CN104221158A - 太阳能电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于制造太阳能电池的方法，该方法包括以下步骤：a)提供具有受光侧面和背侧面的半导体基板，其中在背侧面上形成钝化层；b)在半导体基板的背侧面上形成银导体图案；c)在半导体基板的背侧面上形成铝导体图案，铝导体图案的至少一部分叠加在银导体图案的至少一部分上；以及d)同时焙烧银导体图案和铝导体图案，从而通过在其中银导体图案和铝导体图案叠加的区域中烧透而在半导体基板和铝导体图案之间形成电触点。

Description

太阳能电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池及其制造方法。
背景技术
在半导体层的背侧面表面上具有钝化层的太阳能电池通常具有背侧面电极，所述背侧面电极穿过钝化层以与半导体层电接触。
US20090301557公开了用于制备钝化发射极和后部电池(PERC)太阳能电池的方法，所述太阳能电池在背侧面上具有钝化层。背侧面电极在钝化层上形成，所述钝化层具有孔，使得其能够与半导体接触。
WO2009/032429公开了一种制备PERC太阳能电池的方法。通过丝网印刷并焙烧包含另一种金属诸如银、铜、镍的铝浆料而在背侧面上的钝化层上部分地形成背侧面电极，所述另一种金属能够烧透钝化层。
发明内容
一个目的是提供通过使用银浆料和铝浆料来制造太阳能电池背侧面电极的方法。
一个方面涉及一种用于制造太阳能电池的方法，该方法包括以下步骤：a)提供具有受光侧面和背侧面的半导体基板，其中在背侧面上形成钝化层；b)以指定图案在半导体基板的背侧面上形成包含含银粉末的银导体图案；c)以指定图案在半导体基板的背侧面上形成包含铝粉末的铝导体图案，铝导体图案的至少一部分叠加在银导体图案的至少一部分上；以及d)同时焙烧银导体图案和铝导体图案，从而通过在其中银导体图案和铝导体图案叠加的区域中烧透而在半导体基板和铝导体图案之间形成电触点，其中通过烧透形成的电触点不形成于其中银导体图案和铝导体图案不叠加的区域中。
另一方面涉及一种用于制造太阳能电池的方法，该方法包括以下步骤：a)提供具有受光侧面和背侧面的半导体基板，其中在背侧面上形成钝化层；b)以指定图案将包含含银粉末的第一导电膏施涂在半导体基板的背侧面上，从而形成银导体图案；c)以指定图案将包含铝粉末的第二导电膏施涂在半导体基板的背侧面上，从而形成铝导体图案，铝导体图案的至少一部分叠加在银导体图案的至少一部分上；以及d)同时焙烧银导体图案和铝导体图案，从而通过在其中银导体图案和铝导体图案叠加的区域中烧透而在半导体基板和铝导体图案之间形成电触点，其中通过烧透形成的电触点不形成于其中银导体图案和铝导体图案不叠加的区域中。
另一方面涉及一种用于制造太阳能电池的方法，该方法包括以下步骤：a)提供具有受光侧面和背侧面的半导体基板，其中在背侧面上形成钝化层；b)以指定图案将包含铝粉末的第二导电膏施涂在半导体基板的背侧面上，从而形成铝导体图案；c)以指定图案将包含含银粉末的第一导电膏施涂在半导体基板的背侧面上，从而形成铝导体图案，银导体图案的至少一部分叠加在铝导体图案的至少一部分上；以及d)同时焙烧银导体图案和铝导体图案，从而通过在其中银导体图案和铝导体图案叠加的区域中烧透而在半导体基板和铝导体图案之间形成电触点，其中通过烧透形成的电触点不形成于其中银导体图案和铝导体图案不叠加的区域中。
通过本发明形成的太阳能电池可具有优异的电性能。
附图说明
图1A至1D说明了制造太阳能电池的方法。
图2(a)、(b)和(c)为背侧面上的Ag导体图案和Al导体图案的后视图。
图3(a)、(b)和(c)为背侧面上的Ag导体图案和Al导体图案的横截面图。
具体实施方式
用于制造太阳能电池的方法包括以下步骤：a)提供半导体基板；b)形成银(Ag)导体图案；c)形成铝(Al)导体图案；以及d)同时焙烧Ag导体图案和Al导体图案。
在一个实施例中，通过施涂Ag浆料来形成Ag导体图案。在另一个实施例中，通过气相沉积含Ag粉末来形成Ag导体图案。
在一个实施例中，通过施涂Al浆料来形成Al导体图案。在另一个实施例中，通过气相沉积Al来形成Al导体图案。
下文参见图1A至1D作为使用浆料的实施例来说明制造太阳能电池的方法。
制备半导体基板10(图1A)。钝化层12a和另一个钝化层12b分别完全在半导体基板10的背侧面和受光侧面上形成。所述PERC太阳能电池的特征在于背侧面上的钝化层12a，所述钝化层能够减少靠近背侧面表面的空穴和电子的重组。虽然半导体层10的受光侧面上的钝化层12b在本发明中不是必需的，但其能够用作减反射涂层(ARC)以及钝化层。
在一个实施例中，半导体基板10可为在半导体基板10的受光侧面上形成的p掺杂的硅片和n型扩散层。所述p掺杂的硅片可掺杂有硼。
钝化层12a和12b能够由氧化钛、氧化铝、氮化硅、氧化硅、氧化铟锡、氧化锌或碳化硅形成。
能够通过溅射、等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)或热化学气相沉积或等离子体化学气相沉积来施涂这些氧化物、氮化物和碳化物。也能够获得多个层，例如，作为钝化层12a和12b的两个氮化硅/氧化硅或氮化硅/氧化铝层。钝化层12a和12b的厚度可为10至500nm。
在本说明书中，“受光侧面”为如下侧面，当实际上安装太阳能电池以生成电力时，所述侧面面向太阳以接收阳光；并且“背侧面”为受光侧面的相对侧面。
在受光侧面上，常常包含银粉的前面电极浆料11能够通过丝网印刷被施涂到钝化层12b上(图1B)。前面电极浆料11可基本上包含分散到有机介质中的银粉和玻璃料。
在背侧面上，以指定图案在半导体基板的背侧面上形成包含含银粉末的Ag导体图案。
在一个实施例中，以指定图案例如通过丝网印刷将包含含银(Ag)粉末的第一导电膏施涂到半导体基板10的背侧面上的钝化层12a上以形成Ag导体图案13。例如，银导体图案13包括具有圆形形状13a的小点和直线13b，如图2(a)中所示。在一个实施例中，小点的直径可为10至400μm。在一个实施例中，小点的中心之间的节距可为20μm至30mm。能够通过例如SEM来测量所述小点的直径和小点之间的间距。银导体图案13的指定图案的其它例子在后文中描述。
以指定图案在半导体基板的背侧面上形成包含含银粉末的银导体图案。
例如，以指定图案将包含至少铝粉的第二导电膏施涂到钝化层12a上以形成Al导体图案14，如图1C中所示。施涂Al浆料的方法可为丝网印刷、喷嘴排放、或胶版印刷。
对Al导体图案的指定图案没有具体的限制。
在一个实施例中，能够以指定图案施涂第二导电膏14，使得银导体图案的一部分13a与Al导体图案14叠加，并且银导体图案的其余部分13b不与Al导体图案14叠加。在图1C中所示的实施例中，将第二导电膏施涂到钝化层12a上，以便覆盖小点状Ag导体图案13a，并且线Ag导体图案13b保持不被第二导电膏14覆盖。Al图案14的指定图案的其它例子在后文描述。
可将Ag导体图案13和Al导体图案14在80至200℃下在烘箱中干燥1至20分钟。所述干燥步骤不是必需的。
同时焙烧Ag导体图案13和Al导体图案14。
所述焙烧在例如加热炉中进行。在一个实施例中，焙烧条件可为在600至1000℃的峰值凝结温度下焙烧1秒至15分钟。焙烧条件可为400至600℃，5秒至23分钟，并且超过600℃，3秒至19分钟。总焙烧时间在一个实施例中可为10秒至30分钟，在另一个实施例中20秒至15分钟，在另一个实施例中30秒至5分钟。当在此类条件下焙烧时，可在对半导体基板损坏较小的情况下形成电极。可以对焙烧时间(例如，从加热炉入口到出口的时间)进行计数。
在一个实施例中，焙烧之后的Ag导体图案23和焙烧24之后的Al导体图案可为1至100μm厚。在一个实施例中，焙烧24之后的Al导体图案(其可称为Al电极)可为1至100μm厚。
在焙烧期间，在焙烧24之后，通过在其中Ag导体图案13a和Al导体图案14叠加的区域中烧透而在半导体基板10和Al导体图案之间形成电触点。在焙烧24之后，通过在其中银导体图案13b和第二导电膏14不叠加的区域中烧透，在半导体基板10和Al导体图案之间不形成电触点。
本发明的范围不受理论的限制，但假设可发生所述烧透，因为在其中银和铝共存的区域中，Ag导体图案13a中的银和Al导体图案14中的铝分散到钝化层12a中并渗透钝化层12a而到达半导体基板10(这称为“烧透”)。因此，Al导体图案在焙烧24之后可具有与半导体基板10的电连接件，同时钝化层12a大部分保留下来以充分地有助于钝化。
从Al导体图案14分散而到达半导体基板10的铝能够形成Si-Al合金层和背表面场(BSF)15，它们能够改善太阳能电池的电性能。
基于半导体基板10的背部表面积，其中Ag导体图案13a和Al导体图案14叠加的区域的面积在一个实施例中可为至少0.001％，在另一个实施例中至少0.01％，在另一个实施例中至少0.1％，并且在另一个实施例中至少1％。基于半导体基板10的背部表面积，其中Ag导体图案13a和Al导体图案14叠加的区域的面积在一个实施例中可为50％或更小，在另一个实施例中30％或更小，并且在另一个实施例中15％或更小。
位于其中银导体图案13a和Al导体图案14叠加的区域下面的钝化层12a被烧透。邻近于Ag导体图案13a和Al导体图案14双层的区域的钝化层12a可表现出某种程度上的烧透，因为Ag可分散到所述双层的区域上。如果只有少量的Ag分散，则烧透面积也可小于所述双层的面积。
在一个实施例中，在焙烧之后，银导体图案的其余部分的至少一部分能够用作半导体基板的背侧面上的片式电极。例如，在焙烧之后，不与Al导体图案14叠加的Ag导体图案的其余部分13b能够变成片式电极23b。在焙烧24之后，钝化层12a能够保持在不与Al导体图案叠加的片式电极23b的下面。当如上述实施例那样通过使用第一导电膏在钝化层12a上同时形成片式电极23b和Ag导体图案23a时，该工艺可较为简单。
片式电极23b不是用于太阳能电池的一体组件。当该电池需要通过焊接带状物连接至另一个电池时，就形成片式电极。片式电极23b通常包含银，因为银是可焊接的而铝不是这样。在一个实施例中，基于第一导电膏的重量计，第一导电膏不包含铝或包含少量的铝，例如，少于0.3重量％、1.0重量％、3.0重量％，以向所得的片式电极23b提供足够的可焊接性。
第二导电膏14不单独地烧透钝化层。因此，在一个实施例中，有可能在焙烧24之后将第二导电膏完全地施涂到钝化层12a上以形成具有低电阻率的Al导体图案。在其中能够通过银和铝的组合进行烧透的实施例中，第二导电膏不包含银。然而，可接受的是以污染水平包含银，例如第二导电膏的0.1重量％或更少。
虽然第一导电膏或第二导电膏均不能够单独地烧透钝化层12a，但这并不意味着排除一定程度的渗透。所述少量的渗透可由于各种因素而发生，诸如半导体层10的材料；钝化层12a的材料；和钝化层或导电膏中的污染。可接受的是，钝化层12a在其中这些浆料不叠加的区域中部分地渗透或变薄，只要其保留得足够多以有助于背侧面上的钝化。
钝化层12a保留半导体基板的背部表面积的至少49％。
能够连同背侧面上的浆料一起焙烧受光侧面上的前面电极浆料11以形成前面电极21。能够同时焙烧背侧面上的导电膏13和14以及受光侧面上的前面电极浆料11，这称为共焙烧。利用共焙烧，能够使制造太阳能电池的总体工艺变得用时更短且更简单，从而减少了生产成本。
作为另外一种选择，能够独立地焙烧背侧面上的导电膏和前面电极浆料，例如，通过首先在背侧面上施涂并焙烧导电膏，然后施涂并以不同的焙烧条件焙烧前面电极浆料，尤其是当适用于浆料的焙烧条件不重叠时。
虽然在上述说明中所述图案是由呈圆形形状13a的小点和直线13b组成的，如图2(a)中所示，但Ag导体图案13不受限制。
能够用作片式电极的直线13b可为500至5000μm宽。在另一个实施例中，片式电极可为半导体基板的背侧面上的一个至三个电极。
在另一个实施例中，Ag导体图案13可包括线13a，如图2(b)中所示。在另一个实施例中，能够在导体图案13中包括旨在作为片式电极23b的其它线13b，其中线13a与其它线13b交叉。线13a可为10至2000μm宽。可作为片式电极的其它线13b也可为500至5000μm宽。
在另一个实施例中，Ag导体图案13可包括虚线，如图2(c)中所示。在另一个实施例中，能够在导体图案中包括旨在作为片式电极23b的其它线13b，其中虚线13a与其它线13b交叉。虚线13a可为10至2000μm宽且0.5至10mm长。旨在作为片式电极的其它线13b也可为500至5000μm宽。
作为其它例子，Ag导体图案13可为圆形线或多边形线，虽然图中未示出它们。
Al导体图案14不受限制。除了上文已经描述过的实施例以外，还可将Al导体图案14完全施涂到钝化层12a上以覆盖整个Ag导体图案13，如图3(a)中所示。Al导体图案14可形成于半导体基板10的背侧面上的钝化层的整个表面上，因此，其可优异地具有低电阻率。在基板10的边缘处能够保持小mm宽度而不形成Al导体图案14。在这种情况下，能够通过将第三导电膏施涂到Al导体图案14上而独立地形成片式电极。
在另一个实施例中，Al导体图案14能够在形成Ag导体图案13之前形成于钝化层12a上。例如，可在施涂第一导电膏以形成Ag导体图案13之前将第二导电膏直接施涂到钝化层12a上。在一个实施例中，第二导电膏被完全施涂到钝化层12a上，并且第一导电膏被施涂在Al导体图案14上。第二导电膏14存在于钝化层12a和Ag导体图案13a之间，如图3(b)中所示。
在另一个实施例中，部分地施涂第二导电膏14以便制备用于形成例如片式电极的空间。可通过将导电膏施涂到在施涂第二导电膏时形成的空间中来形成片式电极。用于在所述空间中形成片式电极的导电膏可与第一导电膏相同或从电性能的观点来讲是改性的。
在另一个实施例中，第二导电膏可被施涂到Ag导体图案13a的如下部分上，所述部分是先前通过在钝化层12a上部分地施涂第一导电膏制备的，如图3(c)中所示。也能够获得如下的相反型式：其中Ag导体图案可部分地形成到部分地形成的Al导体图案上(未示出)。
在另一个实施例中，能够通过分别用Ag和Al进行气相沉积来形成背侧面上的Ag导体图案13和Al导体图案14。在另一个实施例中，所述气相沉积可为物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)。在将金属诸如Ag和Al沉积在钝化层上时，使用具有用于Ag导体图案或Al导体图案的指定图案的开口面积的掩膜。
在PVD中，金属诸如Ag和Al由热能或等离子体能量气化并随后通过具有指定图案的掩膜被沉积在半导体基板10的背侧面上的钝化层12a上，从而形成Ag图案13，参见图1C。在一个实施例中，可使用溅射作为PVD。在例如溅射中，在其中填充了惰性气体诸如氩气的真空室中将直流高电压施加在半导体基板10和作为靶标的金属诸如Ag和Al之间。通过用电离的氩进行轰击而将靶标沉积在钝化层12a上。
所述CVD为一种气氛受控工艺，其在CVD反应器中利用热能、光能或辐射能以将金属诸如Ag和Al沉积在钝化层12a上从而形成图案13和14，这是各种气相和基板的受热表面之间反应的结果。所述CVD可为等离子体增强CVD、热CVD、或光激CVD。
上文通过PERC太阳能电池的例子说明了本发明。也能够使用本发明来形成包括半导体基板的背面接触型太阳能电池，所述半导体基板具有背侧面上的钝化层以及仅半导体基板的背侧面上的受光侧面和背侧面电极。可将US20100170562以引用方式并入本文以说明背面接触型太阳能电池。
下文详述了第一导电膏和第二导电膏。
第一导电膏
第一导电膏包含至少含银粉末和有机介质。通过例如机械混合将含Ag粉末分散到有机介质中以形成称为“浆料”的粘性组合物，所述浆料具有合适的稠度和流变特性以用于涂覆或印刷。
在一个实施例中，含Ag粉末选自Ag粉末、Ag合金粉末、Ag涂层粉末、涂覆有另一种金属的Ag粉末、以及它们的混合物；在另一个实施例中，选自Ag粉末、Ag合金粉末、以及它们的混合物。
在一个实施例中，所述Ag粉末为具有95％或更高Ag纯度的金属粉末。在市场上可获得具有例如99％纯度的Ag粉末。
所述Ag合金粉末为包含Ag和其它金属的合金粉末，例如，Ag-Cu合金粉末、Ag-Ni合金粉末、Ag-Al合金粉末。
所述Ag涂层粉末为涂覆有银的金属粉末，例如，涂覆有Ag的Cu粉末、涂覆有Ag的Ni粉末、涂覆有Ag的Al粉末。
所述涂覆有另一种金属的银粉为涂覆有另一种金属的银粉末，例如，涂覆有铜的Ag粉末、涂覆有镍的Ag粉末、涂覆有Al的Ag粉末。
基于第一导电膏的重量计，含Ag粉末在一个实施例中可为至少0.1重量百分比(重量％)，在一个实施例中至少3重量％，在一个实施例中至少8重量％，在另一个实施例中至少12重量％，在另一个实施例中至少25重量％，在另一个实施例中至少38重量％。基于Ag浆料的重量计，含Ag粉末在一个实施例中可为95重量％或更少，在另一个实施例中88重量％或更少，并且在另一个实施例中79重量％或更少，在另一个实施例中70重量％或更少，并且在另一个实施例中55重量％或更少。在包含此类量的含Ag粉末的情况下，钝化层能够通过在Al导体图案中组合铝而被有效地烧透。
含Ag粉末可为任何形状，例如薄片形或球形或结节形或这些的混合物。
对含Ag粉末的粒径没有限制。然而，粒径能够影响含Ag粉末的烧结特性，例如，较大颗粒烧结得比较小颗粒慢。粒径在一个实施例中可为0.01至10μm，在另一个实施例中0.05至8μm，在另一个实施例中0.1至5μm。有可能混合两种或更多种类型的具有不同直径的导电粉末。
粒径通过采用激光衍射散射法测量粒径分布而获得。将通过体积测量的粒度分布的中值(第50百分位)定义为D50。Microtrac型号X-100为用于该测量的市售装置的一个例子。
在一个实施例中，除了含Ag粉末以外，第一导电膏还可包含附加金属粉末以便提高太阳能电池的电性能或减少材料成本。例如，可将镍(Ni)粉末、铜(Cu)粉末、金(Au)粉末、钼(Mo)粉末、铝(Al)粉末、镁(Mg)粉末、钨(W)粉末、和钯(Pd)粉末添加到第一导电膏中。
当添加时，基于第一导电膏的重量计，附加金属粉末在一个实施例中可为0.1至50重量％，在另一个实施例中1至30重量％，在另一个实施例中2至23重量％，在另一个实施例中5至10重量％。
在另一个实施例中，第一导电膏可不包含含Ag粉末之外的金属粉末。
在一个实施例中，所述有机介质可选自各种各样的惰性粘性材料。有机介质可以包含有机聚合物和任选的溶剂。对有机介质没有限制，所述有机介质的大部分在焙烧期间能够通过烧尽或碳化被除去。多种惰性粘稠材料可以用作有机介质。
有机介质可以为有机树脂或有机树脂与有机溶剂的混合物。有机介质可为例如松油溶液或聚甲基丙烯酸酯的乙二醇单丁基醚单乙酸酯溶液、或乙基纤维素的乙二醇单丁基醚单乙酸酯溶液、乙基纤维素的萜品醇溶液、或乙基纤维素的酯醇-12溶液。在一个实施例中，有机介质可为乙基纤维素的酯醇-12溶液，其中基于有机介质的重量计，乙基纤维素含量为5重量％至50重量％。
基于第一导电膏的重量计，有机介质在一个实施例中可为5至99.9重量％，在另一个实施例中12至91重量％，在另一个实施例中20至85重量％，并且在另一个实施例中为35至65重量％。含Ag粉末能够很好地与所述量的有机介质一起分散。
第一导电膏还可包括玻璃料，虽然其不是必需的。玻璃料可增加银导体图案对基板的粘附性。当用第一导电膏形成片式电极时，可包含玻璃料以提高片式电极的粘附性。
对烧透没有帮助的玻璃料的一个例子为Pb-Si-Bi-Ti-O玻璃料，基于玻璃料的重量计，其包含30至66重量％的PbO，11至33重量％的SiO2，3至19重量％的Bi2O3、1至11重量％的TiO2。含铅玻璃料的另一个例子包含53至57重量％的PbO、25至29重量％的SiO2、2至6重量％的Al2O3和6至9重量％的B2O3。
另一个例子为无铅玻璃料，基于玻璃料的重量计，其包含40至73重量％的Bi2O3、11至33重量％的SiO2、1至6重量％的Al2O3和2至10重量％的B2O3。无铅玻璃料还可包含碱金属氧化物诸如Na2O、碱土金属金属氧化物诸如MgO以及金属氧化物TiO2和ZnO。
玻璃料的软化点可为300至600℃，因为导电膏通常是在500至1000℃下焙烧的。当使用低软化点玻璃料时，峰值焙烧温度可设定得较低以减少对半导体基板的电子损坏。通过差热分析(DTA)来测定软化点。
当添加时，基于第一导电膏的重量计，玻璃料在一个实施例中可为1至15重量％，在另一个实施例中3至7重量％。当玻璃料含量在所述范围内时，电极能够充分地附着到基板。
第一导电膏还可根据所期望的特性包含任何添加剂，诸如金属氧化物、增稠剂、稳定剂或表面活性剂。
第二导电膏
第二导电膏包含至少铝(Al)粉末和有机介质。将Al粉末分散到有机介质中以形成粘性组合物。
在一个实施例中，Al粉末可为具有90％或更高Al纯度的金属粉末，在另一个实施例中95％或更高。
Al粉末可为任何形状，例如薄片形或球形或结节形或这些的混合物。
基于第二导电膏的重量计，Al粉末在一个实施例中可为30重量％或更高，在另一个实施例中40重量％或更高，在另一个实施例中48重量％或更高。基于第二导电膏的重量计，Al粉末在一个实施例中可为90重量％或更少，在另一个实施例中82重量％或更少，在另一个实施例中70重量％或更少。包含此类量的Al粉末的第二导电膏能够与第一导电膏组合而有助于烧透并且有助于作为铝电极的足够的电性能。
Al粉末的粒径(D50)不受限制。然而，其在一个实施例中可为0.1至30μm，在另一个实施例中1至25μm，并且在另一个实施例中2至20μm。具有此类粒径的Al粉末能够充分地分散在有机介质中并可顺畅地进行施涂，例如丝网印刷。通过与含Ag粉末相同的测量来获得粒径(D50)。
第二导电膏中的有机介质不受限制，如同第一导电膏一样。在此处也可参考对用于第一导电膏的有机介质的说明。有机介质可为第二导电膏的10至70重量％。
在一个实施例中，第二导电膏还可包含玻璃料。玻璃料能够提升对基板的粘附性。
可使用任何类型的玻璃料，诸如硼硅酸铅(Pb-B-Si-O)玻璃料、硼硅酸锌(Zn-B-Si-O)玻璃料、硼硅酸铋(Bi-B-Si-O)玻璃料、和硅酸铅(Pb-Si-O)玻璃料。
在一个实施例中，玻璃料的软化点可为300至650℃，因为导电膏通常是在500至1000℃下焙烧的。当采用此类软化点时，玻璃料在焙烧期间能够适当地熔化以附着到基板。
在一个实施例中，基于第二导电膏的重量计，玻璃料可为0.1至10重量％。
根据所期望的特性，第二导电膏还包含任何添加剂诸如金属氧化物、增稠剂、稳定剂或表面活性剂。
对于第二导电膏，能够使用任何可购买的铝浆料以形成太阳能电池的背侧面电极。可将US20110014743、US7718092、US7771623以引用方式并入本文。
实例
本发明通过但不限于以下实例来说明。
将Ag浆料(PV51M，E.I.DuPont de Nemours and Company)作为第一导电膏丝网印刷到p掺杂的硅片的背部表面上的钝化层上。硅片在其受光侧面上具有n型扩散层。Ag浆料的银导体图案由圆形形状的小点组成，所述圆形形状具有100μm的直径，并且这些小点的中心之间的节距为450μm。将Ag浆料在150℃下干燥5分钟。
将Al浆料(PV35A，E.I.DuPont de Nemours and Company)作为第二导电膏丝网印刷到硅片的整个背部表面上以覆盖银导体图案。将Al导体图案在150℃下干燥5分钟。基于硅片的背部表面积，其中Ag导体图案和Al导体图案叠加的面积为4.4％。
将另一种Ag浆料(PV17F，E.I.DuPont de Nemours and Company)作为前面电极浆料以如下图案丝网印刷在受光侧面上的ARC上，所述图案由指状线和汇流条组成。将Ag浆料在150℃下干燥5分钟。
通过在加热炉(CF-7210，Despatch industry)中在设定于945℃的峰值温度下焙烧浆料而获得太阳能电池。945℃的加热炉设定温度对应于在钝化层的上表面处测量的750℃的温度。从熔炉入口到出口的焙烧时间为60秒。焙烧条件为400至600℃，12秒；并且超过600℃，6秒。加热炉的带速为550cpm。
焙烧之后的Ag导体图案的厚度平均为4μm。焙烧之后的Al导体图案的厚度平均为30μm。
作为比较例1和2，以与实例1相同的方式获得了其它太阳能电池，不同的是分别仅将Ag浆料作为第一导电膏或仅将Al浆料作为第二导电膏施涂到硅片的背部表面上。将它们中的每一个直接且完全地施涂到硅片的背部表面上的钝化层上并连贯地焙烧。
使用由NPC Corporation制造的NCT-M-150AA型电池测试机评估转换效率(Eff)。
结果
效率示于下表1中。在其中Ag浆料被部分地施涂并与Al浆料叠加的实例1中，效率为15.23％。在其中施涂了Ag浆料或Al浆料的比较例1和2中，效率分别为零或8.71％。
表1
接着，检查第一导电膏中含Ag粉末的量。如实例1中所述实施实例2至6，不同之处在于第一导电膏组合物、第二导电膏组合物和Ag导体图案。
对于每个其中Ag粉末量不同的实例，作为第一导电膏的Ag浆料组合物基于Ag浆料重量的重量百分比分别示于表2中。作为第二导电膏的Al浆料在实例2至6中常用，基于Al浆料的重量计，Al浆料包含72重量％的Al粉末、1.5重量％的玻璃料、和26.5重量％的有机介质。Ag浆料和Al浆料均不能够单独地烧透。
Ag导体图案为四边形形状的小点，所述四边形形状为80μm长和60μm宽，并且四边形小点的中心之间的节距为500μm。基于硅片的背部表面积，其中Ag导体图案和Al导体图案叠加的面积为2.2％。
实例2至6的结果示出了太阳能电池的优选高效率值。
表2

Claims (12)

1.用于制造太阳能电池的方法，包括以下步骤：
a)提供半导体基板，所述半导体基板具有受光侧面和背侧面，其中在背侧面上形成钝化层；
b)以指定图案将包含含银粉末的第一导电膏施涂在所述半导体基板的背侧面上，从而形成银导体图案；
c)以指定图案将包含铝粉末的第二导电膏施涂在所述半导体基板的背侧面上，从而形成铝导体图案，所述铝导体图案的至少一部分叠加在所述银导体图案的至少一部分上；以及
d)同时焙烧所述银导体图案和所述铝导体图案，从而通过在其中所述银导体图案和所述铝导体图案叠加的区域中烧透而在所述半导体基板和所述铝导体图案之间形成电触点，
其中通过所述烧透形成的电触点不形成于其中所述银导体图案和所述铝导体图案不叠加的区域中。
2.用于制造太阳能电池的方法，包括以下步骤：
a)提供半导体基板，所述半导体基板具有受光侧面和背侧面，其中在背侧面上形成钝化层；
b)以指定图案将包含铝粉末的第二导电膏施涂在所述半导体基板的背侧面上，从而形成铝导体图案；
c)以指定图案将包含含银粉末的第一导电膏施涂在所述半导体基板的背侧面上，从而形成银导体图案，所述银导体图案的至少一部分叠加在所述铝导体图案的至少一部分上；以及
d)同时焙烧所述银导体图案和所述铝导体图案，从而通过在其中所述银导体图案和所述铝导体图案叠加的区域中烧透而在所述半导体基板和所述铝导体图案之间形成电触点，
其中通过所述烧透形成的电触点不形成于其中所述银导体图案和所述铝导体图案不叠加的区域中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述半导体基板为p掺杂的硅片，并且其中在所述半导体基板的受光侧面上形成n型扩散层。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述钝化层由氧化钛、氧化铝、氮化硅、氧化硅、氧化铟锡、氧化锌或碳化硅形成。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中基于所述第一导电膏的重量计，所述第一导电膏包含0.1至95重量％的含银粉末和5至99.9重量％的有机介质。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中基于所述第二导电膏的重量计，所述第二导电膏包含30至90重量％的铝粉末和10至70重量％的有机介质。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一导电膏和所述第二导电膏分别被丝网印刷到所述半导体基板的背侧面上的钝化层12a上。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中基于所述半导体基板的背部表面积计，其中所述银导体图案和所述Al导体图案叠加的区域的面积为0.001至50％。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中以某种图案施涂所述第二导电膏，使得所述银导体图案的一部分与所述Al导体图案叠加并且所述银导体图案的其余部分不与所述Al导体图案叠加。
10.根据权利要求8所述的方法，所述银导体图案的其余部分的至少一部分用作所述半导体基板的背侧面上的片式电极。
11.用于制造太阳能电池的方法，包括以下步骤：
a)提供半导体基板，所述半导体基板具有受光侧面和背侧面，其中在背侧面上形成钝化层；
b)以指定图案在所述半导体基板的背侧面上形成包含含银粉末的银导体图案；
c)以指定图案在所述半导体基板的背侧面上形成包含铝粉末的铝导体图案，所述铝导体图案的至少一部分叠加在所述银导体图案的至少一部分上；以及
d)同时焙烧所述银导体图案和所述铝导体图案，从而通过在其中所述银导体图案和所述铝导体图案叠加的区域中烧透而在所述半导体基板和所述铝导体图案之间形成电触点，
其中通过所述烧透形成的电触点不形成于其中所述银导体图案和所述铝导体图案不叠加的区域中。
12.用于制造太阳能电池的方法，包括以下步骤：
a)提供半导体基板，所述半导体基板具有受光侧面和背侧面，其中在背侧面上形成钝化层；
b)以指定图案在所述半导体基板的背侧面上形成包含铝粉末的铝导体图案
c)以指定图案在所述半导体基板的背侧面上形成包含含银粉末的银导体图案，所述银导体图案的至少一部分叠加在所述铝导体图案的至少一部分上；以及
d)同时焙烧所述银导体图案和所述铝导体图案，从而通过在其中所述银导体图案和所述铝导体图案叠加的区域中烧透而在所述半导体基板和所述铝导体图案之间形成电触点，
其中通过所述烧透形成的电触点不形成于其中所述银导体图案和所述铝导体图案不叠加的区域中。
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