要组分，使得其含量大于也可存在于第二电极38中的任何其他组分。在某些实施例中，第二金属(例如Cu)的这种大量通常大于约25重量％、大于约30重量％、大于约35重量％或大于约40重量％，每一者均基于第一电极38的总重量。
第二电极38还包含第三金属46。第三金属不同于第一电极30的第一金属。第三金属也不同于第二电极38的第二金属。通常，金属为不同的元素，而不仅仅是相同金属的不同氧化态。“第三”用于将第二电极38的金属与第一电极30的“第一”金属区分开，而不暗示量或顺序。第三金属在低于第一和第二金属的熔融温度的温度下熔化。通常，第三金属具有不大于约300℃、不大于约275℃或不大于约250℃的熔融温度。此类温度可用于在如下文进一步描述的低温下形成第二电极38。
在某些实施例中，第三金属包含焊料。焊料可包含多种金属或其合金。这些金属之一通常为锡(Sn)、铅、铋、镉、锌、镓、铟、碲、汞、铊、锑、Ag、硒和/或这些金属中两种或更多种的合金。在某些实施例中，焊料包含Sn合金，诸如共晶合金，例如Sn63/Pb37。在某些实施例中，焊料粉末包含两种不同的合金，诸如Sn合金和Ag合金，作为另外一种选择，多于两种不同的合金。第三金属可以多种量通常以低于第二金属的量存在于第二电极38中。
底部基板22的后部掺杂区24不与第二电极38(直接)物理接触。具体地讲，第一电极S30(并任选钝化层34)用作第二电极38与后部掺杂区24之间的阻挡层。不受任何特定理论的束缚或限制，据信，第二电极38与后部掺杂区24之间的物理分离是有益的。具体地讲，这种分离防止第二金属(例如Cu)扩散进底部基板22。据信，防止这种扩散将防止相对的掺杂区24被第二电极38的第二金属分流。减小底部基板22与第二电极38之间的接触面积还可用于减小因少量载流子复合而导致的损耗。
在某些实施例中，多个指状物48彼此间隔开并设置在钝化层34中。每个指状物48具有与底部基板22的上部掺杂区26电接触的下部50。实际电接触的下部38可相当小，诸如指状物36的顶端/末端。每个指状物48还具有与下部50相对的上部52，其穿过钝化层34的外表面32向外延伸。指状物48通常以隔栅图案设置，如在图1和9中最佳地示出。通常，指状物48的设置使得指状物48相对窄而又足够厚以最大程度降低电阻损耗。指状物48的取向和数量可以变化。在其他实施例中，除了PV电池20正面上的指状物48外或作为另外一种选择，相似的“指状物”可限定PV电池20背面上的一系列第一电极30。此类第一电极30可具有与指状物48相似的形状、构成和/或组成。
指状物48可具有多种宽度，诸如约10至约200、约70至约150、约90至约120或约100μm的平均宽度。指状物48可彼此间隔开多种距离，诸如平均间隔开约1至约5、约2至约4或约2.5mm。指状物48可具有多种厚度，诸如约5至约50、约5至约25或约10至约20μm的平均厚度。
每个指状物48包含金属，其大量存在于每个指状物48中。该金属可包含多种类型的金属。在某些实施例中，该金属包含银(Ag)。在其他实施例中，该金属包含铜(Cu)。所谓“大量”通常是指该金属是指状物48的主要组分，使得其含量大于也可存在于指状物48中的任何其他组分。在某些实施例中，该金属(例如银)的这种大量通常大于约35重量％、大于约45重量％或大于约50重量％，每一者均基于指状物48的总重量。
指状物48可通过多种方法形成。合适的方法包括镀覆，溅射，气相沉积，条带涂布或片状式涂布，喷墨印刷、丝网印刷、凹版印刷、凸版印刷、热印刷、分配或转移印刷，烫印，电镀，无电镀或它们的组合。在某些实施例中，指状物48经由蚀刻/焙烧工艺形成。用于形成指状物48的合适组合物包括烧结的Ag糊剂。
可将多种类型的烧结或未烧结Ag或Al糊剂用于形成指状物48。此类糊剂通常包含有机载体。在高温加工或“焙烧”时，有机载体烧尽并从本体组合物中移除。Ag粒子分散在整个载体中。可包含溶剂以调节糊剂的流变性。烧结的糊剂包括玻璃料，其通常含有PbO、B2O3和SiO2。合适的烧结Ag糊剂的例子可从俄亥俄州梅菲尔德高地福禄公司(Ferro,MayfieldHeights,OH)和宾夕法尼亚州西康舍霍肯贺利氏材料科技有限公司(HeraeusMaterials Technology,LLC,West Conshohocken,PA)商购获得。除了含铅玻璃外或作为另外一种选择，还可以使用其他组分，诸如无铅或低铅玻璃。
在其他实施例中，指状物48通过镀覆工艺(而不是蚀刻/焙烧工艺)形成。在这些实施例中，指状物48通常包括镀覆或堆叠的结构(未示出)。例如，指状物48可包括以下层中的两个或更多个层：镍(Ni)、Ag、Cu和/或Sn。这些层可以为多种顺序，前提是Cu层(若存在)不与底部基板22的上部掺杂区26直接物理接触。通常，包含Ag或非Cu的金属(例如Ni)的种子层与上部掺杂区26接触。在某些实施例中，种子层包含硅化镍。然后将后续层设置在种子层上以形成指状物48。当指状物48包含Cu时，将诸如Sn或Ag的钝化层设置在Cu层上方以防止氧化。在某些实施例中，指状物48的下部50包含Ni，指状物48的上部52包含Sn，并且Cu设置在Ni与Sn之间。以此方式，Cu因Ni、Sn和周围的钝化层34而防止氧化。此类层可通过多种方法形成，诸如气溶胶印刷和焙烧、电化学沉积等。PV电池20不限于任何特定类型的形成指状物48的工艺。
在某些实施例中，PV电池20包括与第二电极38相对的一条或多条母线40。参见图8，母线40与底部基板22的上部掺杂区26间隔开。如图1和9所示，PV电池20通常具有两条母线40。在某些实施例中，PV电池20可具有多于两条母线40(未示出)，诸如三条母线40、四条母线40、六条母线40等。每条母线40与指状物48的上部52电接触。母线40可用于从已经从上部掺杂区26采集了电流的指状物48采集电流。如图9中最佳地示出，每条母线40设置在钝化层34的外表面36上并围绕每个指状物48以提供与指状物48的上部52密切的物理和电接触。这种接触将母线40置于适当的位置以从指状物48运载电流。通常，母线40横过指状物48。换句话讲，母线40可相对于指状物48处于多种角度，包括垂直。指状物48本身与底部基板22的上部掺杂区26形成密切的物理和电接触。
母线40可具有多种宽度，诸如约0.5至约10、约1至约5或约2μm的平均宽度。母线40可具有多种厚度，诸如约0.1至约500、约10至约250、约30至约100或约30至约50μm的平均厚度。母线40可间隔开多种距离。通常，母线40间隔开以将指状物48的长度分成大致相等的区域，例如，如图1所示。
母线40可包含多种金属。在某些实施例中，母线40包含第二金属，其大量存在于母线40中。第二金属在上文进行了描述和举例说明。所谓“大量”通常是指第二金属是母线40的主要组分，使得其含量大于也可存在于母线40中的任何其他组分。在某些实施例中，第二金属(例如Cu)的这种大量通常大于约25重量％、大于约30重量％、大于约35重量％或大于约40重量％，每一者均基于母线40的总重量。在某些实施例中，母线40通常还包含第三金属。第三金属在上文进行了描述和举例说明。
如图8中最佳地示出，底部基板22的上部掺杂区26不与母线40(直接)物理接触。具体地讲，钝化层34用作母线40与上部掺杂区26之间的阻挡层。不受任何特定理论的束缚或限制，据信，母线40与上部掺杂区26之间的物理分离是有益的，原因至少有两个：其一，这种分离防止第二金属(例如Cu)扩散进上部掺杂区26。据信，防止这种扩散将防止上部掺杂区26(例如p-n结(J))被母线40的第二金属分流。其二，据信这种物理分离降低金属和硅界面处的少量载流子复合。据信，通过减小金属/硅界面的面积，因复合而导致的损耗通常得以降低并且开路电压(Voc)和短路电流密度(Jsc)通常得以改善。该面积的减小是因为钝化层34设置在大部分母线40与上部掺杂区26之间，而指状物48是与底部基板22的上部掺杂区26接触的唯一金属组件。在某些实施例中，如图6和7所示，PV电池20不含此类指状物48和母线40，即PV电池20不含正面隔栅。PV电池20的另外实施例现在将在下文立即描述。
图11和12的PV电池20与图1B的类似。在图11中，第一电极30限定一个孔49，而在图12中，第一电极30限定多个孔49。孔49还由钝化层34(若存在)限定。第二电极38设置在第一电极30上方并与底部基板22经由孔49形成电接触。底部基板22可以包括或可以不包括邻近孔49的掺杂24。底部基板22可与第二电极38直接接触。当第二电极38由本发明的组合物形成时，焊料可防止金属粉末(例如Cu)渗入/迁移进底部基板22(例如Si)的可能性。通过利用孔49，制造成本可得以降低。作为另外一种选择，电介质钝化层34可位于Cu电极38与基板22之间。钝化层34的可能有益效果是改善电荷复合的降低，从而导致改善的电池20效率。
图13的PV电池20具有交指式背接触(IBC)构造，其具有交指式指状物30和一对母线38。母线38可由本发明的组合物(例如，Cu或基于Cu的)形成，而指状物30可由另一种材料(例如，Ag或基于Ag的)形成。此类IBC构造是本领域知晓的。
本发明还提供形成PV电池20的方法。该方法包括将组合物施加到第一电极30的外表面32以形成层38”的步骤。如本文所用，引号(”)通常是指相应组件的不同状态，诸如在固化前、在烧结前等。组合物可通过如上文所提及的多种方法施加。在某些实施例中，将组合物印刷在第一电极30的外表面32的至少一部分上以形成层38”。可以利用多种类型的沉积方法，诸如通过丝网或孔版进行的印刷，或其他方法，诸如气溶胶、喷墨、凹版或柔版印刷。在某些实施例中，将组合物直接丝网印刷到第一电极30的外表面32上以限定第二电极38。底部基板22的后部掺杂区24不与层38”(直接)物理接触。可将组合物施加到第一电极30的外表面32上以使第一电极30与层38”直接物理和电接触。
如上文所提及，用于形成层38”(最终形成第二电极38)的本发明的组合物包含聚合物42”、大量存在于组合物中的第二金属44”以及第三金属46”。此类组分和量如上文所述。在某些实施例中，可将多种类型的Cu糊剂用作形成层38”的组合物。在某些实施例中，组合物包含作为第二金属的铜粉末44以及作为第三金属的焊料粉末46”。焊料粉末46”在低于铜粉末44的熔融温度的温度下熔化。该组合物还包含聚合物42”或可聚合以形成聚合物42”的单体。该组合物还可以包含聚合物42”的交联剂和/或促进聚合物42”交联的催化剂。该组合物还可以包含助熔剂，其可以反应形成聚合物42”的交联催化剂。该组合物还可以包含溶剂以调节流变性。还可以包含其他添加剂，诸如二羧酸和/或单羧酸、粘附促进剂、消泡剂、填料等。用于形成可用作组合物的Cu糊剂的此类组分的另外例子诸如聚合物、助熔剂、焊料粉末和其他添加剂在‘266专利中有所公开。
该方法还包括将层38”加热到不超过约300℃的温度以形成第二电极38的步骤。通常将层38”加热到约150至约300、约175至约275、约200至约250或约225℃的温度。在某些实施例中，将层38”在约250℃或更低的温度下加热以形成第二电极38。此类温度通常烧结层38”中的第三金属(例如焊料)，但不烧结层38”中的第二金属(例如Cu)以形成第二电极38。这种加热在本领域中也可称为回流或烧结。
参见图10，据信焊料46的粒子在层38”的加热过程中烧结并涂布Cu44的粒子以形成第二电极38。同样在此期间，聚合物42”可失去挥发物并交联成最终固化状态42，从而通常提供与第一电极30和/或其他组件的粘附。这种涂布使得焊料涂布的Cu44能够运载PV电池20的电流，并且还可以防止Cu44的氧化。由于该较低的温度，Cu44基于其具有约1000℃的熔融温度通常不会在加热期间烧结。该加热步骤的低温通常允许使用温敏底部基板22，例如非晶硅。
可将层38”加热多种时长以形成第二电极38。通常，仅将层38”加热形成第二电极38所需的一段时间。此类时间可经由常规实验确定。可将惰性气体(例如氮气(N2)层)用于防止Cu44在用焊料46”涂布前过早氧化。不必要地对第二电极38过度加热一段较长的时间可损坏掺杂区24a、24b或PV电池20的其他组件，包括第二电极38。
在某些实施例中，在形成第二电极38前，该方法包括将金属组合物施加到底部基板22的后部掺杂区24以形成第一电极30的步骤。金属组合物可包含多种组分，诸如适于形成上述第一电极30的那些组分。金属组合物可通过如上文所介绍的多种方法施加。例如，可将Al和/或Ag糊剂印刷在后部掺杂区24上并焙烧以形成第一电极30。可将不同的金属组合物施加到后部掺杂区24的不同部分以形成不同的电极30，诸如某些部分中的Ag糊剂以形成Ag电极30以及其他部分中的Al糊剂以形成Al电极30。
在某些实施例中，在形成第二电极38前，该方法包括将涂层组合物施加到底部基板22的后部掺杂区24以形成钝化层34的步骤。涂层组合物可包含多种组分，诸如适于形成上述钝化层34的那些组分。涂布组合物可通过如上文所介绍的多种方法施加。例如，可以利用PECVD工艺。在钝化层34包含SiNx的实施例中，可将硅烷、氨和/或其他前体用于PECVD炉以形成钝化层34。
在某些实施例中，钝化层34必须通过某些手段例如通过湿化学蚀刻或激光烧蚀而“打开”。在其他实施例中，钝化层34可按在沉积后开口仍然存在的方式进行沉积。在形成第一电极30前，可在形成钝化层34之前或之后向底部基板22赋予掺杂。
第二电极38可直接焊接，其可用于将多个PV电池20互联在一起，诸如通过将带状物或互连件附接到PV电池20的第二电极38。换句话讲，通常不存在在直接焊接到第二电极38上之前需要从其移除的顶涂层、保护层或最外层。这可以缩短制造时间、降低制造复杂性并降低制造成本。例如，互联条50可直接焊接到第二电极38而无需采取另外的步骤。在某些实施例中，这种情况的例外可以是另外的助熔步骤。一般来讲，如果焊料可在加工后在表面上湿透，则该表面是可以直接焊接的。例如，如果可将线材直接焊接到基板(在商业上合理的时间范围内并通常使用施加的助熔剂)，使用镀锡焊铁将焊料层置于母线上，或只是加热基板并观察到焊料湿透电极表面，则材料将是可以直接焊接的。就不可焊接的系统而言，甚至在施加助熔剂并充分加热后也不可焊接的系统，焊料始终不会打湿表面，并且无法形成焊料接头。
利用本发明的组合物形成一个或多个结构/组件(诸如由本发明的组合物形成的导体、电极和/或母线)的多种类型的PV电池20的另外实施例在与本主题申请同时提交的共同未决的PCT申请No.________________(代理人案卷号DC11370 PSP1，071038.01091)中有所描述，该PCT申请的公开内容在不与本发明的一般范围相冲突的范围内全文以引用方式并入。
在就在上面的实施例中以及在本文所述的其他实施例中，本发明的组合物通常包含：金属粉末；熔融温度低于金属粉末的熔融温度的焊料粉末；聚合物；与所述聚合物不同的用于助熔金属粉末并使所述聚合物交联的羧化聚合物；用于助熔金属粉末的二羧酸；以及用于助熔金属粉末的单羧酸。该组合物可任选地还包含添加剂，诸如溶剂和/或粘附促进剂。
金属粉末可包含铜，并且焊料粉末可具有不大于约300℃的熔融温度。焊料粉末可包含锡-铋(SnBi)合金、锡-银(SnAg)合金或它们的组合中的至少一种。在具体的实施例中，焊料粉末可包含至少一种锡(Sn)合金和不大于0.5重量百分比(重量％)的：汞、镉和/或铬；和/或铅。
在多种实施例中，金属和焊料粉末一起以约50重量％至约95重量％的量存在；金属粉末以约35重量％至约85重量％的量存在；和/或焊料粉末以约25重量％至约75重量％的任意量存在；每一者均基于组合物的总重量。
所述聚合物可包含环氧树脂，并且所述羧化聚合物可包含丙烯酸树脂，诸如苯乙烯-丙烯酸共聚物。在多种实施例中，所述聚合物和所述羧化聚合物一起以约2.5重量％至约10重量％的量存在；所述聚合物以约0.5重量％至约5重量％的量存在；和/或所述羧化聚合物以约1重量％至约7.5重量％的量存在；每一者均基于组合物的总重量。在某些实施例中，所述聚合物和所述羧化聚合物的重量比为约1:1至约1:3(聚合物：羧化聚合物)。
二羧酸可以为十二烷二酸(DDDA)并且单羧酸可以为新癸酸。在多种实施例中，二羧酸以约0.05重量％至约1重量％的量存在；和/或单羧酸以约0.25重量％至约1.25重量％的量存在；每一者均基于组合物的总重量。这些组合物的另外方面可参照共同未决的专利申请而认识到。
如上文所介绍，PV电池20可用于多种应用。在某些实施例中，将互联条直接焊接到PV电池20的第二电极38。在其他实施例中，可在第二电极38与互联条之间使用另外的焊料(未示出)。可将助熔装置用于帮助熔接，诸如助熔剂笔或助熔剂床。互联条本身也可以包含助熔剂，诸如Sn或Sn合金和助熔剂。互联条可由多种材料诸如Cu、Sn等形成。这种互联条可用于连接一系列PV电池20。例如，PV电池模块(未示出)可包括多个PV电池20。互联条(例如带状物)通常与PV电池20的第二电极38物理接触以电串联PV电池20。互联条50在本领域中也可以称为互连。PV模块还可以包括其他组件，诸如粘结层、基板、覆板和/或提供强度和稳定性的另外材料。在许多应用中，对PV电池20进行封装以提供另外的保护，使其免受环境因素(诸如风雨)的侵害。
以下说明本发明的PV电池20和方法的实例是旨在说明而非限制本发明。用于形成组合物的各组分的量和类型在下表1至3中指出，其中所有以重量％表示的值均基于相应组合物的总重量，除非另外指明。
表1
第二金属1为铜粉末，可从日本三井矿业冶炼公司(Mitsui Mining&Smelting Co.,Japan)商购获得。
第二金属2为常规银粉末，可从福禄公司商购获得。
第三金属1为Sn42/Bi58合金，具有约138℃的熔融温度，可从伊利诺伊州艾尔克格罗夫村美国铟泰公司(Indium Corporation of America,Elk GroveVillage,IL)商购获得。
第三金属2为Sn63/Pb37合金，具有约183℃的熔融温度。
第三金属3为Sn96.5/Ag3.5合金，具有约221℃的熔融温度，可从美国铟泰公司商购获得。
聚合物1为包含环氧氯丙烷和双酚A的反应产物的固体环氧树脂并具有500-560g/eq的环氧当量(EEW)，可从密歇根州陶氏化学公司(DowChemical,Midland,MI)商购获得。
聚合物2为可从密歇根州米德兰道康宁公司商购获得的有机硅。
聚合物3为在固态下具有约238的酸值的低分子量苯乙烯-丙烯酸共聚物，可从新泽西州弗洛厄姆帕尔克巴斯夫公司(BASF Corp.,Florham Park,NJ)商购获得。
聚合物4为可从巴斯夫公司商购获得的聚氨酯树脂。
添加剂1为单萜烯醇，可从伊利诺伊州芝加哥西格玛奥德里奇公司(Sigma Aldrich,Chicago,IL)商购获得。
添加剂2为二溴化苯乙烯，可从西格玛奥德里奇公司商购获得。
添加剂3为十二烷二酸，可从西格玛奥德里奇公司商购获得。
添加剂4为丙二醇，可从西格玛奥德里奇公司商购获得。
添加剂5为新癸酸，可从伊利诺伊州喀本特士维瀚森特种化学公司(Hexion Specialty Chemicals,Carpentersville,IL)商购获得。
添加剂6为苄醇，可从西格玛奥德里奇公司商购获得。
添加剂7为钛酸酯粘附促进剂，可从肯瑞奇石油化工有限公司(KenrichPetrochemicals Co.)商购获得。
添加剂8是包含2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷的硅烷粘附促进剂，可从道康宁公司商购获得。
添加剂9为丁基卡必醇，可从陶氏化学公司(Dow Chemical)商购获得。
表2
表3
每一种糊剂均用1重量％的丁基卡必醇稀释以改善印刷流变性。经由得自赛发公司(Sefar)的母线或接触极板丝网(325或165目的不锈钢丝网，具有12.7μm的网浆厚度(PEF2)和22°或45°的网格旋转)将糊剂印刷在晶片上以形成Cu电极(母线或接触极板)。通过AMI丝网印刷机以约0.68kg的下压力并通过台子上200μm的空白晶片进行印刷。印刷速度以印刷-印刷模式设为3-5英寸/秒。对晶片进行印刷并使其穿过BTU Pyramax N2回流炉。
对Cu电极在湿热(DH；85℃，85％相对湿度)老化条件下的耐久性进行了测定。将Cu电极的未封装印刷体用于监测Cu体电阻率(ρ)。还利用TLM方法用接触电阻率(ρc)监测了互联条/Cu触点的质量。对于实例5，在暴露于DH1000小时后，相对于比较/常规Ag触点未观察到Cu触点的劣化。
制备了一系列5英寸(12.7cm)的单晶硅电池(晶片)以施加另外的Ag和Cu糊剂。重复制备了上面的实例5以测试另外的Cu电极。电池均包括标准Ag正面隔栅(指状物和母线)和背面Al层(第一电极)。将Cu电极(第二电极)直接印刷在Al第一电极的顶部。在背面Al层(第一电极)中具有开口而将Ag/Al母线印刷在开口上以形成第二电极的比较例在附图中通过“Ag”表示。实例5通过“Cu R”或只是通过“Cu”表示。所有电池均来自相同的批次(即，相同地进行加工直至使用Ag或Cu进行背面金属化)。将这些电池通过手工焊接而互联。
使用闪点测定仪(PSS 10 II)进行了电流-电压(I-V)测量。参见图14，示出了与作为第二电极的Ag母线实例相比的背面Cu母线实例5的I-V数据。两个实例均具有正面Ag母线，并被构造成i-PERC电池。参见图15，示出了具有印刷在背面上的Cu母线实例5或Ag对照的Al BSF电池的I-V结果。将电池使用EVA或有机硅聚合物(表示为Si)封装成小型模块。效率相当而Voc表现出改善。图16示出了在Al上具有Ag触点的比较电池和在Al上具有Cu触点(根据实例5)的发明电池的I-V特性。如图16所示，Cu接触极板对电池性能无负面影响。
参见图17，显示了示出比较PV电池和发明PV电池的效率百分比的箱体图，而图18示出了这些实例的Jsc，并且图19示出了Voc。具体地讲，测量了样品的IV数据。Ag实例为149-1至-15，Cu F实例为149-A至-S。显示了平均值。比较例和发明实例与上文在之前的实例附图中所述的相同。通过这些数据清楚地表明，使用本发明的Cu母线具有明显的电池性能改善。据信，这种改善源于：通过减小高温焙烧Ag金属化触点而减小金属/硅界面的面积从而使复合减少。
图20是横截面光学显微镜照片，示出了本发明的互联母线。具体地讲，将Cu母线印刷在SiNx钝化层的顶部和Ag指状物的顶部，随后进行互联。本发明组合物的多种组分以横截面示出。示出了与互联条/母线和母线/指状物的直接焊料粘结，以及Cu母线与基板之间的粘合剂接触。
图21是折线图，示出了在湿热老化后比较PV电池和发明PV电池实例的Jsc。图22是折线图，示出了在湿热老化后比较PV电池和发明PV电池的Voc，并且图23是折线图，示出了在湿热老化后比较PV电池和发明PV电池实例的薄片电阻率(rs)。从这些曲线图中显而易见的是，Cu糊剂在腐蚀性条件下不劣化性能。
上述数值中的一个或者多个可变化±5％、±10％、±15％、±20％、±25％等，只要差异保持在本发明的范围之内。可以从独立于所有其他成员的马库什(Markush)组的每个成员中获得意料不到的结果。每个成员可以被单独地和/或组合地依赖，并且为所附权利要求的范围内的具体实施例提供足够的支持。本文明确设想到独立权利要求和从属权利要求(单项从属和多项从属)的所有组合的主题。本公开的说明文字是示例性的，而不是限制性的。按照上述教导内容，本发明的许多修改形式和变型形式是可能的，并且本发明可以不按本文具体描述那样实施。

Claims (22)

1.一种光伏电池，包括：
含有硅并包括后部区域的底部基板；
设置在所述底部基板的所述后部区域上并具有外表面的第一电极，而所述电极与所述底部基板的所述后部区域电接触并包含大量存在于所述电极中的第一金属；以及
与所述底部基板的所述后部区域间隔开的第二电极，使得所述底部基板的所述后部区域不与所述第二电极物理接触，而所述第二电极与所述第一电极电接触；
其中所述第二电极包含：
聚合物，
大量存在于所述第二电极中的第二金属，和
与所述电极的所述第一金属和所述第二电极的所述第二金属不同的第三金属，而所述第三金属具有不超过约300℃的熔融温度；并且
其中所述底部基板的所述后部区域经由所述电极与所述第二电极电连通。
2.一种光伏电池，包括：
含有硅并包括后部区域的底部基板；
设置在所述底部基板的所述后部区域上并具有外表面的第一电极，而所述电极与所述底部基板的所述后部区域电接触并包含大量存在于所述电极中的第一金属；以及
与所述底部基板的所述后部区域间隔开的第二电极，使得所述底部基板的所述后部区域不与所述第二电极物理接触，而所述第二电极与所述电极电接触；
其中所述第二电极在不大于约300℃的温度下由使得所述第二电极能够在所述温度下形成的组合物形成，所述组合物包含：
聚合物，
大量存在于所述第二电极中的第二金属，和
不同于所述电极的所述第一金属和所述第二电极的所述第二金属的第三金属；并且
其中所述底部基板的所述后部区域经由所述电极与所述第二电极电连通。
3.一种光伏电池，包括：
含有硅并包括选自n型掺杂区和/或p型掺杂区的后部区域的底部基板；
设置在所述底部基板的所述后部区域上并具有外表面的第一电极，而所述电极与所述底部基板的所述后部区域电接触并包含大量存在于所述电极中的包含铝和/或银的第一金属；以及
与所述底部基板的所述后部区域间隔开的第二电极，使得所述底部基板的所述后部区域不与所述第二电极物理接触，而所述第二电极与所述电极电接触；
其中所述第二电极包含：
含有环氧树脂、丙烯酸树脂或它们的组合的聚合物，
含有大量存在于所述第二电极中的铜或银的第二金属，以及
含有焊料的第三金属，而所述焊料具有不大于约300℃的熔融温度；并且
其中所述底部基板的所述后部区域经由所述第一电极与所述第二电极电连通。
4.根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，其中所述后部区域被进一步限定为后部掺杂区。
5.根据权利要求4所述的光伏电池，其中所述底部基板还包括与所述后部掺杂区相对的上部掺杂区。
6.根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，其中所述底部基板的所述后部区域为n型掺杂区和/或p型掺杂区。
7.根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，还包括设置在所述底部基板的所述区域上的钝化层，而所述钝化层包含SiOx、ZnS、MgFx、SiNx、SiCNx、AlOx、TiO2、透明导电氧化物(TCO)或它们的组合。
8.根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，其中所述电极的所述第一金属包含铝和/或银，所述第二电极的所述第二金属包含铜或银，并且所述第二电极的所述第三金属包含焊料。
9.根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，其中所述电极的所述第一金属包含铝和/或银并且所述第二电极的所述第二金属包含铜。
10.根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，其中所述第二电极的所述焊料包含锡合金并且所述第二电极的所述聚合物包含环氧树脂、丙烯酸树脂或它们的组合。
11.根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，其中所述第二电极由包含以下成分的组合物形成：
作为所述第二金属的铜粉末，
作为所述第三金属的在低于所述铜粉末的熔融温度的温度下熔化的焊料粉末，以及
所述聚合物，或可聚合得到所述聚合物的单体。
12.根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，其中所述第二电极为极板或母线。
13.根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，其中所述第二电极可直接焊接。
14.根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，其中所述第一电极限定至少一个孔并且所述第二电极设置在所述至少一个孔上方并至少部分地设置在所述至少一个孔内以与所述底部基板电接触。
15.根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，被进一步限定为发射极穿孔卷绕(EWT)光伏电池，其中所述底部基板限定多个接触孔并且所述第二电极被进一步限定为多个第二电极，而第二电极设置在所述接触孔的每一个中。
16.根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，被进一步限定为金属穿孔卷绕(MWT)光伏电池，其中所述底部基板限定多个接触孔并且所述第二电极被进一步限定为多个第二电极，而第二电极设置在所述接触孔的每一个中并接触与所述底部基板相对设置的多个指状物。
17.一种光伏电池模块，包括多个根据前述权利要求任一项所述的光伏电池，并且还包括与所述光伏电池的所述第二电极物理接触的至少一个带状物使得所述光伏电池经由所述带状物彼此电连通。
18.一种形成光伏电池的方法，所述光伏电池包括：含有硅并包括后部区域的底部基板；设置在所述底部基板的所述后部区域上并具有外表面的第一电极，而第一电极与所述底部基板的所述后部区域电接触并包含大量存在于所述第一电极中的第一金属；与所述后部区域间隔开并与所述第一电极接触的第二电极，所述方法包括以下步骤：
将组合物施加到所述第一电极的所述外表面以形成层，使得所述底部基板的所述后部区域不与所述层物理接触；并且
将所述层加热到不超过约300℃的温度以形成所述第二电极；
其中所述组合物包含：
聚合物，
大量存在于所述组合物中的第二金属，以及
与所述第一电极的所述第一金属和所述组合物的所述第二金属不同的第三金属；并且
其中所述底部基板的所述后部区域经由所述第一电极与所述第二电极电连通。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一电极的所述第一金属包含铝和/或银，所述组合物的所述第二金属包含铜或银，并且所述组合物的第三金属包含焊料。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中施加所述组合物被进一步限定为在所述第一电极的所述外表面上印刷所述组合物以限定所述第二电极。
21.根据权利要求18或19所述的方法，其中施加所述组合物被进一步限定为在所述第一电极的所述外表面上电化学沉积所述组合物以限定所述第二电极。
22.根据权利要求18至21任一项所述的方法，其中所述组合物包含：
作为所述第二金属的铜粉末，
作为所述第三金属的在低于所述铜粉末的熔融温度的温度下熔化的焊料粉末，以及
所述聚合物，或可聚合得到所述聚合物的单体。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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