HRP20171417A2 - Photovoltaic solar cell - Google Patents

Photovoltaic solar cell Download PDF

Info

Publication number
HRP20171417A2
HRP20171417A2 HRP20171417AA HRP20171417A HRP20171417A2 HR P20171417 A2 HRP20171417 A2 HR P20171417A2 HR P20171417A A HRP20171417A A HR P20171417AA HR P20171417 A HRP20171417 A HR P20171417A HR P20171417 A2 HRP20171417 A2 HR P20171417A2
Authority
HR
Croatia
Prior art keywords
contact
solar cell
areas
fingers
indicated
Prior art date
Application number
HRP20171417AA
Other languages
Croatian (hr)
Inventor
Karin Krauß
Fabian Fertig
Ralf Preu
Ulrich JÄGER
Sabrina Werner
Stefan Rein
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Publication of HRP20171417A2 publication Critical patent/HRP20171417A2/en
Publication of HRP20171417B1 publication Critical patent/HRP20171417B1/en
Publication of HRP20171417B8 publication Critical patent/HRP20171417B8/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022433Particular geometry of the grid contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547Monocrystalline silicon PV cells

Abstract

Ovaj izum odnosi se na fotonaponsku solarnu ćeliju, koja sadrži najmanje jedan poluvodički sloj, najmanje jedan izolirajući elektroizolacijski sloj i najmanje jednu metalnu kontaktnu strukturu, gdje se izolacijski sloj nalazi između poluvodičkog sloja i kontaktne strukture, gdje izolacijski sloj ima više kontaktnih udubljenja u kojima je kontaktna struktura u električnom kontaktu s poluvodičkim slojem u kontaktnom području, te gdje je u poluvodičkom sloju formirano odgovarajuće područje dopiranja, u najmanju ruku u kontaktnom području, dopiranjem poluvodičkog sloja metalom, od kojeg je u najmanju ruku djelomično načinjena kontaktna struktura. Za ovaj izum karakteristično je da kontaktna struktura ima više kontaktnih prstiju, od kojih se svaki pruža preko više kontaktnih područja, gdje kontaktni prsti imaju lokalno povećanu površinu poprečnog presjeka u kontaktnim područjima.The present invention relates to a photovoltaic solar cell containing at least one semiconductor layer, at least one insulating electrical insulation layer and at least one metal contact structure, wherein the insulating layer is between the semiconductor layer and the contact structure, where the insulation layer has multiple contact recesses in which the contact structure in electrical contact with the semiconductor layer in the contact area, and where an appropriate doping region is formed in the semiconductor layer, at least in the contact area, by contacting the semiconductor layer with metal, of which the contact structure is at least partially formed. It is characteristic of the present invention that the contact structure has multiple contact fingers, each extending over multiple contact areas, where the contact fingers have a locally enlarged cross-sectional area in the contact areas.

Description

Izum se odnosi na fotonaponsku solarnu ćeliju prema preambuli zahtjeva 1. The invention relates to a photovoltaic solar cell according to the preamble of claim 1.

Fotonaponske ćelije služe za pretvorbu energije upadnih fotona u električnu energiju. U tu svrhu, tipične solarne ćelije imaju poluvodljivi sloj, električno izolirani sloj i metalnu spojnu strukturu. Photovoltaic cells are used to convert the energy of incident photons into electrical energy. For this purpose, typical solar cells have a semiconducting layer, an electrically insulating layer, and a metallic junction structure.

Apsorbirani protoni u poluvodljivom sloju proizvode par nosioca, koji se razdvajaju na pn-spoju. Metalna spojna struktura je povezana s p- ili n- dotiranim područjem, tako da se nosioci mogu raspršiti. Preko druge metalne strukture s kontaktima se odvode odgovarajući nosioci područja poluvodljive strukture suprotnog dopiranog tipa. Absorbed protons in the semiconductor layer produce a pair of carriers, which are separated at the pn-junction. The metal junction structure is connected to a p- or n-doped region, so that the carriers can be scattered. Through the second metal structure with contacts, the corresponding carriers of the region of the semiconductor structure of the opposite doped type are led away.

Izolacijski sloj je smješten između poluvodiča i spojne strukture, kako bi se smanjili gubitci nastali rekombiniranjem manjinskih nosioca na metal/poluvodljivom graničnom području. U izolacijskom spoju može doći do električnog kontakta između spojne kontaktne strukture i poluvodičkog sloja. An insulating layer is placed between the semiconductor and the junction structure, in order to reduce losses caused by the recombination of minority carriers at the metal/semiconductor interface. In an insulating joint, electrical contact can occur between the joint contact structure and the semiconductor layer.

Nadalje je poznato da je za prorjeđenje rekombinacija manjinskih nosioca na preostalom graničnom području između metala i poluvodiča u poluvodičkom sloju na područjima spoja potrebno osigurati bar jedno dopirano područje nastalo dopiranjem poluvodičkog sloja s metalom, kojem je sastavni dio spojne strukture metal. Time se, tijekom proizvodnog procesa solarne ćelije, može na jednostavan način koristiti metal metalne kontaktne strukture za izradu takozvanih visoko dopiranih područja u kontaktnim područjima u poluvodičkom sloju, te se na taj način postiže već spomenuto reduciranje rekombinacije manjinskih nosioca na učinkovitiji način. Furthermore, it is known that in order to dilute the recombination of minority carriers in the remaining border area between the metal and the semiconductor in the semiconductor layer in the junction areas, it is necessary to provide at least one doped region created by doping the semiconductor layer with the metal, which is an integral part of the junction structure. Thus, during the production process of the solar cell, the metal of the metal contact structure can be used in a simple way to create the so-called highly doped areas in the contact areas in the semiconductor layer, and in this way the already mentioned reduction of the recombination of minority carriers is achieved in a more efficient way.

Unatoč uspjehu s obzirom na smanjenje troškova proizvodnje i / ili povećanje učinkovitosti fotonaponskih solarnih ćelija, još uvijek postoji pritisak na tržište vezan na visoku cijenu. Prema tome, fotonaponske ćelije nalaze velik raspon takvih primjena, kod kojih nije uvijek optimalna primjena zajamčena s obzirom na izvor zračenja, kao što je na primjer sunce. Despite the success in terms of reducing production costs and/or increasing the efficiency of photovoltaic solar cells, there is still pressure on the market related to the high price. Therefore, photovoltaic cells find a wide range of such applications, where optimal application is not always guaranteed with respect to the source of radiation, such as for example the sun.

Zbog toga izum ima zadatak poboljšati fotonaponsku solarnu ćeliju s izolacijskim slojem i kontaktnom strukturom kao što je gore opisano, tako da se na temelju postignutih smanjenja gubitaka poveća učinkovitost. Therefore, the invention has the task of improving the photovoltaic solar cell with the insulating layer and the contact structure as described above, so that, based on the achieved reductions in losses, the efficiency is increased.

Ovaj cilj se postiže fotonaponskom solarnom ćelijom prema zahtjevu 1. Povoljniji načini primjene fotonaponske solarne ćelije prema izumu mogu se pronaći u zahtjevima 2 do 15. This goal is achieved by the photovoltaic solar cell according to claim 1. More favorable ways of applying the photovoltaic solar cell according to the invention can be found in claims 2 to 15.

Ovaj izum se temelji na saznanju da se specijalno kod solarnih ćelija s kontaktnom strukturom kao što je opisano na početku utvrđuje gubitak u kontaktnoj strukturi u području kontaktnih utora: This invention is based on the knowledge that, especially in solar cells with a contact structure as described at the beginning, the loss in the contact structure in the area of the contact grooves is determined:

Kao što je prethodno opisano, metal kontaktne strukture se koristi za stvaranje lokalno dopiranih područja na kontaktnim utorima u poluvodljivom sloju. Međutim, to ne uzrokuje samo lokalno dopiranje poluvodljivog sloja pomoću metala, već se i na tipičan način poluvodički materijal integrira u metalnu kontaktnu strukturu. Time se smanjuje vodljivost kontaktne strukture u ovoj regiji. Istraživanja su pokazala da, osobito pri izradi kontaktne strukture korištenjem kontaktnih izvoda poznatih per se, otpor vodljivosti kontaktnih izvoda prethodno poznatih solarnih struktura u području kontaktnih utora raste kroz poluvodljivi materijal skladišten u kontaktnom izvodu, te na temelju povećane otpornosti električne vodljivosti i odgovarajućih gubitaka ohmske snage dolazi do značajnih smanjenja ukupne učinkovitosti fotonaponske solarne ćelije. As previously described, the metal of the contact structure is used to create locally doped regions at the contact slots in the semiconductor layer. However, this not only causes local doping of the semiconducting layer by the metal, but also typically integrates the semiconducting material into the metal contact structure. This reduces the conductivity of the contact structure in this region. Research has shown that, especially when making a contact structure using known per se contact leads, the conductivity resistance of the contact leads of previously known solar structures in the area of the contact grooves increases through the semi-conductive material stored in the contact lead, and based on the increased electrical conductivity resistance and corresponding ohmic power losses there is a significant reduction in the overall efficiency of the photovoltaic solar cell.

Fotonaponska solarna ćelija prema izumu dovodi do izbjegavanja ili barem smanjenja ovih gubitaka: Photovoltaic solar cell according to the invention avoids or at least reduces these losses:

Fotonaponska solarna ćelija prema ovom izumu ima najmanje jedan poluvodljivi sloj, barem jedan izolacijski sloj koji se električno izolira i barem jedan metani kontakt na sebi. Izolacijski sloj je postavljen između poluvodljivog sloja i kontaktne strukture. A photovoltaic solar cell according to the present invention has at least one semiconductor layer, at least one insulating layer that is electrically insulating, and at least one methane contact thereon. An insulating layer is placed between the semiconducting layer and the contact structure.

Kako bi se izradilo električno spajanje poluvodičkog sloja usred kontaktne strukture, izolacijski sloj mora imati mnoštvo kontaktnih utora, na kojima kontaktna struktura tvori električni kontakt s poluvodljivim slojem u kontaktnom području. In order to make an electrical connection of the semiconductor layer in the middle of the contact structure, the insulating layer must have a plurality of contact grooves, where the contact structure makes electrical contact with the semiconductor layer in the contact area.

Nadalje je, kao što je opisano na početku, u poluvodljivom sloju na kontaktnim područjima oblikovano barem jedno dopirano područje kroz dopiranje poluvodljivog sloja sa metalom, čiji je metal potpuni ili djelomični sastavni dio metalne kontaktne strukture. Prema tome se mogu, kao što je gore opisano, smanjiti gubitci nastali zbog površinske rekombinacije nosioca u poluvodljivom sloju na kontaktnim područjima. Furthermore, as described at the beginning, at least one doped region is formed in the semiconductor layer on the contact areas by doping the semiconductor layer with a metal, the metal of which is a complete or partial component of the metal contact structure. Therefore, as described above, losses caused by surface recombination of carriers in the semiconductor layer at the contact areas can be reduced.

Bitno je da kontaktna struktura ima veći broj kontaktnih izvoda, a kontaktni izvodi se protežu preko više kontaktnih područja i/ili se pružaju uzduž više kontaktnih područja, pri čemu kontaktni izvodi na kontaktnim područjima dovode do povećanja površina poprečnog presjeka. It is essential that the contact structure has a greater number of contact leads, and the contact leads extend over several contact areas and/or extend along several contact areas, whereby the contact leads on the contact areas lead to an increase in cross-sectional areas.

Ova izvedba se temelji na saznanju da je prisutna konstrukcija s kontaktima, koja obuhvaća prethodno opisana dotirana područja, i čija struktura nije potpuno metalizirana kao npr. prethodno poznate potpune bočne metalizacije. Postoji potreba za takvom strukturom s kontaktima koja je djelomično transparentna za upadajuće fotone na temelju nepotpune prekrivenosti površine metalnim slojem. Pomoću takve strukture s većim brojem kontaktnim izvoda moguća je primjena strukture s kontaktima na prednju stranu solarne ćelije okrenute prema sunčevoj svijetlosti. This embodiment is based on the knowledge that there is a structure with contacts, which includes the previously described doped areas, and whose structure is not completely metallized, like, for example, the previously known complete side metallizations. There is a need for such a structure with contacts that is partially transparent to incident photons due to the incomplete coverage of the surface with a metal layer. Using such a structure with a larger number of contact leads, it is possible to apply a structure with contacts to the front side of the solar cell facing the sunlight.

Isto tako, moguće je koristiti stražnju stranu solarne ćelije npr. kako bi se oblikovala bifacijalna fotonaponska solarna ćelija, što će biti detaljnije opisano u nastavku. It is also possible to use the back side of the solar cell, for example, to form a bifacial photovoltaic solar cell, which will be described in more detail below.

Ovdje su istraživanja pokazala da za razliku od potpuno metalizirane izvedbe, kontaktne strukture s više kontaktnih izvoda nose rizik od prethodno spomenutih ohmskih gubitaka snage zbog lokalno povećane otpornosti u samim kontaktnim izvodima. Here, research has shown that unlike the fully metallized design, contact structures with multiple contact leads carry the risk of the previously mentioned ohmic power losses due to locally increased resistance in the contact leads themselves.

Prema načinu izvedbe fotonaponske solarne ćelije prema izumu, kontaktni se izvodi pružaju poprijeko i/ili uzduž više kontaknih područja, gdje izvodi na kontaknim područjima stvaraju lokalno povećanje površina poprečnog presjeka. Isto tako, izvodi na kontaknim područjima stvaraju električno paralelno spojene vodljive strukture, koje ne prekrivaju kontaktna područja. According to the embodiment of the photovoltaic solar cell according to the invention, the contact leads are provided across and/or along several contact areas, where the leads on the contact areas create a local increase in cross-sectional areas. Likewise, leads on the contact areas create electrically parallel connected conductive structures, which do not cover the contact areas.

Kroz lokalno povećanje područja poprečnog presjeka se može kompenzirati, ili u najmanju ruku prorijediti nepoželjna povećanja vodljivosti kontaktnog izvoda na utorima kontakta. Kao rezultat , kroz ovakvu izvedbu kontaknih izvoda s više područja poprečnog presjeka izbjegavaju se, ili barem smanjuju, gore navedeni gubitci ohmske snage. Kontaktni izvodi na kontaktnim područjima poželjno stvaraju proširenja paralelno s obzirom na površinu izolacijskog sloja te desno prema longitudinalnom smjeru kontaknog izvoda. Through a local increase in the cross-sectional area, undesirable increases in the conductivity of the contact lead at the contact slots can be compensated for, or at least diluted. As a result, through this design of contact leads with multiple cross-sectional areas, the aforementioned ohmic power losses are avoided, or at least reduced. Contact leads on the contact areas preferably create extensions parallel to the surface of the insulating layer and to the right in the longitudinal direction of the contact lead.

Kao rezultat, lokalno proširenje kontaktnog izvoda na kontaknom području postiže jednostavniju i tehnički nezahtjevnu realizaciju lokalnog povećanja površina poprečnog presjeka. As a result, the local expansion of the contact lead in the contact area achieves a simpler and technically undemanding realization of the local increase of the cross-sectional area.

Posebno je poželjno u ovom slučaju to da su kontakni izvodi na kontaknom području izrađeni tako da preklapaju izolacijski sloj. To rezultira dvostrukim efektom smanjenja prethodno spomenutih gubitaka ohmske snage. It is particularly desirable in this case that the contact leads on the contact area are made so that they overlap the insulating layer. This results in a double effect of reducing the aforementioned ohmic power losses.

Kroz proširenje na kontaknim područjima se s jedne strane pospješuje povećanje površina poprečnog presjeka, tako da na temelju povećanje površina poprečnog presjeka pada otpor provodljivosti samih kontaknih izvoda, za razliku od kontaknih izvoda bez povećanja površina poprečnog presjeka. Through the expansion of the contact areas, on the one hand, the increase in the cross-sectional area is facilitated, so that the conduction resistance of the contact leads themselves decreases due to the increase in the cross-sectional area, in contrast to the contact leads without an increase in the cross-sectional area.

Osim toga se u područjima onih kontaknih izvoda koji preklapaju izolacijski sloj, ne ugrađuje ili rijetko ugrađuje poluvodički materijal, jer tijekom proizvodnog procesa ova područja nisu u dodiru, ili bar direktnom dodiru, sa poluvodičkim slojem. Kao rezultat toga je smanjen specifični otpor provodljivosti u područjima onih kontaktnih izvoda koji preklapaju izolacijski sloj (na temelju smanjene skladištenja poluvodičkog materijala), za razliku od područja direktno na kontaktnim površinama ili preko kontaktnih površina (na temelju povećanog skladištenja). U odgovarajućem dijagramu se može izuzeti paralelna veza jednog kontaktnog izvoda sa povećanim specifičnim otporom i smanjenim specifičnim otporom, tako da uslijed skladištenja poluvodičkog materijala nastaje nikakvo ili jako malo povećanje otpora provodljivosti u kontaktnim izvodima, te se na taj način izbjegavaju, ili barem smanjuju gubitci učinkovitosti. In addition, in the areas of those contact leads that overlap the insulating layer, semiconductor material is not installed or rarely installed, because during the production process these areas are not in contact, or at least in direct contact, with the semiconductor layer. As a result, the specific conduction resistance is reduced in the areas of those contact leads that overlap the insulating layer (based on reduced storage of semiconductor material), as opposed to areas directly on or across the contact surfaces (based on increased storage). In the corresponding diagram, the parallel connection of one contact lead with an increased specific resistance and a reduced specific resistance can be excluded, so that due to the storage of semiconductor material, there is no or a very small increase in the conduction resistance in the contact leads, and in this way efficiency losses are avoided, or at least reduced .

U naročito poželjnoj izvedbi kontaktni izvodi prekrivaju izolacijski sloj. Kroz to se s jedne strane pojačava opisani efekt paralelnog spajanja. Dodatno je za izradu solarne ćelije potrebna određena preciznost u procesiranju, jer oko površine spoja kontakta postoji preklapanje izolacijskog sloja pomoću metaliziranih izvoda te je na taj način osigurana veća tolerancija u odnosu na nepravilne prilagodbe. In a particularly preferred embodiment, the contact leads cover the insulating layer. Through this, on the one hand, the described effect of parallel connection is enhanced. In addition, the production of a solar cell requires a certain precision in processing, because there is an overlap of the insulating layer around the surface of the contact joint using metallized leads, and in this way a greater tolerance is ensured in relation to improper adjustments.

Osnovna zadaća izuma se ispunjava tako što kontaktni izvodi stvaraju električno paralelno spojene metalizirane vodljive strukture na kontaktnim područjima, ne prekrivajući kontaktna područja. Ove električno paralelno spojene metalne vodljive strukture skladište jako malo ili nikako poluvodljivi materijal, i ne prekrivaju kontaktna područja. Na temelju paralelnog spajanja područja kontaktnih izvoda, koje prekriva kontaktno područje, se pomoću električno paralelno spojene metalne vodljive strukture kompenziraju, ili barem smanjuju povećanja u otporu provodljivosti koja nastaju zbog skladištenja poluvodljivog materijala. The basic task of the invention is fulfilled by the fact that the contact leads create electrically parallel connected metallized conductive structures on the contact areas, without covering the contact areas. These electrically paralleled metallic conductive structures store very little or no semiconducting material, and do not cover the contact areas. Based on the parallel connection of the contact lead area, which covers the contact area, the electrically parallel connected metallic conductive structure compensates, or at least reduces, the increases in conduction resistance that occur due to the storage of the semiconducting material.

Električno paralelno spojene metalne vodljive strukture su ponajprije izrađene kao lokalni, paralelno sporedni izvodi. Ovi sporedni izvodi su sastavni dio jednog izvoda, ali se protežu u područja kontaktnih područja odvojeno, ali paralelno s glavnom granom izvoda. Electrically parallel connected metal conductive structures are primarily made as local, parallel side leads. These secondary branches are an integral part of a single branch, but extend into the areas of contact areas separately but parallel to the main branch of the branch.

U ovom slučaju, osobito je poželjno to što glavna grana ne prekriva kontaktna područja, nego samo sporedne izvode kontaktnog područja. In this case, it is particularly preferable that the main branch does not cover the contact areas, but only the side branches of the contact area.

Rezultat je to da struja u glavnoj grani nije, ili je neznatno malo ometana taloženjima poluvodljivog materijala. Zbog toga su sporedni vodovi u području kontaktnih područja razmaknuti tako da se, zahvaljujući prostranosti razmaka, tijekom proizvodnje jednog takvog poluvodljivog materijala kontaktnog izvoda koji je ugrađen u metal sporednog izvoda, ne može doprijeti do materijala glavnog voda kontaktnog izvoda. The result is that the current in the main branch is not, or only slightly, disturbed by deposits of semiconducting material. For this reason, the side lines in the area of the contact areas are spaced so that, due to the wideness of the gap, during the production of such a semi-conductive material of the contact lead which is embedded in the metal of the side lead, the material of the main line of the contact lead cannot be reached.

Kontaktni utori su raspoređeni u parovima, gdje je jednom paru utora dodijeljen kontaktni izvod na suprotnoj strani. The contact slots are arranged in pairs, where one pair of slots is assigned a contact outlet on the opposite side.

U ovoj povoljnoj izvedbi izuma, glavna se linija ili glavna grana kontaktnog izvoda prostire između para kontaktnih utora kontaktnog izvoda, pri čemu se pojavljuje proširenje u području kontaktnog utora kontaktnog izvoda, tako da glavna grana prekriva kontaktne utore. In this advantageous embodiment of the invention, the main line or the main branch of the contact lead extends between the pair of contact grooves of the contact lead, whereby an extension occurs in the region of the contact groove of the contact lead, so that the main branch covers the contact grooves.

Kontaktni izvod tako ima glavnu granu koja se proteže između oba para utora. U području kontaktnih utora, glavna grana kontaktnog izvoda ima proširenje u obliku bočnih grana ili bočno povezanih produžetaka, koje pokrivaju barem kontaktne utore. The contact lead thus has a main branch that extends between both pairs of slots. In the area of the contact slots, the main branch of the contact lead has an extension in the form of side branches or laterally connected extensions, which cover at least the contact slots.

Glavna grana kontaktnog prsta je vođena između dodirnih udubljenja na samom izolacijskom sloju te na taj način nema nikakvih ili samo relativno malih skladištenja poluvodičkog materijala na ovom području, a time nikakvo ili relativno malo povećanje specifičnog vodljivog otpora. Zbog prekrivanja dodirnih udubljenja se nosioci sporedno dovode do glavne grane kontaktnog izvoda. Međutim, ukupna gustoća struje u ovom bočnom pristupu relativno je niska, budući da se samo glavni nosioci naboja iz odgovarajućih dodirnih udubljenja moraju dovesti do glavne grane kontaktnog izvoda unutar tih područja. Nasuprot tome, nosioci susjednih parova dodirnih udubljenja prolaze kroz glavnu granu kontaktnog izvoda koji, kao što je gore opisano, nije, ili samo neznatno, oslabljen taloženjima poluvodičkog materijala. The main branch of the contact finger is guided between the contact depressions on the insulating layer itself, and thus there is no or only relatively small storage of semiconductor material in this area, and thus no or a relatively small increase in the specific conductive resistance. Due to the covering of the contact recesses, the carriers are brought laterally to the main branch of the contact outlet. However, the overall current density in this lateral approach is relatively low, since only the main charge carriers from the respective contact pits need to be brought to the main branch of the contact lead within these areas. In contrast, the carriers of adjacent pairs of contact pits pass through the main branch of the contact lead which, as described above, is not, or only slightly, weakened by semiconductor material deposits.

Alternativno i / ili dodatno za formiranje jednog lokalnog poprečnog presjeka kroz lokalna proširenja kontaktnog izvoda, kontaktni izvod stvara podebljanje na dodirnim područjima. Time, u slučaju konstantne širine nastale isključivo podebljanjem, može se postići lokalno povećanje područja poprečnog presjeka kako bi se smanjili ohmski gubitci snage kao što je gore opisano. Alternatively and/or in addition to forming a local cross-section through local extensions of the contact lead, the contact lead creates a thickening at the contact areas. Thus, in the case of a constant width created solely by thickening, a local increase in cross-sectional area can be achieved to reduce ohmic power losses as described above.

Isto tako, kroz kombinaciju proširenja i podebljanja može se postići povećanje područja poprečnog presjeka jednake jačine te sve veće smanjenje otpora. Likewise, through a combination of widening and thickening, an increase in the cross-sectional area of equal strength and an increasing reduction in resistance can be achieved.

Poželjno, kontaktna struktura obuhvaća više kontaktnih izvoda i barem jednu sabirnicu, pri čemu je poželjno da se dodirni izvodi spajaju na sabirnicu na način da su električno vodljivi i da zatvaraju materijal. Preferably, the contact structure comprises several contact leads and at least one bus, wherein it is preferable that the contact leads are connected to the bus in such a way that they are electrically conductive and enclose the material.

Sabirnica predstavlja dio područja kontaktne strukture, koja skuplja veći broj nosioca sa kontaktnih izvoda i dovodi ih do priključka kao što je npr. konektor ćelija. The bus is part of the area of the contact structure, which collects a large number of carriers from the contact terminals and brings them to a connection such as a cell connector.

Poželjno, sabirnica ne pokriva dodirna područja, h. sabirnica je povezana sa strukturom poluvodiča isključivo preko kontaktnih izvoda i kontaktnih površina koje ona pokriva. Prednost ovog spoja je to da nema smanjenja vodljivosti u sabirnici zbog skladištenja poluvodičkog materijala. Preferably, the busbar does not cover the contact areas, h. the bus is connected to the semiconductor structure exclusively through the contact leads and the contact surfaces it covers. The advantage of this connection is that there is no reduction of conductivity in the bus due to the storage of semiconductor material.

Kontaktni prsti i sabirnice mogu imati strukturu poznatih kontaktnih rešetki, naročito strukturu rešetki u obliku češlja ili dvostrukog češlja. Poželjno, kontaktni izvodi se protežu paralelno, a sabirnica se prostire okomito na kontaktne izvode. Prema tome se sabirnica i kontaktni izvod (ili sabirnica i glavna grana konstantnog izvoda u poželjnoj realizaciji kao što je prije opisano) mogu koristiti za poznate geometrijske izvedbe i metode proizvodnje. U daljnjem načinu izvedbe kontaktna struktura obuhvaća mnoštvo kontaktnih izvoda, gdje izvodi nemaju međusobno metalne električki vodljive spojeve. Električki vodljivi spoj kontaktnih izvoda postoji preko poluvodičkog sloja ili preko vanjskog strujnog kruga, ili na primjer, nakon završetka proizvodnje solarnog modula i povezivanja solarne ćelije sa više susjednih solarnih ćelija preko dodatnih komponenti . Contact fingers and busbars can have the structure of known contact grids, especially the structure of grids in the form of a comb or a double comb. Preferably, the contact leads extend parallel and the busbar extends perpendicular to the contact leads. Accordingly, the busbar and contact lead (or the busbar and the main branch of the constant lead in the preferred embodiment as described above) can be used for known geometries and manufacturing methods. In a further embodiment, the contact structure comprises a plurality of contact leads, where the leads do not have metallic electrically conductive connections with each other. An electrically conductive connection of the contact leads exists through a semiconductor layer or through an external circuit, or for example, after the completion of the production of the solar module and the connection of the solar cell with several neighboring solar cells via additional components.

To rezultira jeftinom i učinkovitom proizvodnjom jer se sabirnice ne izrađuju kao komponenta solarne ćelije koja povezuje kontaktne izvode. This results in cheap and efficient manufacturing because the busbars are not made as a component of the solar cell that connects the contact leads.

Barem djelomična količina kontaktnih površina, koje poželjno svih dodirnih površina, ima izduženo istezanje, a dodirne površine su postavljene okomito na uzdužnu opseg kontaktnog prsta. U ovoj povoljnoj izvedbi se kontaktni izvod može promatrati kao sastavni dio glavne grane, na kojoj su sa strane bočno smještene kontaktne površine, koje se poželjno protežu otprilike okomito na glavnu granu kontaktnog izvoda. I u ovom slučaju kontaktni izvod pokriva u najmanju ruku kontaktne površine, te što je poželjno, područje izolacijskog sloja koje okružuje kontaktnu površinu. S obzirom na vodove vodljivosti, dodirne površine se na temelju svojih dugih produžetaka i prekrivenih područja izvoda mogu smatrati kao „MikroFinger" (navod iz teksta, mikroizvod) čiji nosioci opskrbljuju glavnu granu. At least a partial amount of the contact surfaces, which preferably of all the contact surfaces, has an elongated stretch, and the contact surfaces are placed perpendicular to the longitudinal circumference of the contact finger. In this advantageous embodiment, the contact outlet can be viewed as an integral part of the main branch, on which there are laterally located contact surfaces, which preferably extend roughly perpendicular to the main branch of the contact outlet. In this case too, the contact lead covers at least the contact surfaces, and what is desirable, the area of the insulating layer surrounding the contact surface. With regard to the conduction lines, the contact surfaces, based on their long extensions and covered lead areas, can be considered as "MikroFinger" (citation from the text, micro-lead) whose carriers supply the main branch.

To rezultira već spomenutom prednošću da se u glavnoj grani kontaktnog izvoda javlja jako mali ili nikakav porast otpora uslijed skladištenja poluvodičkog materijala. Zbog toga produžetak kontaktne površine pruža mogućnost dobrog pokrivanja poluvodičkog sloja kroz dodirne površine čime se dodatno smanjuju gubici zbog otpora vodljivosti u poluvodičkom sloju, tzv. gubici otpora u serijskim spojevima unutar poluvodičkog sloja zbog kraćih putanja protoka većinskog nosioca naboja u poluvodičkom sloju. This results in the already mentioned advantage that very little or no increase in resistance occurs in the main branch of the contact lead due to the storage of semiconductor material. For this reason, the extension of the contact surface provides the possibility of good coverage of the semiconductor layer through the contact surfaces, which additionally reduces losses due to conduction resistance in the semiconductor layer, the so-called resistance losses in series connections within the semiconductor layer due to shorter flow paths of the majority charge carrier in the semiconductor layer.

Dodatno smanjenje ohmskih gubitaka snage u kontaktnoj strukturi postiže se u daljnjom izvedbom, pri kojoj kontaktni izvod na kontaktnim površinama s produžetcima ima površinu poprečnog presjeka uzduž samih produžetaka u smjeru kontaktnog izvoda, povećane širine, što je i poželjno. Navedeni “mikro-izvodi” su tako izrađeni u sebi poznatom obliku "suženog izvoda" . Pri tome se zanemaruje činjenica da nosioci svih kontaktnih površina ulaze u metalizaciju prekrivenoj kontaktnim površinama čime se povećava ukupna struja u kontaktnoj strukturi duž kontaktne površine u smjeru trenutnog toka glavne struje. Kontinuirani ili stupanjski kvazi-kontinuirani rast površina poprečnih presjeka duž ovog glavnog smjera struje prisutan u smjeru glavne grane kontaktnog izvoda, dovodi do optimizacije u tome da s jedne strane jako malo ili nikako ne raste gustoća struje dok s druge strane sjenčanje gornje površine solarne ćelije održava što je moguće manje s obzirom na kontaktnu strukturu. An additional reduction of ohmic power losses in the contact structure is achieved in a further embodiment, in which the contact lead on the contact surfaces with extensions has a cross-sectional area along the extensions themselves in the direction of the contact lead, of increased width, which is desirable. The mentioned "micro-excerpts" are thus made in the self-known form of "condensed extract". This ignores the fact that the carriers of all contact surfaces enter the metallization covered by the contact surfaces, which increases the total current in the contact structure along the contact surface in the direction of the current flow of the main current. The continuous or gradual quasi-continuous growth of cross-sectional areas along this main current direction, present in the direction of the main branch of the contact lead, leads to optimization in that, on the one hand, the current density does not increase very little or at all, while on the other hand, the shading of the upper surface of the solar cell maintains as little as possible with regard to the contact structure.

Kao što je gore navedeno, proizvodni procesi, koji u takvim kontaktnim strukturama imaju lokalno dopiranje u području kontaktnih površina s metalom koji je potpuna ili djelomična komponenta metalizacijske strukture, dovode do skladištenja poluvodičkog materijala u metalizacijskoj strukturi u području kontaktnih površina. Kontaktni izvodi tako mogu sadržavati poluvodički materijal poluvodljivog sloja u kontaktnom području. As stated above, production processes, which in such contact structures have local doping in the area of the contact surfaces with metal that is a complete or partial component of the metallization structure, lead to the storage of semiconductor material in the metallization structure in the area of the contact surfaces. The contact leads can thus contain the semiconducting material of the semiconducting layer in the contact area.

Opisana kontaktna struktura namijenjena je za postavljanje na stražnju stranu solane ćelije. Kao rezultat, poznata i poželjna struktura lokalnog kontakta (preko lokalnih utora u izolacijskom sloju za stvaranje kontaktnih površina) i lokalnog visokog dopiranja u poluvodičkom sloju se mogu održavati u području dodirnih površina, a istodobno se može formirati bifazna solarna ćelija: The described contact structure is intended for placement on the back side of the salt cell. As a result, the known and desirable structure of local contact (via local grooves in the insulating layer to create contact surfaces) and local high doping in the semiconductor layer can be maintained in the region of the contact surfaces, and at the same time a biphase solar cell can be formed:

Zbog formiranja kontaktne strukture s većim brojem kontaktnih prstiju, nije potrebno osigurati metalizaciju stražnje strane pune površine. Due to the formation of a contact structure with a larger number of contact fingers, it is not necessary to ensure the metallization of the back side of the full surface.

Na područjima stražnje strane koja nisu prekrivena kontaktnom strukturom fotoni mogu prodrijeti u poluvodljivi sloj i pridonijeti obnavljanju nosioca. Prednosno, fotonaponska solarna ćelija prema izumu je stoga oblikovana kao bifacijska solarna ćelija, tako da fotoni koji nastaju na solarnoj ćeliji s prednje strane kao i oni sa stražnje strane mogu pridonijeti stvaranju električne energije. On the areas of the backside that are not covered by the contact structure, photons can penetrate the semiconducting layer and contribute to carrier recovery. Preferably, the photovoltaic solar cell according to the invention is therefore designed as a bifacial solar cell, so that photons generated on the solar cell from the front side as well as those from the back side can contribute to the generation of electricity.

Kontaktne struktura biva djelomično korištena za stvaranje kontakta jednog p-dopiranog područja. Tipični metal za izradu kontaktne strukture je npr. aluminij. Uz pomoć ovih metala se može, kao što je prije opisano, može se lokalno visoko dopiranje odviti u p-dopiranom području solarne ćelije, ali ne i u suprotno dotiranim podučjima, n-dotiranim područjima. The contact structure is partially used to create a contact of one p-doped region. A typical metal for making a contact structure is, for example, aluminum. With the help of these metals, as previously described, local high doping can take place in the p-doped region of the solar cell, but not in the oppositely doped, n-doped regions.

Većina trenutno proizvedenih solarnih ćelija ima n-dopiran emiter i odgovarajuću p-dopiranu bazu. Zbog toga se za izvođenje kontakta između baze i solarne ćelije koristi kontaktna struktura. Most currently manufactured solar cells have an n-doped emitter and a corresponding p-doped base. Therefore, a contact structure is used to make the contact between the base and the solar cell.

Od interesa su one solarne ćelije poboljšanih svojstava materijala koje imaju n-dopiranu bazu. U slučaju takvih solarnih ćelija se koriste kontaktne strukture za stvaranje kontakta p-dotiranog emitera, kao npr. pri korištenju srednje p-dotiranog emitera aluminijumom. Of interest are those solar cells with improved material properties that have an n-doped base. In the case of such solar cells, contact structures are used to create a p-doped emitter contact, such as when using a medium p-doped aluminum emitter.

Posebnu prednost ima fotonaponska ćelija izrađena kao PERC solarna ćelija. Osnovna struktura takve solarne ćelije je Blakers, et al. (1989): 22.8% efficient Silicon solar cell. In: Appl. Phys. Lett. 55 (13), S. 1363. DOI: 10.1063/1 .101596, beschrieben. A photovoltaic cell made as a PERC solar cell is particularly advantageous. The basic structure of such a solar cell is Blakers, et al. (1989): 22.8% efficient Silicon solar cell. In: Appl. Phys. Lett. 55 (13), S. 1363. DOI: 10.1063/1.101596, beschreibung.

Lokalno povećanje područja poprečnog presjeka dizajnirano je na takav način da je površina poprečnih presjeka u prostorima kontaktnih područja povišena s barem jednim faktorom 1,2, poželjno je da je povišen s barem jednim faktorom 1,5, te posebno s barem jednim faktorom 2, za razliku od površina poprečnog presjeka područja kontaktnih izvoda, koji su odvojeni od kontaktnih područja u smjeru toka glavne struje. Lokalna povišenja površina poprečnih presjeka dizajnirana su ponajprije na takav način da u područjima kontaktnih područja površine poprečnog presjeka budu povišene s maksimalno jednim faktorom 10, poželjno s maksimalno jednim faktorom 7, te poželjno s maksimalno jednim faktorom 5, , za razliku od površina poprečnog presjeka područja kontaktnih izvoda, koji su razmaknuti od kontaktnih područja u smjeru toka glavne struje. The local increase of the cross-sectional area is designed in such a way that the area of the cross-sections in the spaces of the contact areas is increased by at least a factor of 1.2, preferably it is increased by at least a factor of 1.5, and especially by at least a factor of 2, for difference from the cross-sectional areas of the contact lead areas, which are separated from the contact areas in the direction of the main current flow. Local elevations of the cross-sectional areas are primarily designed in such a way that in the areas of the contact areas the cross-sectional areas are increased by a maximum of a factor of 10, preferably by a maximum of a factor of 7, and preferably by a maximum of a factor of 5, in contrast to the cross-sectional areas of the area contact leads, which are separated from the contact areas in the direction of the main current flow.

U smjeru toka glavne struje kontaktnog izvoda, odnosno glavne grane kontaktnog izvoda protežu se lokalna povećanja površina poprečnog presjeka kako je i poželjno maksimalno za dvostruku duljinu one od kontaktnih površina u smjeru toka glavne struje, poželjno maksimalno za duljinu same kontaktne površine, te naročito povoljno barem polovinu duljine kontaktne površine. In the direction of the flow of the main current of the contact lead, i.e. the main branches of the contact lead, local increases in cross-sectional areas extend, as is preferably a maximum of twice the length of that of the contact surfaces in the direction of the flow of the main current, preferably a maximum of the length of the contact surface itself, and especially preferably at least half the length of the contact surface.

Tipično, kontaktni izvod ili barem jedna glavna grana kontaktnog izvoda ima produžetak. U ovom slučaju, smjer strujanja glavne struje se proteže duž ovog produženog produžetka. produljene mjere. Typically, the contact lead or at least one main branch of the contact lead has an extension. In this case, the direction of flow of the main current extends along this extended extension. extended measures.

Kao što je gore spomenuto, kod ovog izuma se izbjegavaju negativni učinci nastali zbog poluvodičkog materijala koji je ugrađen u kontaktne izvode. Tipično, kontaktni izvodi na području dodirnih površina imaju lokalne taloge poluvodičkog materijala u koncentraciji većoj od 20% (težinski), posebno veću od 12,6%, a takve koncentracije u kontaktnom izvodu se dobivaju posebno tijekom epitaksijalnog rasta dopiranog područja na poluvodiču jednog tekuće faze nastale miješanjem metala i poluvodiča , naročito poželjno metalom kontaktirajuće strukture. As mentioned above, the present invention avoids the negative effects caused by the semiconductor material embedded in the contact leads. Typically, contact leads in the region of the contact surfaces have local deposits of semiconductor material in a concentration greater than 20% (by weight), especially greater than 12.6%, and such concentrations in the contact lead are obtained especially during the epitaxial growth of the doped region on the semiconductor of one liquid phase created by mixing metals and semiconductors, especially preferably metal-contacting structures.

Kontaktne površine, preko kojih i/ili uzduž kojih se protežu kontaktni izvodi su odvojene jedne od drugih. Poželjno je da razmak između kontaktnih područja iznosi minimalno 100 μιη, posebno poželjno da razmak iznosi najmanje 200 μιη kako bi se smanjio negativan utjecaj zbog rekombiniranih učinaka na kontaktnim područjima. Optimalnost između serijskog otpora i efekata rekombiniranja postiže se realizacijom pri kojoj su tipične udaljenosti kontaktnih područja u rasponu od 100 μιη do4mm, a naročito realizacijom s rasponom od 200 Mm do 3 mm. Poremećaj u kvaliteti električne vodljivosti nastala skladištenjem poluvodljivog materijala zbog procesa stvaranja kontakta samih kontaktnih struktura s p-dotirani poluvodljivim materijalom, a osobito s p-dotiranom bazom. Zbog toga je dizajnirana kontaktna struktura za stvaranje kontakta (spoja) p-dotiranog područja solarne ćelije i baze. Posebnu pažnju dodaje se na to da je kontaktna struktura smještena na stražnjoj strani suncu okrenute solarne ćelije. The contact surfaces, over which and/or along which the contact leads extend, are separated from each other. It is desirable that the distance between the contact areas is at least 100 μιη, especially preferably that the distance is at least 200 μιη in order to reduce the negative impact due to recombination effects on the contact areas. The optimality between series resistance and recombination effects is achieved by realization in which the typical distances of the contact areas are in the range of 100 μιη to 4 mm, and especially by realization with a range of 200 Mm to 3 mm. Disturbance in the quality of electrical conductivity caused by the storage of semi-conductive material due to the process of contact formation of the contact structures themselves with the p-doped semi-conductive material, and especially with the p-doped base. Therefore, a contact structure was designed to create a contact (joint) between the p-doped region of the solar cell and the base. Special attention is paid to the fact that the contact structure is located on the back side of the solar cell facing the sun.

Ovaj izum je naročito prikladan za sebi poznate izvedbe od kontaktnih struktura s više kontaktnih izvoda koje se nalaze na samom izumu. Prema tome, svi kontaktni izvodi kontaktnih struktura protežu se preko većeg broja međusobno razmaknutih kontaktnih područja i/ili uzduž više većeg broja međusobno razmaknutih kontaktnih područja, pri čemu kontaktni izvodi na kontaktnim područjima imaju lokalno povećanje površina poprečnog presjeka, i/ili kontaktni izvodi na kontaktnim područjima imaju električno paralelno vodljive metalne strukture koje ne prekrivaju kontaktna područja. This invention is particularly suitable for known embodiments of contact structures with multiple contact leads that are found on the invention itself. Accordingly, all the contact leads of the contact structures extend over a greater number of mutually spaced contact areas and/or along a greater number of mutually spaced contact areas, whereby the contact leads on the contact areas have a local increase in the cross-sectional area, and/or the contact leads on the contact areas have electrically parallel conductive metal structures that do not cover the contact areas.

Daljnje poželjne karakteristike i izvedbe objašnjene su u nastavku uz primjere izvedbe i slike. Pri tome pokazuje: Further desirable features and performance are explained below with performance examples and images. It shows:

Slika 1 prvi primjer izvedbe izumske fotonaponske ćelije, koja je izvedena kao PERC solarna ćelija je u perspektivnom( pogled iu neceg) prikazu Figure 1 is the first example of the performance of the inventive photovoltaic cell, which is performed as a PERC solar cell, in a perspective view

Slika 2 kontaktna struktura solarne ćelije prikazane slikom 1; Fig. 2 contact structure of the solar cell shown in Fig. 1;

Slika 3 alternativna kontaktna struktura prikazana drugim primjerom izvedbe koji obuhvaća mikro-izvode. Fig. 3 is an alternative contact structure shown by another exemplary embodiment comprising micro-leads.

Slika 4 daljnja alternativna izvedba kontaktne strukture na temelju trećeg primjera izvedbe koja nema sabirnicu. Figure 4 further alternative embodiment of the contact structure based on the third example of the embodiment which does not have a busbar.

Slika 5 presjek još jednog daljnjeg primjera izvedbe , pri čemu prikaz isječka prolazi kroz jedan kontaktni izvod Figure 5 is a cross-section of another further embodiment example, where the cross-section view passes through one contact lead

Slika 6 šesti primjer izvedbe, kod kojeg se kontaktni izvodi nalaze na kontaktnom području električno paralelno spojene vodljive strukture , pri tom neprikrivajući kontaktna područja. Figure 6 is the sixth example of the design, in which the contact leads are located on the contact area of the electrically parallel connected conductive structure, while not covering the contact areas.

Razne slike prikazuju shematske izvedbe koje nisu mjerodavne. Identični referentni simboli na slikama 1 do 5 označavaju iste ili ekvivalentne elemente. The various images show schematic designs that are not authoritative. Identical reference symbols in Figures 1 to 5 denote the same or equivalent elements.

Slika 1 prikazuje prvi primjer izvedbe fotonaponske solarne ćelije prema izumu, koja ima PERC strukturu: Figure 1 shows the first example of the performance of a photovoltaic solar cell according to the invention, which has a PERC structure:

Solarna ćelija ima poluvodički sloj 1, koji je izveden kao p-dopiran silicij. Na ilustraciji prema slici 1 stražnja strana solarne ćelije nalazi se gore i prema tome, prednja strana solarne ćelije je prikazana na dnu. The solar cell has a semiconductor layer 1, which is made of p-doped silicon. In the illustration according to Figure 1, the back side of the solar cell is at the top and therefore the front side of the solar cell is shown at the bottom.

Na prednjoj strani solarne ćelije formira se n-dopiran emiter 2. Za pasiviranje i poboljšanje optičkih svojstava (smanjenje refleksije), na prednjoj strani je dodatno postavljen antireflekcijski sloj 3, koji je konstruiran kao dielektrični sloj i koji je stoga dodatno električno izoliran. Na antireflektirajućem sloju 3 (nije prikazan), postavljena je metalna frontalno kontaktna rešetka, koja prolazi kroz antireflektirajući sloj 3, kako bi oblikovala električno vodljivu vezu sa emiterom 2 na sebi poznat način. An n-doped emitter 2 is formed on the front side of the solar cell. For passivation and improvement of optical properties (reduction of reflection), an anti-reflection layer 3 is additionally placed on the front side, which is constructed as a dielectric layer and is therefore additionally electrically insulated. On the anti-reflective layer 3 (not shown), a metal frontal contact grid is placed, which passes through the anti-reflective layer 3, in order to form an electrically conductive connection with the emitter 2 in a known manner.

Električki izolacijski izolacijski sloj 4 postavljen je na stražnjoj strani solarne ćelije, koji je konstruiran kao sloj silicij nitrida. An electrically insulating insulating layer 4 is placed on the back side of the solar cell, which is constructed as a silicon nitride layer.

Na izolacijski sloj 4 je postavljena kontaktna struktura 5, koja time predstavlja metalnu konstrukciju za stvaranje kontakta na stražnjoj strani solarne ćelije, što je prikazano slikom 1. Izolirajući sloj 3 ima veći broj udubljenja, odnosno utora za kontakt (na primjer, udubljenje za oblikovanje kontakta 6). Ovo mnoštvo kontaktnih utora proizvodi , na primjer, pomoću lokalne laserske ablacije izolacijskog sloja. A contact structure 5 is placed on the insulating layer 4, which thus represents a metal structure for creating a contact on the back side of the solar cell, which is shown in Figure 1. The insulating layer 3 has a larger number of depressions, or grooves for contact (for example, a depression for forming a contact 6). This plurality of contact grooves is produced, for example, by local laser ablation of the insulating layer.

Na ovim kontaktnim utorima 6 kontaktna struktura 5 prodire izolacijski sloj 4 i zajedno s poluvodičkim materijalom 1 gradi električno vodljiv kontakt za kontaktiranje p-dotirane baze fotonaponske ćelije. On these contact grooves 6, the contact structure 5 penetrates the insulating layer 4 and, together with the semiconductor material 1, builds an electrically conductive contact for contacting the p-doped base of the photovoltaic cell.

Tijekom proizvodnje, poluvodički materijal poluvodičkog sloja 1 u području kontaktnih utora se ispušta u rastaljeni metal u procesu zvanom "kontaktno taljenje". Tijekom procesa hlađenja kontaktnog taljenja rekristalizira se ispušteni poluvodički materijal na poluvodljivom sloju 1, te je na taj način dopiran metalom, ponajprije aluminijumom, tako da je s jedne strane metal kontaktirajuće strukture 5 prisutan kao dopanik u poluvodičkom sloju 1 te se time stvaraju lokalna dopirana područja 7.S druge strane, poluvodički materijal je također ugrađen u kontaktnu strukturu u području kontaktnih utora. During production, the semiconductor material of the semiconductor layer 1 in the area of the contact grooves is dropped into the molten metal in a process called "contact melting". During the contact melting cooling process, the released semiconductor material on the semiconductor layer 1 is recrystallized, and in this way it is doped with metal, primarily aluminum, so that on the one hand, the metal of the contacting structure 5 is present as a dopant in the semiconductor layer 1, thereby creating local doped areas 7. On the other hand, semiconductor material is also incorporated into the contact structure in the area of the contact slots.

Kontaktna struktura je ponajprije izgrađena od aluminija, tako da dopirana područja 7 predstavljaju aluminiom dotirana područja, i zbog toga, p-dopirana područja. Dopiranje ovih područja je veće od osnovnog dopiranja baze poluvodičkog sloja 1, tako da dopirana područja 7 predstavljaju lokalna visoko p-dopirana područja ( označava se kao p++ područja) . The contact structure is primarily made of aluminum, so that the doped regions 7 represent aluminum-doped regions, and therefore, p-doped regions. The doping of these areas is greater than the basic doping of the base of the semiconductor layer 1, so that the doped areas 7 represent local highly p-doped areas (denoted as p++ areas).

Dizajn kontaktne strukture 5 objašnjeno je detaljnije u nastavku s pozivom na Sliku 2: The design of the contact structure 5 is explained in more detail below with reference to Figure 2:

Slike 2 do 4 i 6 prikazuju djelomične isječke različitih kontaktnih konstrukcija gledano od gore. Slika 2 prikazuje kontaktnu strukturu 5 solarne ćelije dane slikom 1. Figures 2 to 4 and 6 show partial sections of various contact structures viewed from above. Figure 2 shows the contact structure 5 of the solar cell given in Figure 1.

Dodatno su slikama 2 do 4 i slikom 6 prikazani uvećani isječci lokalni povećanja površina poprečnog presjeka kontaktne strukture. Additionally, Figures 2 to 4 and Figure 6 show enlarged sections of the local enlargement of the cross-sectional areas of the contact structure.

Kontaktna struktura 5 prikazana na slici 2 ima sabirnicu 8 i veći broj kontaktnih izvoda, pri čemu su u ovom slučaju prikazana tri kontaktna izvoda 9. Kontaktni izvodi se protežu preko više međusobno razmaknutih kontaktnih područja 10, s razmakom 500 μιη: The contact structure 5 shown in Fig. 2 has a busbar 8 and a larger number of contact leads, whereby in this case three contact leads 9 are shown. The contact leads extend over several mutually spaced contact areas 10, with a distance of 500 μιη:

Kao što se vidi u povećanom isječku, izolacijski sloj 4 kontaktnog izvoda 9 prodire u kontaktni utor i time stvara električni kontakt s poluvodičkim slojem 1 u ovom području. Time postoji kontaktna površina 11 u kontaktnom području 10 na kojoj kontaktnoj površini11 se kontaktna struktura 5 i poluvodički sloj 1 izravno dodiruju i formiraju električni kontakt. As can be seen in the enlarged section, the insulating layer 4 of the contact lead 9 penetrates into the contact groove and thereby creates electrical contact with the semiconductor layer 1 in this area. Thereby there is a contact surface 11 in the contact area 10 on which contact surface 11 the contact structure 5 and the semiconductor layer 1 directly touch and form an electrical contact.

Očito je da kontaktni prsti 9 imaju lokalno povećanje površine poprečnog presjeka na kontaktnim područjima 10: It is obvious that the contact fingers 9 have a local increase in cross-sectional area at the contact areas 10:

Kao na tlocrtu prikazanom slikom 2, kontaktni izvodi 9 imaju na kontaktnim područjima 10 lokalno proširenje paralelno površini izolacijskog sloja 4. Time je lokalno povećanje površine poprečnog presjeka povećanje površine poprečnog presjeka kontaktnog izvoda 9 u području kontaktne površine 11 nasuprot području poprečnog presjeka kontaktnog izvoda ispred i iza dodirne površine 11. Površina poprečnog presjeka prisutna u području kontaktnih površina (područje "A1") je povećana s faktorom od približno 1,7, u usporedbi s područjem presjeka ispred i iza dodirne površine (pozicije "A2" i "A3"). Najprije je povećanje površina poprečnog presjeka s faktorom u rasponu 1, 10 do 3, a naročito u rasponu od 1,2 do 2. As in the floor plan shown in Fig. 2, the contact leads 9 have a local expansion parallel to the surface of the insulating layer 4 in the contact areas 10. This is a local increase in the cross-sectional area of the contact lead 9 in the area of the contact surface 11 opposite the cross-sectional area of the contact lead in front of and behind the contact surface 11. The cross-sectional area present in the area of the contact surfaces (area "A1") is increased by a factor of approximately 1.7, compared to the cross-sectional area in front of and behind the contact surface (positions "A2" and "A3"). The first is the increase in cross-sectional areas with a factor in the range of 1, 10 to 3, and especially in the range of 1.2 to 2.

U području izvan kontaktnih površina (izvan površina poprečnog presjeka), izvodi imaju širinu od oko 300 μm, gdje je bitno da je ta širina otprilike unutar željenog raspona (100 μm do 500 μm). U području kontaktnih površina (u području povećanja površine poprečnog presjeka) izvodi imaju širinu od približno 500 μm. Ponajprije povećanje površine poprečnog presjeka ograničeno je približno na područje kontaktne površine. Isto tako, povećanje površine poprečnog presjeka može se lagano proširiti ispred i iza kontaktne površine, ali ponajprije za manje od polovice duljine kontaktne površine. In the area outside the contact surfaces (outside the cross-sectional areas), the leads have a width of about 300 μm, where it is important that this width is approximately within the desired range (100 μm to 500 μm). In the area of contact surfaces (in the area of increased cross-sectional area), the leads have a width of approximately 500 μm. First of all, the increase in the cross-sectional area is limited approximately to the area of the contact surface. Likewise, the increase in cross-sectional area may extend slightly in front of and behind the contact surface, but preferably by less than half the length of the contact surface.

Pojam "duljina" odnosi se na protezanje kontaktne površine u smjeru glavnog toka struje. Kako je proširenje izrađeno većim od širine kontaktne površine 11, kontaktni izvod 9 na kontaktnom području 10 je izrađen tako da preklapa izolacijski sloj 4. Kontaktni izvod posebno preklapa izolacijski sloj 4 u području koje obuhvaća kontaktnu površinu 11, tj. u pogledu odozgo je kontaktna površina 11 obuhvaćena područjem koje je preklopljeno izolacijskim slojem 4 kontaktnog izvoda 9 zatvorena. Kontaktni izvod 9 prekriva kontaktno područje 10 te na taj način i kontaktnu površinu 11. The term "length" refers to the extension of the contact surface in the direction of the main current flow. Since the extension is made larger than the width of the contact surface 11, the contact lead 9 on the contact area 10 is made so that it overlaps the insulating layer 4. The contact lead overlaps the insulating layer 4 in particular in the area that includes the contact surface 11, i.e. in the view from above it is the contact surface 11 covered by the area covered by the insulating layer 4 of the contact outlet 9 is closed. The contact lead 9 covers the contact area 10 and thus also the contact surface 11.

Pri korištenju solarne ćelije strujni tok u kontaktnoj strukturi odvija se u smjeru sabirnice 8, koja je pri izradi solarnog modula sa susjednom solarnom ćelijom povezana električno vodljivo preko konektora ćelija. When using a solar cell, the current flow in the contact structure takes place in the direction of the bus 8, which is electrically conductively connected to the neighboring solar cell during the production of the solar module via the cell connector.

U kontaktnom izvodu 9 se provodi tok struje s lijeva na desno, prikazano slikom 2. U jednom kontaktnom području je povećan specifični otpor provodljivosti kontaktnog izvoda 9 jer je u tom području skladišten poluvodljivi materijal poluvodljivog sloja u kontaktne izvode. Current flows from left to right in contact lead 9, shown in Figure 2. In one contact area, the specific conductivity resistance of contact lead 9 is increased because the semiconducting material of the semiconducting layer is stored in that area in the contact leads.

Na temelju povećanja površina poprečnog presjeka, ponajprije na temelju širenja kontaktnog izvoda u kontaktnom području, kompenzira se ovo povećanje specifičnog otpora provodljivosti. Zbog toga rubna područja kontaktnog izvoda 9, koja obuhvaćaju i zatvaraju kontaktno područje 10, imaju jako malu ili nikakvu koncentraciju poluvodljivog materijala, pa isto tako imaju jako malen ili nikakav porast otpora provodljivosti. On the basis of the increase of the cross-sectional areas, primarily on the basis of the expansion of the contact lead in the contact area, this increase in the specific conduction resistance is compensated. Because of this, the marginal areas of the contact lead 9, which include and close the contact area 10, have very little or no concentration of semiconducting material, and also have very little or no increase in conduction resistance.

Kao rezultat toga se izbjegava ili barem značajno smanjuje gubitak učinkovitosti uzrokovan lokalnim povećanjem otpora provodljivosti kontaktne strukture 5 nastalog zbog skladištenja poluvodičkog materijala. As a result, the efficiency loss caused by the local increase in the conduction resistance of the contact structure 5 caused by the storage of the semiconductor material is avoided or at least significantly reduced.

Slika 3 prikazuje alternativnu izvedbu kontaktne strukture 5' s odgovarajući alternativnom izvedbom i rasporedom kontaktnih udubljenja i kontaktnih površina 11' predočeno jednim drugim primjerom izvedbe. Kontaktna struktura 5' prikazana slikom 3 može zamijeniti kontaktnu strukturu 5 u slici 1 odgovarajući dodijeljenim kontaktnim udubljenjima 6, tj. i kontaktna struktura 5' je djelomično iskoristiva kao kontaktna struktura stražnje strane bificijalno izgrađene PERC solarne ćelije. Figure 3 shows an alternative embodiment of the contact structure 5' with a corresponding alternative embodiment and arrangement of contact recesses and contact surfaces 11' presented by another embodiment example. The contact structure 5' shown in Fig. 3 can replace the contact structure 5 in Fig. 1 corresponding to the assigned contact recesses 6, i.e. the contact structure 5' is partially usable as the contact structure of the rear side of the bifacially constructed PERC solar cell.

Kontaktni izvod 9' kontaktne strukture 5' prikazane slikom 3 posjeduje jednu glavnu granu 12' na sebi, iz koje se pružaju mikroizvodi 13, kao što se vidi i u uvećanom prikazu presjeka. Mikroizvodi 13 se pružaju okomito na glavni smjer pružanja glavne grane 12 kontaktnog izvoda 9. The contact lead 9' of the contact structure 5' shown in Figure 3 has one main branch 12' on it, from which micro leads 13 extend, as can be seen in the enlarged cross-sectional view. The micro-leads 13 extend perpendicular to the main direction of extension of the main branch 12 of the contact lead 9.

Kontaktne površine 11 'imaju izdužene produžetke na sebi i postavljene su okomito na razmak i postavljene su okomito na smjer pružanja glavne grane 12 kontaktnog izvoda 9'. Mikroizvodi 13 prekrivaju kontaktne površine 11' u potpunosti i prema tome preklapaju izolacijski sloj obavijajući kontaktne površine 11'. The contact surfaces 11' have elongated extensions thereon and are placed perpendicular to the gap and are placed perpendicular to the direction of extension of the main branch 12 of the contact lead 9'. The microleads 13 cover the contact surfaces 11' completely and therefore overlap the insulating layer enveloping the contact surfaces 11'.

Kod kontaktne strukture 5' prikazane Slici 3 tijekom korištenja solarne ćelije u kontaktnom izvodu 9' u biti teče struja u smjeru sabirnice 5', tj. u glavnu granu 12 kontaktnog izvoda 9' s lijeva na desno prikazano u izvedbi na slici 3. With the contact structure 5' shown in Figure 3, during the use of the solar cell in the contact outlet 9', the current essentially flows in the direction of the bus 5', i.e. in the main branch 12 of the contact outlet 9' from left to right shown in the embodiment in Figure 3.

U mikroizvodima se provodi tok struje okomito na glavnu granu 12 i u smjeru glavne grane 12. In the micro-outlets, current flows perpendicular to the main branch 12 and in the direction of the main branch 12.

Kontaktni izvod 9' stvara lokalna povećanja površina poprečnog presjeka na kontaktnim površinama 11', koja su formirana pomoću mikro izvoda 13 i lokalnih proširenja (u smjeru glavne grane 12). Površina poprečnog presjeka povećava se kroz jedan par mikroizvoda s jednim faktorom 3. U ovoj izvedbi se ostvaruje povećanje područja poprečnog presjeka jednim faktorom u rasponu od 2 do 5. The contact lead 9' creates local increases in cross-sectional areas on the contact surfaces 11', which are formed by micro leads 13 and local extensions (in the direction of the main branch 12). The cross-sectional area is increased through one pair of microextracts by a factor of 3. In this version, the cross-sectional area is increased by a factor ranging from 2 to 5.

Prema tome glavna grana 12 ne prekriva kontaktne površine 11', pa se tako u glavnoj grani 12 nalazi jako mala ili nikakva koncentracija poluvodičkog materijala, te na taj način tok struje glavne grane 12' u smjeru sabirnice 5' biva jako, malo ili nikako ometan povećanjem otpora provodljivosti nastalog taloženjem poluvoljivog materijala. Accordingly, the main branch 12 does not cover the contact surfaces 11', so there is very little or no concentration of semiconductor material in the main branch 12, and in this way the current flow of the main branch 12' in the direction of the busbar 5' is greatly, little or not hindered at all. by increasing the conduction resistance caused by the deposition of semiconducting material.

Slika 4 prikazuje primjer izvedbe za kontaktnu strukturu 5'' koja se može koristiti kao kontakt stražnje strane solarne ćelije jednakoj kao u izvedbi na Slici 1. Dimenzija lokalnog presjeka poprečnog presjeka može se izvesti analogno primjeru izvedbe prema Slici 3. Figure 4 shows an example of a design for a contact structure 5'' that can be used as a contact of the rear side of a solar cell, similar to the design in Figure 1. The dimension of the local cross-section can be made analogously to the example of the design according to Figure 3.

Kontaktna struktura 5'' je posebna po tome što solarna ćelija nema električne vodove za spajanje pojedinačnih kontaktnih izvoda 9'': The contact structure 5'' is special in that the solar cell does not have electric lines to connect the individual contact leads 9'':

Kontaktna struktura 5'' sadrži veći broj kontaktnih izvoda '', koji se pružaju s jednom glavnom granom izvoda uzduž većeg broja kontaktnih površina 11''. Kontaktne površine 11'' su, kako se vidi na Slici 3, u parovima, gdje su kontaktne površine pridružene jednom paru izrađene (i odgovarajuće pridružena kontaktna udubljenja u izolacijskom sloju) na nasuprotno ležećoj strani glavne grane odgovarajućeg kontaktnog izvoda 9' . The contact structure 5'' contains a large number of contact leads'', which are provided with one main lead branch along a large number of contact surfaces 11''. The contact surfaces 11'' are, as seen in Figure 3, in pairs, where the contact surfaces associated with one pair are made (and correspondingly associated contact depressions in the insulating layer) on the opposite side of the main branch of the corresponding contact outlet 9'.

Uvećani isječak prikazuje kontaktni izvod 9' s jednim parom od kontaktnih površina 11'', koje su nasuprotno pridružene glavnoj grani 12'' kontaktnog izvoda 9''. Isto tako je u okvirima izuma potrebno izraditi kontaktnu površinu od nekoliko kontaktnih površina, koje se pri tome pružaju ispod glavne grane kontaktnog izvoda. The enlarged section shows the contact lead 9' with one pair of contact surfaces 11'', which are oppositely attached to the main branch 12'' of the contact lead 9''. Likewise, within the framework of the invention, it is necessary to create a contact surface from several contact surfaces, which are extended under the main branch of the contact lead.

Kontaktna struktura 5'' također sadrži mikro izvode 13': The contact structure 5'' also contains micro leads 13':

Kao što je vidljivo u povećanom prikazu, bočno na glavnoj grani 12'' kontaktnog izvoda 9'' pridruženi su mikroizvodi 13'', koji potpuno prekrivaju kontaktne površine 11''. Prema tome su mikro izvodi 13' izrađeni kao „suženi izvodi“, kod kojih se širina mikro izvoda širi u smjeru glavne grane 12''. Kako se tijekom korištenja solarne ćelije kontinuirano dovodi struja preko kontaktnih površina 11'', raste i tok struje mikro izvoda 13' u smjeru glavne grane 12''. As can be seen in the enlarged view, laterally on the main branch 12'' of the contact lead 9'', microleads 13'' are attached, which completely cover the contact surfaces 11''. Accordingly, the micro leads 13' are made as "narrowed leads", where the width of the micro leads expands in the direction of the main branch 12''. Since during the use of the solar cell, current is continuously fed through the contact surfaces 11", the current flow of the micro outlet 13" in the direction of the main branch 12" also increases.

Kako bi se spriječili, ili barem smanjili gubitci kod provodljivosti zbog povećanja toka struje, mikro izvod''13 se širi u smjeru glavne grane 12''. In order to prevent, or at least reduce, conduction losses due to an increase in current flow, the micro-lead'' 13 expands in the direction of the main branch 12''.

Pri povezivanju solarnih ćelija u solarni modul se kontaktni izvodi 9'' povezuju električno vodljivo preko eksternih komponenti međusobno i/ili s kontaktnim izvodima 9''' susjednih solarnih ćelija. Prema tome( i na temelju nedostatka jedne sabirnice) se kontaktni izvodi 9''' prikazani na Slici 4 u daljnjoj literaturi djelomično nazivaju sabirnicama. When connecting the solar cells to the solar module, the contact leads 9'' are electrically conductively connected via external components to each other and/or to the contact leads 9'' of neighboring solar cells. Accordingly (and based on the lack of one busbar), the contact leads 9'' shown in Figure 4 are partially called busbars in further literature.

U slici 5 je prikazan daljnji izvedbeni primjer, kod kojeg se postiže lokalno povećanje površina poprečnog presjeka pomoću lokalnog podebljanja: Figure 5 shows a further implementation example, in which a local increase in the cross-sectional area is achieved by means of local thickening:

U osnovi se izvedbeni primjer dan Slici 5 može dizajnirati na osnovu strukture solarne ćelije dane Slika 1 i na osnovu kontaktne strukture dane tlocrtom Slika 2. Izvedba prikazana Slika 5 pokazuje isječak okomit na izloacijski sloj 4 te uzduž i približno centralno kroz jedan kontaktni izvod 9. Lokalna povećanja površina poprečnog presjeka kontaktnog izvoda 9''' se ne ostvaruje samo na temelju lokalnog podebljanja prikazanog Slikom 2, nego i dodatno kroz lokalno podebljanje prikazano Slikom 5. Debljina raste lokalno sa približno faktorom 2. Lokalno povećanje se odvija s faktorom u području 1,2 do 4. Basically, the implementation example given in Figure 5 can be designed based on the structure of the solar cell given in Figure 1 and on the basis of the contact structure given in the floor plan in Figure 2. The version shown in Figure 5 shows a section perpendicular to the isolation layer 4 and along and approximately centrally through one contact outlet 9. The local increase in the cross-sectional area of the contact lead 9''' is not only realized on the basis of the local thickening shown in Figure 2, but also additionally through the local thickening shown in Figure 5. The thickness increases locally by approximately a factor of 2. The local increase takes place with a factor in the area of 1 ,2 to 4.

Slika 6 prikazuje peti izvedbeni primjer, kod kojeg su kontaktni izvodi oblikovani s električno paralelno spojene metalne vodljive strukture: Figure 6 shows the fifth embodiment, in which the contact leads are formed from an electrically parallel connected metallic conductive structure:

Ilustrirana kontaktna struktura iz djelomičnog prikaza u slici 6 se može koristiti za stvaranje kontakta PERC solarne ćelije prikazane Slikom 1. I ovdje izlaze iz jedne sabirnice 8''' više kontaktnih izvoda 9'''. Za razliku od prijašnjih izvedbenih primjera, ovi kontaktni izvodi 9''' imaju takozvane „sporedne izvode“ :kao što je vidljivo u desno prikazanom povećanom presjeku, glavna grana 12''' kontaktnog izvoda koji ne prekriva nikakva kontaktna područja je centralno postavljena. Bočno pored glavne grane 12''' su postavljeni sporedni izvodi 14a i 14b paralelno s glavnom granom, koji su u području kontaktnog područja 10 odvojeni od glavne grane 12''', zbog čeg u ovim područjima ne postoji električno vodljivi spoj. Električno vodljiv spoj postoji samo između sporednih izvoda 14a i 14b glavne grane 12''' zbog metalne šipke. The illustrated contact structure from the partial view in Fig. 6 can be used to make the contact of the PERC solar cell shown in Fig. 1. Here, too, multiple contact leads 9'' emerge from one busbar 8'''. Unlike the previous embodiments, these contact leads 9'' have so-called "side leads": as can be seen in the enlarged section shown on the right, the main branch 12'' of the contact lead which does not cover any contact areas is centrally placed. Laterally next to the main branch 12'', secondary leads 14a and 14b are placed parallel to the main branch, which are separated from the main branch 12'' in the area of the contact area 10, due to which there is no electrically conductive connection in these areas. An electrically conductive connection exists only between the side terminals 14a and 14b of the main branch 12''' due to the metal bar.

Iz toga se očituju prednosti, da pri izradi takve kontaktne strukture doista poluvodljivi materijal na kontaktnim područjima 10 difundira u metal, ne dopirujući do glavne grane zbog prostranog razmaka od glavne grane 12'''.Tok struje duž glavne grane 12''' sve do sabirnice 8''' nije, ili je jako malo ometan skladištenjem poluvodljivog materijala. The advantages are evident from this, that when making such a contact structure, the semiconducting material on the contact areas 10 really diffuses into the metal, not reaching the main branch due to the wide distance from the main branch 12''. The current flow along the main branch 12'' up to busbar 8''' is not, or is very little hindered by the storage of semi-conductive material.

Širina sporednog izvoda obuhvaća oko 75% širine glavne grane. Glavna grana obuhvaća širinu od približno 200 μm. The width of the side branch covers about 75% of the width of the main branch. The main branch spans a width of approximately 200 μm.

Claims (15)

1. Fotonaponska solarna ćelija, koja sadrži najmanje jedan poluvodički sloj (1), najmanje jedan električno izolirajući izolacijski sloj (4) i najmanje jednu metalnu kontaktnu strukturu (5, 5′, 5′′), gdje se izolacijski sloj nalazi između poluvodičkog sloja i kontaktne strukture i izolacijski sloj (4) ima više razmaknutih kontaktnih udubljenja (6), gdje je kontaktna struktura (5, 5′, 5′′) u električnom kontaktu s poluvodičkim slojem (1) u kontaktnom području (10) i gdje je poluvodički sloj (1) formiran u najmanju ruku u kontaktnim područjima, a u poluvodičkom sloju se nalazi područje dopiranja dobiveno dopiranjem poluvodičkog sloja metalom od kojeg je najmanju ruku djelomično načinjena metalna kontaktna struktura (5, 5′, 5′′), naznačena time što kontaktna struktura (5, 5′, 5′′) ima više kontaktnih prstiju, gdje se svaki od navedenih kontaktnih prstiju (9, 9′, 9′′, 9′′′) pruža preko više razmaknutih kontaktnih područja i/ili duž više razmaknutih kontaktnih područja, gdje kontaktni prsti (9, 9′, 9′′, 9′′′) imaju lokalno povećanu površinu poprečnog presjeka u kontaktnim područjima i/ili kontaktni prsti u kontaktnim područjima su električno povezani u paralelne metalne vodljive strukture, koje ne pokrivaju kontaktna područja.1. Photovoltaic solar cell, which contains at least one semiconductor layer (1), at least one electrically insulating insulating layer (4) and at least one metal contact structure (5, 5′, 5′′), where the insulating layer is located between the semiconductor layer and the contact structure and the insulating layer (4) has a number of spaced contact recesses (6), where the contact structure (5, 5′, 5′′) is in electrical contact with the semiconductor layer (1) in the contact area (10) and where the semiconductor layer (1) is formed at least in the contact areas, and in the semiconductor layer there is a doping area obtained by doping the semiconductor layer with a metal from which the metal contact structure (5, 5′, 5′′) is at least partially made, indicated by what the contact structure (5, 5′, 5′′) has several contact fingers, wherein each of said contact fingers (9, 9′, 9′′, 9′′′) extends across multiple spaced contact areas and/or along multiple spaced contact areas, where contact fingers (9, 9′, 9′′, 9′′′) have a locally increased cross-sectional area in the contact areas and/or the contact fingers in the contact areas are electrically connected in parallel metallic conductive structures, which do not cover the contact areas. 2. Solarna ćelija u skladu s patentnim zahtjevom 1, naznačena time što kontaktni prsti (9, 9′, 9′′, 9′′′) u kontaktnim područjima imaju proširenje paralelno površini izolacijskog sloja (4) i okomito na uzdužno pružanje kontaktnog prsta.2. Solar cell according to claim 1, indicated by what the contact fingers (9, 9′, 9′′, 9′′′) in the contact areas have an extension parallel to the surface of the insulating layer (4) and perpendicular to the longitudinal extension of the contact finger. 3. Solarna ćelija u skladu s patentnim zahtjevom 2, naznačena time što kontaktni prsti (9, 9′, 9′′, 9′′′) su formirani kao preklapajući u kontaktnim područjima izolacijskog sloja (4), osobito što kontaktni prsti (9, 9′, 9′′, 9′′′) pokrivaju izolacijski sloj (4) u području koje okružuje kontaktna područja.3. Solar cell in accordance with patent claim 2, indicated by what the contact fingers (9, 9′, 9′′, 9′′′) are formed overlapping in the contact areas of the insulating layer (4), especially since the contact fingers (9, 9′, 9′′, 9′′′) cover the insulating layer (4) in the area surrounding the contact areas. 4. Solarna ćelija u skladu s bilo kojim od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time što kontaktna udubljenja se nalaze u parovima, gdje se par kontaktnih udubljenja nalazi na suprotnim stranama glavne grane kontaktnog prsta.4. A solar cell in accordance with any of the previous patent claims, indicated by what the contact recesses are located in pairs, where the pair of contact recesses are located on opposite sides of the main branch of the contact finger. 5. Solarna ćelija u skladu s bilo kojim od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time što kontaktni prsti (9, 9′, 9′′, 9′′′) imaju lokalno povećanje debljine u kontaktnim područjima.5. A solar cell in accordance with any of the previous patent claims, indicated by what the contact fingers (9, 9′, 9′′, 9′′′) have a local increase in thickness in the contact areas. 6. Solarna ćelija u skladu s bilo kojim od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time što kontaktna struktura (5, 5′, 5′′) ima najmanje jedan kontaktni prst više, gdje su kontaktni prsti (9, 9′, 9′′, 9′′′) po mogućnosti paralelni.6. A solar cell in accordance with any of the previous patent claims, indicated by what the contact structure (5, 5′, 5′′) has at least one contact finger more, where the contact fingers (9, 9′, 9′′, 9′′′) are preferably parallel. 7. Solarna ćelija u skladu s bilo kojim od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time što kontaktna struktura (5, 5′, 5′′) sadrži više kontaktnih prstiju i najmanje jednu sabirnicu (8, 8′, 8′′), gdje su kontaktni prsti (9, 9′, 9′′, 9′′′) povezani na materijalno spregnut i električno vodljiv način sa sabirnicom, po mogućnosti gdje se kontaktni prsti (9, 9′, 9′′, 9′′′) pružaju paralelno, a sabirnica (8, 8′, 8′′) se pruža okomito u odnosu na kontaktne prste.7. A solar cell according to any of the previous patent claims, indicated by what the contact structure (5, 5′, 5′′) contains several contact fingers and at least one bus (8, 8′, 8′′), where the contact fingers (9, 9′, 9′′, 9′′′) connected in a materially coupled and electrically conductive manner to the busbar, preferably where the contact fingers (9, 9′, 9′′, 9′′′) extend parallel, and the busbar (8, 8′, 8′′) extends vertically in relation to contact fingers. 8. Solarna ćelija u skladu s bilo kojim od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time što kontaktna struktura sadrži više kontaktnih prstiju, a kontaktni prsti (9′′) nisu metalno električno vodljivo međusobno povezani.8. A solar cell according to any of the previous patent claims, indicated by what the contact structure contains several contact fingers, and the contact fingers (9′′) are not electrically electrically conductively connected to each other. 9. Solarna ćelija u skladu s bilo kojim od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time što u najmanju ruku podskup kontaktnih površina, po mogućnosti sve kontaktne površine, se pružaju uzdužno i smještene su okomito u odnosu na uzdužno pružanje kontaktnog prsta, osobito što kontaktni prsti (9, 9′, 9′′, 9′′′) na kontaktnim površinama koji se uzdužno pružaju u uzdužnom smjeru u smjeru kontaktnog prsta (9, 9′, 9′′, 9′′′) povećavaju površinu poprečnog presjeka, osobito po mogućnosti povećanu širinu.9. A solar cell according to any of the previous patent claims, indicated by what at least a subset of the contact surfaces, preferably all the contact surfaces, extend longitudinally and are located perpendicular to the longitudinal extension of the contact finger, especially what the contact fingers (9, 9′, 9′′, 9′′′) on the contact surfaces extending longitudinally in the longitudinal direction in the direction of the contact finger (9, 9′, 9′′, 9′′′) increase the cross-sectional area , especially preferably increased width. 10. Solarna ćelija u skladu s bilo kojim od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time što električno paralelno povezane metalne vodljive strukture su formirane kao lokalni, paralelni pomoćni prsti, razmaknuti u području kontaktnih područja glavne grane kontaktnog prsta, osobito što pomoćni prsti pokrivaju kontaktna područja, dok glavna grana kontaktnih područja nije pokrivena.10. A solar cell in accordance with any of the previous patent claims, indicated by what electrically parallel connected metal conductive structures are formed as local, parallel auxiliary fingers, spaced apart in the area of the contact areas of the main branch of the contact finger, especially the auxiliary fingers cover the contact areas, while the main branch of the contact areas is not covered. 11. Solarna ćelija u skladu s bilo kojim od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time što kontaktni prsti (9, 9′, 9′′, 9′′′) u kontaktnom području (10) sadrže poluvodički materijal poluvodičkog sloja (1).11. A solar cell in accordance with any of the previous patent claims, indicated by what the contact fingers (9, 9′, 9′′, 9′′′) in the contact area (10) contain the semiconductor material of the semiconductor layer (1). 12. Solarna ćelija u skladu s bilo kojim od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time što solarna ćelija je građena kao dvostrana solarna ćelija, gdje je u najmanju ruku stražnja strana solarne ćelije načinjena kao površina u najmanju ruku djelomično prozirna za elektromagnetsko zračenje, osobito što je kontaktna struktura (5, 5′, 5′′) formirana kao kontaktna struktura na stražnjoj strani (5, 5′, 5′′) i nalazi se na stražnjoj strani solarne ćelije.12. A solar cell in accordance with any of the previous patent claims, indicated by what the solar cell is constructed as a double-sided solar cell, where at least the rear side of the solar cell is made as a surface that is at least partially transparent to electromagnetic radiation, especially which is a contact structure (5, 5′, 5′′) formed as a contact structure on the back side (5, 5′, 5′′) and located on the back side of the solar cell. 13. Solarna ćelija u skladu s bilo kojim od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time što kontaktna struktura (5, 5′, 5′′) je upotrijebljena za pravljenje kontakta s p-dopiranim područjem poluvodičkog sloja (1).13. A solar cell according to any of the previous patent claims, indicated by what the contact structure (5, 5′, 5′′) was used to make contact with the p-doped region of the semiconductor layer (1). 14. Solarna ćelija u skladu s bilo kojim od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time što kontaktna struktura (5, 5′, 5′′) je formirana kao kontaktna struktura na stražnjoj strani (5, 5′, 5′′) i nalazi se na stražnjoj strani solarne ćelije i što su na stražnjoj strani solarne ćelije formirana lokalna područja visokog dopiranja u kontaktnim područjima u poluvodičkom sloju (1).14. A solar cell according to any of the previous patent claims, indicated by what the contact structure (5, 5′, 5′′) is formed as the contact structure on the back side (5, 5′, 5′′) and is located on the back side of the solar cell and that on the back side of the solar cell, local areas of high doping are formed in the contact areas in the semiconductor layer (1). 15. Solarna ćelija u skladu s bilo kojim od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time što kontaktni prsti imaju na svim kontaktnim područjima lokalno povećanje poprečnog presjeka i/ili paralelnih vodljivih struktura, i/ili što je solarna ćelija građena kao PERC solarna ćelija.15. A solar cell according to any of the preceding claims, indicated by what the contact fingers have on all contact areas a local increase in cross-section and/or parallel conductive structures, and/or that the solar cell is built as a PERC solar cell.
HRP20171417AA 2015-03-20 2016-03-18 Photovoltaic solar cell HRP20171417B8 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015104236.3A DE102015104236B4 (en) 2015-03-20 2015-03-20 Photovoltaic solar cell
PCT/EP2016/056044 WO2016150878A1 (en) 2015-03-20 2016-03-18 Photovoltaic solar cell

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HRP20171417A2 true HRP20171417A2 (en) 2018-03-09
HRP20171417B1 HRP20171417B1 (en) 2021-04-02
HRP20171417B8 HRP20171417B8 (en) 2021-12-24

Family

ID=55542689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HRP20171417AA HRP20171417B8 (en) 2015-03-20 2016-03-18 Photovoltaic solar cell

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN107408584B (en)
DE (1) DE102015104236B4 (en)
HR (1) HRP20171417B8 (en)
WO (1) WO2016150878A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106876496B (en) * 2017-03-03 2019-07-05 广东爱旭科技股份有限公司 P-type PERC double-sided solar battery and its component, system and preparation method
CN107425080B (en) * 2017-03-03 2019-11-15 广东爱康太阳能科技有限公司 P-type PERC double-sided solar battery and its component, system and preparation method
CN106952972B (en) * 2017-03-03 2019-04-19 广东爱旭科技股份有限公司 P-type PERC double-sided solar battery and its component, system and preparation method
CN106887475B (en) * 2017-03-03 2019-07-05 广东爱旭科技股份有限公司 P-type PERC double-sided solar battery and its component, system and preparation method
CN108054221A (en) * 2017-12-18 2018-05-18 湖南红太阳光电科技有限公司 The back side grid line structure of two-sided PERC batteries, two-sided PERC batteries and preparation method thereof
CN108735829A (en) * 2018-07-12 2018-11-02 浙江爱旭太阳能科技有限公司 The p-type PERC double-sided solar batteries and preparation method thereof of back side photoelectric conversion efficiency can be promoted

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3982964A (en) * 1975-01-17 1976-09-28 Communications Satellite Corporation (Comsat) Dotted contact fine geometry solar cell
GB0224689D0 (en) * 2002-10-23 2002-12-04 Simage Oy Formation of contacts on semiconductor substrates
WO2009069020A1 (en) * 2007-11-27 2009-06-04 Nxp B.V. Contact structure for an electronic circuit substrate and electronic circuit comprising said contact structure
DE202010017906U1 (en) * 2009-12-02 2013-01-28 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Solar cell and solar module
JP5687506B2 (en) * 2011-01-28 2015-03-18 三洋電機株式会社 Solar cell and solar cell module
KR20130096823A (en) * 2012-02-23 2013-09-02 엘지전자 주식회사 Solar cell module
EP2956966A1 (en) * 2013-02-14 2015-12-23 Universität Konstanz Busbarless rear contact solar cell, method of manufacture therefor and solar module having such solar cells
KR20140126819A (en) * 2013-04-22 2014-11-03 엘지전자 주식회사 Solar cell
WO2014176380A1 (en) * 2013-04-23 2014-10-30 Solexel, Inc. Solar cell metallization
EP2863441A1 (en) * 2013-10-21 2015-04-22 Applied Materials Italia S.R.L. Method for producing a backside contact in a solar cell device and solar cell device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016150878A1 (en) 2016-09-29
HRP20171417B8 (en) 2021-12-24
DE102015104236A1 (en) 2016-09-22
HRP20171417B1 (en) 2021-04-02
CN107408584A (en) 2017-11-28
CN107408584B (en) 2021-04-09
DE102015104236B4 (en) 2021-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HRP20171417A2 (en) Photovoltaic solar cell
US4352948A (en) High-intensity solid-state solar-cell device
US11862745B2 (en) One-dimensional metallization for solar cells
TWI603493B (en) Solar cell and module comprising the same
KR101218416B1 (en) Solar cell module
EP2506310B1 (en) Bifacial solar cell
CN104282788A (en) Main-grid-free high-efficiency back contact solar cell module, main-grid-free high-efficiency back contact solar cell assembly and manufacturing technology of main-grid-free high-efficiency back contact solar cell assembly
JP2015525961A (en) Solar cell
WO2009123149A1 (en) Solar cell element and solar cell module
KR101231303B1 (en) Back contact solar cell module
KR20120101556A (en) Solar cell and method for manufacturing of such a solar cell
KR101231314B1 (en) Solar cell module
NL2015899B1 (en) Interconnection of back-contacted solar cell, a solar panel having such interconnection.
KR101637825B1 (en) Back electrode of solar cell and method for the same
CN105122459A (en) Busbarless rear-contact solar cell, method of manufacture therefor and solar module having such solar cells
KR101157768B1 (en) Back contact solar cell module
US20140174500A1 (en) Concentrator system
TW201304165A (en) Photo-voltaic cell
KR101231361B1 (en) Solar cell module
KR101231441B1 (en) Solar cell module
CN204577446U (en) A kind of passivating back mould notching construction carrying on the back passivation solar cell
CN106505122A (en) Solar module
JP2017510082A (en) Back contact layer for solar cell module using bypass configuration
KR101218523B1 (en) Solar cell module
RU2417482C1 (en) Photo electric converter (versions) and method of its fabrication (versions)

Legal Events

Date Code Title Description
A1OB Publication of a patent application
AIPI Request for the grant of a patent on the basis of a substantive examination of a patent application
ODRP Renewal fee for the maintenance of a patent

Payment date: 20190311

Year of fee payment: 4

ODRP Renewal fee for the maintenance of a patent

Payment date: 20200312

Year of fee payment: 5

ODRP Renewal fee for the maintenance of a patent

Payment date: 20210308

Year of fee payment: 6

B1PR Patent granted
B8IS Corrected front page of an hr-b document
ODRP Renewal fee for the maintenance of a patent

Payment date: 20220309

Year of fee payment: 7

ODRP Renewal fee for the maintenance of a patent

Payment date: 20230313

Year of fee payment: 8

ODRP Renewal fee for the maintenance of a patent

Payment date: 20240308

Year of fee payment: 9