WO2013092536A1 - Verfahren zum ausbilden einer frontseitenmetallisierung einer solarzelle sowie solarzelle - Google Patents

Verfahren zum ausbilden einer frontseitenmetallisierung einer solarzelle sowie solarzelle Download PDF

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WO2013092536A1
WO2013092536A1 PCT/EP2012/075869 EP2012075869W WO2013092536A1 WO 2013092536 A1 WO2013092536 A1 WO 2013092536A1 EP 2012075869 W EP2012075869 W EP 2012075869W WO 2013092536 A1 WO2013092536 A1 WO 2013092536A1
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busbars
solar cell
semiconductor layer
silver
μιη
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PCT/EP2012/075869
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French (fr)
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Klaus Ramspeck
Lothar Lippert
Wilhelm Hefner
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Schott Solar Ag
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    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to a method for forming an incident radiation facing front side metallization of a particular silicon-based wafer with two mutually parallel longitudinal edges, intended for a solar cell, with p-type and n-type semiconductor layer and a pn junction between them and preferably front-side extending antireflection layer, wherein with front-side semiconductor layer at least two busbars and with both the semiconductor layer and the busbars finger-like conductor tracks are contacted to form the metallization.
  • the invention also relates to a solar cell, comprising in particular a silicon-based, at least two mutually parallel side edges having particular square or pseudo-square wafers, with p- and n-type semiconductor layers and between these pn junction, preferably light incident side antireflection layer and light incidence side front side metallization comprising at least two busbars contacted with the frontally extending semiconductor layer and extending parallel to the side edges, and finger-like interconnects contacted both with the busbars and with the front-side semiconductor layer, wherein the busbars with the interconnects form the metallization of a front-side contact of the solar cell.
  • bus bars In a front side metallization to form a front side contact in both front and back contacted solar cells usually two or three bus bars are provided, which serve as a current collector. With the busbars and the frontally extending semiconductor layer of the solar cell current collecting fingers forming are usually applied by screen printing a silver paste and contacted with these.
  • Methods for applying the printed conductors are aerosol printing, stencil printing, inkjet printing, pad printing or laser micro-sintering, to name but a few common methods. Furthermore, it is possible to strengthen metal contacts of solar cells by means of light-induced galvanic deposition. For this purpose, a so-called seed layer is first applied to the front side, in order then to achieve an enhancement of the seed layer by means of electrodeposition (see, for example, DE-B-10 2008 053 621, WO-A-2007/121619 or US-A-2009/0238994 ). The seed layer can be applied by electroplating or by screen printing or by inkjet method.
  • US Pat. No. 7,339,110 or US Pat. No. 7,388,814 discloses a complicated galvanic process in which a seed layer is first deposited, which at the same time serves as a diffusion barrier in order then to apply a copper layer galvanically, which ensures the required conductivity of the metallization. It is necessary to avoid ghostplating, as occurs, for example, in so-called pinholes in conventional front-side nitrides. For this purpose, a special elaborate treatment of the front side is required for the application of copper plating.
  • the wafer is made of silicon, it is important to avoid direct contact between copper and silicon, since copper represents a highly recombination-active defect in the silicon lattice and also has a high diffusion coefficient in silicon even at low temperatures.
  • the known methods have the disadvantage that the extension of the conductor tracks on the front surface of the wafer is relatively large, so that it comes to significant losses due to the shading caused thereby.
  • a method and a solar cell of the aforementioned type can be found in WO-A-2010/135535.
  • a paste is applied to the formation of both the busbars and the printed conductors on the front side of the wafer covered with the antireflection layer and then dried, whereby glass frit between 0.5% by weight and 8% by weight must be contained in the material for through-contacting.
  • the number of busbars can be two or more. Perpendicular to this run the trained as a finger traces.
  • the pastes containing the glass frit contain metal powder selected from the group consisting of silver, copper and nickel.
  • the present invention is based on the object, a method and a solar cell of the type mentioned in such a way to produce a front side metallization or further develop such that complex processes are not required, preferably without expensive base materials should not be used or if find such use, compared to the prior art smaller amounts are needed. Also losses due to the shading of the tracks should be minimized.
  • the object is essentially achieved by contacting the front-side semiconductor layer with at least four busbars, in particular four or five busbars, which are arranged parallel to one another and to the longitudinal edges and at the same distance or approximately the same distance from each other, wherein half or at approximately half the distance between two adjacent busbars equal distance between a longitudinal edge and adjacent bus bar selected becomes.
  • at least one of the group silver, nickel, zinc, Kupferliegerung, molybdenum is selected as the material for the interconnects, wherein the use of silver this with a quantity G with 0.01 mg ⁇ G ⁇ 0.1 mg per trace is used.
  • the term trace refers to the portion of the finger running from edge to edge that carries power to one of the busbars. Each finger, which extends over four busbars, thus contains eight tracks.
  • the invention is characterized in that in an active
  • nickel or zinc is used as the material of the conductor tracks or if the material consists of nickel and zinc, this is applied to the front-side semiconductor layer in such a way that conductor tracks having a final geometry with a height H with H ⁇ 50 ⁇ m, in particular 5 ⁇ m ⁇ H ⁇ 50 ⁇ , and / or a width B with B ⁇ 90 ⁇ , in particular 30 ⁇ ⁇ B ⁇ 90 ⁇ result.
  • each printed conductor has a width ⁇ 80 ⁇ m and / or a height ⁇ 12 ⁇ m, preferably a width between 30 ⁇ m and 80 ⁇ m ⁇ and / or a height between 4 ⁇ and 12 ⁇ is.
  • an opening width between 5 ⁇ m and 50 ⁇ m is preferred.
  • the materials are electrodeposited layer by layer.
  • the electrodeposition is carried out in particular in one process step, without first applying a seed layer.
  • busbars provision is made in particular for these to be formed with a width B B having B B ⁇ 1.2 mm, in particular 0.5 mm ⁇ B B ⁇ 1.2 mm.
  • the teaching according to the invention is based on the following considerations.
  • the prior art use of silver or copper for current collection results, on the one hand, from the high electrical conductivity of these materials and, on the other hand, from the high current density of the prior art printed conductors on solar cells, which provide two or three busbars.
  • busbars thus reduces the conductivity of the interconnects required for current collection with low conduction losses so that a simple and technically controllable metallization can take place, which basically can dispense with the materials silver and copper and thus saves costs. Therefore, it is preferably provided that metals such as nickel, zinc or copper-nickel alloys are applied galvanically.
  • the metallization is applied by electroplating after opening the antireflection layer, such as SiN layer.
  • the antireflection layer such as SiN layer.
  • the relevant measures can be taken as an example from DE-B-10 2007 005 161.
  • the method described there is used only to form an initial layer and as a diffusion barrier for the subsequent construction of further metallization layers, in particular those made of copper.
  • simplification of the metallization of the light-facing side of the wafer from which a solar cell is produced with the preferred method being galvanic deposition in a single step compared with the prior art, ie. H. basically without seed layer.
  • Expensive materials can be avoided or their use reduced to an extent that compared to the prior art, considerable cost savings.
  • the tracks are formed in a width extension that shadowing can be minimized. The same applies in terms of line s losses.
  • a solar cell of the type mentioned above is characterized in that the front-side semiconductor layer is contacted with at least four parallel, preferably four or five mutually extending busbars that the busbars are arranged to each other at the same or approximately the same distance and that half or in about half Distance between two adjacent busbars is equal to the distance between a longitudinal edge and adjacent busbar.
  • the material for the conductor tracks is or contains at least one material from the group silver, nickel, zinc, copper alloy, molybdenum.
  • inexpensive materials such as nickel or zinc will be used.
  • Copper alloys can also be used. By using an alloy should be avoided in this case that copper can diffuse into the silicon and there forms highly recombination active impurities in the silicon lattice.
  • the use of silver is also possible, it being provided according to the invention that the amount of silver per printed conductor is between 0.01 mg and 0.1 mg.
  • the term track refers to the section that transports power to one of the busbars. Each finger, the z. B. extends over four busbars, thus includes eight tracks.
  • the invention is characterized in that the cross-section of the conductor track containing silver is between 100 ⁇ 2 and 300 ⁇ 2.
  • strip conductors which consist of nickel or zinc or contain nickel or zinc, the result is a cross section of the conductor track which has a height of ⁇ 50 ⁇ m and a width of ⁇ 90 ⁇ m.
  • the webs consist of uniform material such as nickel or zinc, they are electrodeposited, in particular light-induced, after the antireflection layer has been opened, without first having to apply a seed layer. If the tracks are made of several materials, the materials are electrodeposited layer by layer.
  • the busbars themselves have a thickness of less than 1.2 mm, in particular in the range between 0.5 mm and 1.2 mm. As a result, the shading is also kept low.
  • a layout is provided by the strip conductors (finger) metallization which, compared to the prior art, requires a lower conductivity, the fingers preferably being applied by electroplating.
  • the fingers and thus the tracks if they are made of silver, a width of less than 65 ⁇ and a height of less than 8 ⁇ , in particular, the width is between 30 ⁇ and 65 ⁇ and the height between 4 ⁇ and 8 ⁇ .
  • the widths are greater, in particular, the widths are between 30 ⁇ and 90 ⁇ , with heights between 10 ⁇ and 25 ⁇ be given as preferred.
  • the width is between 30 ⁇ and 80 ⁇ , the height between 4 ⁇ and 12 ⁇ .
  • the average length of the track for wafers having an edge length of 152 mm to 160 mm is in the range between 18.5 and 19 mm and thus the length of the fingers between 148 mm and 152 mm, whereby width of the busbars is not considered.
  • Typical spacing between the tracks is between 1.5mm and 3mm, although smaller pitches are possible, especially if very thin fingers can be realized.
  • the width of the busbars is in the range between 0.5 mm and 1.2 mm.
  • electrodeposition takes place in particular in one step, a multi-stage deposition is likewise possible.
  • a solar cell 10 is shown in plan view, which in a known manner a square wafer 12 with edge lengths of z. B. 156 mm.
  • the wafer 12 has parallel first side edges 14 and 20 and perpendicular thereto second side edges 16 and 18.
  • the wafer 12 is in particular silicon-based and has a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer, between which a pn-junction extends.
  • the front side so light incident side, the wafer 12 has an antireflective layer z. B. of silicon nitride.
  • the front side metallization is formed such that four parallel to each other and to the first side edges 14, 20 extending busbars 22, 24, 26, 28 are arranged, the z. B. have a width of less than 1.2 mm, in particular in the range between 0.5 mm and 1.2 mm.
  • the busbars 22, 24, 26, 28 serve as a current collector and are connected via connectors, not shown, with other solar cells to their interconnection.
  • printed conductors which are sections of fingers are contacted both with the busbars 22, 24, 26, 28 and with the semiconductor layer material extending at the front.
  • some of the conductor tracks are identified by the reference numerals 30, 32, 34.
  • a finger is marked, which has a total of eight sections as interconnects in existing four busbars 22, 24, 26, 28.
  • the traces are portions of the fingers 36 that extend from edge to edge of the wafer 12.
  • the fingers 36 and thus the conductor tracks 30, 32, 34 are in particular those which consist of nickel or zinc or a copper-nickel alloy. These can be applied by electroplating.
  • the antireflection layer is first opened by means of in particular a laser beam, in order then to apply the raw material by electroplating, which forms the conductor tracks 30, 32, 34. If a uniform material, such as nickel or zinc, is applied, the electrodeposition takes place in one process step, without the need for a seed layer. If the printed conductors 30, 32, 34 are made of different materials, they are applied in layers.
  • the conductor tracks 30, 32, 34 which run substantially perpendicular to the longitudinal extent of the busbars 22, 24, 26, 28, consist of silver, which is likewise applied by electroplating.
  • the interconnects 30, 32, 34 very thin form while having a small cross-section. This has the advantage that compared to the prior art significantly less silver is needed to form the front side metallization. Savings of 33% and more are achievable.
  • the purity of the materials is preferably more than 99.9%.
  • the conductor tracks 30, 32, 34 in particular silver or nickel or zinc or alloys are applied by electroplating. It is also possible to apply layers one above the other, each layer consisting of a uniform material.
  • the total weight fraction of silver for all printed conductors 30, 32, 34 and thus finger 36 is between 20 mg and 50 mg. According to the state of the art, the proportion of the silver content of the fingers amounts to more than 100 mg.
  • Total cross-section of a finger between 100 ⁇ 2 and 300 ⁇ 2 should be. If materials such as nickel or zinc are chosen, a larger cross section is required due to the lower conductivity.
  • the width should be between 30 ⁇ and 90 ⁇ and the height between 10 ⁇ and 25 ⁇ .
  • the width of the interconnects 30, 32, 34 between 30 ⁇ and 80 ⁇ and the height between 4 ⁇ and 12 ⁇ should be.
  • the busbars 22, 24, 26, 28 have an equal or approximately equal distance A to each other, wherein half the distance between two successive busbars 22, 24 or 24, 26 and 26, 28 is equal to or approximately equal to the distance between the respective outer bus bar 22 and 28 and the facing longitudinal edge 14 and 20, respectively.
  • This ensures that the object underlying the invention can be achieved, namely that the current density in the interconnects 30, 32, 34 is reduced and that the length of the interconnects 30, 32, 34 compared to arrangements in which only two or three Bus is used, is shortened, at the same time the current collection area per trace 30, 32, 34 is reduced.
  • a wafer is preprocessed by the method known in the art, i. h., A pn junction formed, applied an antireflection layer, aluminum applied as back contact by screen printing and fired.
  • the conductor tracks are now in the antireflection layer between 70 and 120, preferably between 80 and 110 strip-shaped openings by means of laser radiation with a width between 10 ⁇ and 40 ⁇ , preferably between 20 ⁇ and 35 ⁇ produced.
  • These openings may either extend over the entire width of the wafer, or preferably leave a small gap of not more than 1 mm to the wafer edge unopened at the edge.
  • 4 approximately 1 mm wide, perpendicular to the first openings extending openings are generated by laser radiation.
  • an approximately 1 ⁇ thick nickel layer and then an approximately 12 ⁇ thick zinc layer are first electrodeposited in the openings.
  • printed circuit-forming fingers of a width between 36 ⁇ m and 66 ⁇ m, preferably between 46 ⁇ m and 61 ⁇ m, which extend over the entire width of the wafer, or, preferably, leave an edge of not more than 1 mm to the wafer edge emerge , Perpendicular to this are also galvanically isolated busbars, which have a width of about 1 mm.
  • the layer stack is subjected to a temperature treatment at temperatures between 200 ° C and 400 ° C, preferably between 250 ° C and 350 ° C, at a duration of 1 min to 5 min, preferably 2 min to 4 min, which silicidation of the contact serves.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausbilden einer einfallender Strahlung zugewandten frontseitigen Metallisierung eines insbesondere siliciumbasierten Wafers (12) mit zwei parallel zueinander verlaufenden Längsrändern (14, 20), bestimmt für eine Solarzelle (10), mit p-leitender und n-leitender Halbleiterschicht und einem zwischen diesen verlaufendem pn-Übergang, wobei mit frontseitiger Halbleiterschicht zumindest zwei Busbars und mit sowohl der Halbleiterschicht als auch den Busbars (22, 24, 26, 28) Leiterbahnen (30, 32) zur Bildung der Metallisierung kontaktiert werden. Zur Vermeidung teurer Materialien für die Leiterbahnen wird vorgeschlagen, dass mit der frontseitigen Halbleiterschicht insgesamt mindestens vier Busbars (22, 24, 26, 28) kontaktiert werden, die parallel zueinander und zu den Längsrändern (14, 20) und im gleichen oder in etwa gleichem Abstand zueinander angeordnet werden, wobei halber Abstand zwischen zwei benachbarten Busbars gleich oder in etwa gleich Abstand zwischen einem Längsrand und benachbartem Busbar gewählt wird.

Description

Verfahren zum Ausbilden einer Frontseitenmetallisierung einer Solarzelle sowie Solarzelle
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausbilden einer einfallender Strahlung zugewandten frontseitigen Metallisierung eines insbesondere siliciumbasierten Wafers mit zwei parallel zueinander verlaufenden Längsrändern, bestimmt für eine Solarzelle, mit p-leitender und n-leitender Halbleiterschicht und einem zwischen diesen verlaufenden pn-Übergang und vorzugsweise frontseitig verlaufender Antireflexschicht, wobei mit frontseitiger Halbleiterschicht zumindest zwei Busbars und mit sowohl der Halbleiterschicht als auch den Busbars fingerartige Leiterbahnen zur Bildung der Metallisierung kontaktiert werden.
Auch nimmt die Erfindung Bezug auf eine Solarzelle, umfassend einen insbesondere siliciumbasierten, zumindest zwei parallel zueinander verlaufende Seitenränder aufweisenden insbesondere quadratischen oder pseudoquadratischen Wafer, mit p- und n-leitenden Halbleiterschichten und zwischen diesen verlaufendem pn-Übergang, vorzugsweise lichteinfallseitiger Antireflexschicht sowie lichteinfallseitiger frontseitiger Metallisierung umfassend zumindest zwei mit der frontseitig verlaufenden Halbleiterschicht kontaktierte und parallel zu den Seitenrändern verlaufende Busbars sowie sowohl mit den Busbars als auch mit der frontseitigen Halbleiterschicht kontaktierten fingerartigen Leiterbahnen, wobei die Busbars mit den Leiterbahnen die Metallisierung eines Frontseitenkontakts der Solarzelle bilden. Bei einer Vorderseitenmetallisierung zur Bildung eines Frontseitenkontakts bei sowohl front- als auch rückseitig kontaktierten Solarzellen sind üblicherweise zwei oder drei Busbars vorgesehen, die als Stromableiter dienen. Mit den Busbars und der frontseitig verlaufenden Halbleiterschicht der Solarzelle werden Stromsammler bildende Finger üblicherweise durch Siebdruck einer Silberpaste aufgebracht und mit diesen kontaktiert.
Verfahren zum Auftragen der Leiterbahnen sind Aerosoldruck, Schablonendruck, Tintenstrahldruck, Tampondruck oder Laser-Mikro-Sintering, um nur einige gängige Verfahren zu nennen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, Metallkontakte von Solarzellen mittels lichtinduzierter galvanischer Abscheidung zu verstärken. Hierzu wird zunächst eine sogenannte Saatschicht auf die Frontseite aufgetragen, um sodann durch galvanisches Abscheiden eine Verstärkung der Saatschicht zu erzielen (s. z. B. DE-B-10 2008 053 621, WO-A-2007/121619 oder US-A-2009/0238994). Die Saatschicht kann dabei galvanisch oder durch Siebdruck oder mittels Inkjet- Verfahren aufgetragen werden.
Aus der US-B-7,339,110 oder der US-B-7,388,814 ist ein aufwendiges galvanisches Verfahren bekannt, bei dem zunächst eine Saatschicht abgeschieden wird, die zugleich als Diffusionsbarriere dient, um sodann galvanisch eine Kupferschicht aufzubringen, die die benötigte Leitfähigkeit der Metallisierung sicherstellt. Hierbei ist es notwendig, Ghostplating, wie es beispielsweise bei sogenannten Pinholes in üblichen Vorderseitennitriden entsteht, zu vermeiden. Hierzu wird für die Anwendung von Cu- plating eine spezielle aufwendige Behandlung der Vorderseite erforderlich.
Besteht der Wafer aus Silicium ist es wichtig, dass ein direkter Kontakt zwischen Kupfer und Silicium vermieden wird, da Kupfer eine hoch-rekombinationsaktive Störstelle im Siliciumgitter darstellt und zudem bereits bei niedrigen Temperaturen einen hohen Diffusionskoeffizienten in Silicium besitzt. Die nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Ausbildung eines Frontkontaktes, bei denen geringe Leitungsverluste auftreten, benötigen grundsätzlich teure Materialien bzw. komplexe Prozesse.
Des Weiteren weisen die bekannten Verfahren den Nachteil auf, dass die Erstreckung der Leiterbahnen auf der frontseitigen Fläche des Wafers relativ groß ist, sodass es zu erheblichen Verlusten aufgrund der hierdurch bedingten Abschattung kommt.
Ein Verfahren und eine Solarzelle der eingangs genannten Art sind der WO-A- 2010/135535 zu entnehmen. Dabei wird zur Bildung sowohl der Busbars als auch der Leiterbahnen auf der mit der Antireflexschicht abgedeckten Frontseite des Wafers eine Paste aufgebracht und sodann getrocknet, wobei zum Durchkontaktieren in dem Material Glasfritte zwischen 0,5 Gew.- und 8 Gew.- enthalten sein muss. Die Anzahl der Busbars kann zwei oder mehr betragen. Senkrecht hierzu verlaufen die als Finger ausgebildeten Leiterbahnen. Die die Glasfritte enthaltenden Pasten enthalten Metallpulver, das aus der Gruppe Silber, Kupfer und Nickel ausgewählt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Solarzelle der eingangs genannten Art so weiterzubilden, um eine Frontseitenmetallisierung herzustellen bzw. derart weiterzubilden, dass komplexe Prozesse nicht erforderlich sind, wobei bevorzugterweise teure Grundmaterialien nicht zum Einsatz gelangen sollen oder dann, wenn solche Verwendung finden, im Vergleich zum Stand der Technik geringere Mengen benötigt werden. Auch sollen Verluste aufgrund der Abschattung der Leiterbahnen minimiert werden.
Verfahrensmäßig wird die Aufgabe im Wesentlichen dadurch gelöst, dass mit der frontseitigen Halbleiterschicht insgesamt zumindest vier Busbars, insbesondere vier oder fünf Busbars kontaktiert werden, die parallel zueinander und zu den Längsrändern und im gleichen Abstand oder in etwa gleichem Abstand zueinander angeordnet werden, wobei halber oder in etwa halber Abstand zwischen zwei benachbarten Busbars gleich Abstand zwischen einem Längsrand und benachbartem Busbar gewählt wird. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass als Material für die Leiterbahnen zumindest eines aus der Gruppe Silber, Nickel, Zink, Kupferliegerung, Molybdän ausgewählt wird, wobei bei der Verwendung von Silber dieses mit einer Menge G mit 0,01 mg < G < 0,1 mg pro Leiterbahn eingesetzt wird. Der Ausdruck Leiterbahn bezieht sich hierbei auf das Teilstück der von Rand zu Rand verlaufenden Finger, welches Strom zu einem der Busbars transportiert. Jeder Finger, der sich über vier Busbars erstreckt, beinhaltet somit acht Leiterbahnen.
Des Weiteren zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass bei einer aktiven
Waferfläche F mit 225 cm 2 < F < 256 cm 2 und der Verwendung von Silber als Material für die Leiterbahnen Silber einer Gesamtmenge GG für sämtliche auf der aktiven Waferfläche verlaufende Leiterbahnen eingesetzt wird mit 20 mg < GG < 60 mg.
Wird Silber als Material für die Leiterbahnen verwendet bzw. bestehen diese aus Silber, so wird dieses mit einem Querschnitt auf die frontseitige Halbleiterschicht aufgebracht, der zu einem Endquerschnitt Q bei der fertigen Solarzelle mit 100 μιη 2 < Q < 300 μιη 2 führt.
Wird Nickel oder Zink als Material der Leiterbahnen verwendet bzw. besteht das Material aus Nickel und Zink, wird dieses auf die frontseitige Halbleiterschicht derart aufgebracht, dass sich Leiterbahnen mit einer Endgeometrie mit einer Höhe H mit H < 50 μιη, insbesondere 5 μιη < H < 50 μιη, und/oder einer Breite B mit B < 90 μιη, insbesondere 30 μιη < B < 90 μιη ergeben.
Sofern das Material aus einer Kupfer-Nickel-Legierung besteht bzw. gelangt diese zum Einsatz, erfolgt der Auftrag derart, dass die Endgeometrie jeder Leiterbahn eine Breite < 80 μιη und/oder eine Höhe < 12 μιη, vorzugsweise eine Breite zwischen 30 μιη und 80 μιη und/oder eine Höhe zwischen 4 μιη und 12 μιη beträgt.
Als Kupferlegierung kommen insbesondere Kuper-Nickel-, Kupfer-Zinn- oder Kupfer- Zink-Legierungen in Frage. Zum Auftragen der Leiterbahnen ist insbesondere vorgesehen, dass entsprechend dem Verlauf der Leiterbahnen die Antireflexschicht insbesondere mittels Laserstrahlung geöffnet wird, um sodann galvanisch das Material auf der Halbleiterschicht abzuscheiden.
Erfolgt ein Öffnen der Antireflexschicht mittels Laser, wird eine Öffnungsbreite zwischen 5 μιη und 50 μιη bevorzugt.
Bestehen die Leiterbahnen aus mehreren Materialien, so werden die Materialien schichtweise galvanisch abgeschieden.
Wird ein einheitliches Material wie Silber oder Nickel oder Zink benutzt, so erfolgt das galvanische Abscheiden insbesondere in einem Verfahrensschritt, ohne dass zuvor eine Saatschicht aufgetragen wird.
Bezüglich der Busbars ist insbesondere vorgesehen, dass diese mit einer Breite BB mit BB < 1,2 mm, insbesondere 0,5 mm < BB < 1,2 mm ausgebildet werden.
Der erfindungsgemäßen Lehre liegen folgende Überlegungen zu Grunde. Die nach dem Stand der Technik erforderliche Verwendung von Silber oder Kupfer zur Stromsammlung ergibt sich zum einen aus der hohen elektrischen Leitfähigkeit dieser Materialien, zum anderen aus der hohen Stromdichte der nach dem Stand der Technik ausgeführten Leiterbahnen auf Solarzellen, die zwei oder drei Busbars vorsehen.
Durch den erfindungs gemäßen Einsatz von zumindest vier Busbars, vorzugsweise vier oder fünf Busbars, ist eine Mengenreduzierung dieser Metalle möglich, da die Stromdichte in den Leiterbahnen reduziert wird. Es erfolgt eine Verkürzung der Leiterbahnen, über die Strom zu einem Busbar transportiert wird, und damit die Reduzierung der stromsammelnden Fläche pro Leiterbahn. Verkürzung bedeutet, dass im Vergleich zu Anordnungen mit zwei oder drei Busbars die Strecke, über die Ladungsträger über die Leiterbahnen zu den Busbars geleitet wird, kürzer ist. Ungeachtet dessen werden entsprechend dem Stand der Technik über die gesamte Breite des Wafers bzw. dessen aktive Fläche Finger aufgebracht. Abschnitte der Finger werden als Leiterbahnen bezeichnet, wobei über jede Leiterbahn Strom zu einem Busbar transportiert wird.
Durch die Verwendung von zumindest vier Busbars wird somit die für eine Stromsammlung mit geringen Leitungsverlusten benötigte Leitfähigkeit der Leiterbahnen so weit reduziert, dass eine einfache und technisch beherrschbare Metallisierung erfolgen kann, die grundsätzlich auf die Materialien Silber und Kupfer verzichten kann und somit Kosten einspart. Daher ist bevorzugterweise vorgesehen, dass Metalle wie Nickel, Zink- oder Kupfer-Nickel-Legierungen galvanisch aufgebracht werden.
Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass die Metallisierung nach dem Öffnen der Antireflex Schicht wie SiN-Schicht galvanisch aufgetragen wird. Die diesbezüglichen Maßnahmen sind beispielhaft der DE-B-10 2007 005 161 zu entnehmen. Das dort beschriebene Verfahren wird jedoch nur zur Bildung einer Ausgangsschicht und als Diffusionsbarriere für den nachfolgenden Aufbau weiterer Metallisierungs schichten insbesondere solcher aus Kupfer verwendet.
Erfindungsgemäß erfolgt gegenüber dem Stand der Technik eine Vereinfachung der Metallisierung der dem Licht zugewandten Seite des Wafers, aus dem eine Solarzelle hergestellt wird, wobei bevorzugtes Verfahren ein galvanisches Abscheiden in einem einzigen Schritt ist, d. h. grundsätzlich ohne Saatschicht. Teure Materialien können vermieden bzw. deren Einsatz in einem Umfang reduziert werden, dass im Vergleich zum Stand der Technik erhebliche Kostenersparnisse erfolgen. Auch werden die Leiterbahnen in einer Breitenerstreckung ausgebildet, dass Abschattungen minimiert werden. Gleiches gilt in Bezug auf Leitung s Verluste.
Eine Solarzelle der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass die frontseitige Halbleiterschicht mit zumindest vier parallel, vorzugsweise vier oder fünf zueinander verlaufende Busbars kontaktiert ist, dass die Busbars zueinander im gleichen oder in etwa gleichem Abstand angeordnet sind und dass halber oder in etwa halber Abstand zwischen zwei benachbarten Busbars gleich Abstand zwischen einem Längsrand und benachbartem Busbar ist. Des Weiteren sieht die Erfindung vor, dass das Material für die Leiterbahnen zumindest ein Material aus der Gruppe Silber, Nickel, Zink, Kupferlegierung, Molybdän ist oder enthält. Insbesondere ist vorgesehen, dass kostengünstige Materialien wie Nickel oder Zink zum Einsatz gelangen. Auch Kupferlegierungen können Verwendung finden. Durch Verwendung einer Legierung soll hierbei vermieden werden, dass Kupfer in das Silicium eindiffundieren kann und dort hochrekombinationsaktive Störstellen im Siliciumgitter bildet.
Aber auch die Verwendung von Silber ist möglich, wobei erfindungs gemäß vorgesehen ist, dass die Menge an Silber pro Leiterbahn zwischen 0,01 mg und 0,1 mg liegt. Der Ausdruck Leiterbahn bezieht sich hierbei auf das Teilstück, welches Strom zu einem der Busbars transportiert. Jeder Finger, der sich z. B. über vier Busbars erstreckt, beinhaltet somit acht Leiterbahnen.
Die Erfindung zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass die Solarzelle eine aktive
Waferfläche F mit 225 cm 2 < F < 256 cm 2 aufweist oder enthält und dass die Leiterbahnen Silber enthalten, deren Gesamtmenge GG für sämtliche Leiterbahnen zwischen 20 mg und 60 mg liegt.
Des Weiteren zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass der Querschnitt der Silber enthaltenden Leiterbahn zwischen 100 μιη 2 und 300 μιη 2 liegt.
Werden Leiterbahnen benutzt, die aus Nickel oder Zink bestehen bzw. Nickel oder Zink enthalten, ergibt sich ein Querschnitt der Leiterbahn, der eine Höhe von < 50 μιη und eine Breite < 90 μιη aufweist.
Durch diese Dimensionierungen ist eine im Vergleich zum Stand der Technik überaus geringe Abschattung der strahleinfallseitig verlaufenden Frontseite der Solarzelle sichergestellt. Des Weiteren ist vorgesehen, dass dann, wenn die Bahnen aus einheitlichem Material wie Nickel oder Zink bestehen, diese nach Öffnen der Antireflexionsschicht insbesondere lichtinduziert galvanisch abgeschieden werden, ohne dass zuvor eine Saatschicht aufgebracht werden muss. Bestehen die Leiterbahnen aus mehreren Materialien, so werden die Materialien schichtweise galvanisch abgeschieden.
Die Busbars selbst weisen eine Dicke von weniger als 1,2 mm, insbesondere im Bereich zwischen 0,5 mm und 1,2 mm auf. Hierdurch wird ebenfalls die Abschattung gering gehalten.
Erfindungsgemäß wird ein Layout durch die Leiterbahnen (Finger) - Metallisierung zur Verfügung gestellt, das im Vergleich zum Stand der Technik eine geringere Leitfähigkeit erforderlich macht, wobei die Finger bevorzugterweise galvanisch aufgetragen werden.
Durch die Verwendung von Kupfer in einer Legierung ist sichergestellt, dass das Kupfer nicht in das Silicium eindiffundiert, gleichzeitig kann eine höhere Leitfähigkeit als mit reiner Nickelabscheidung erreicht werden.
Bevorzugterweise weisen die Finger und damit die Leiterbahnen, sofern diese aus Silber bestehen, eine Breite von weniger als 65 μιη und eine Höhe von weniger als 8 μιη auf, insbesondere liegt die Breite zwischen 30 μιη und 65 μιη und die Höhe zwischen 4 μιη und 8 μιη. Bei der Verwendung von Nickel oder Zink fallen die Breiten größer aus, insbesondere liegen die Breiten zwischen 30 μιη und 90 μιη, wobei Höhen zwischen 10 μιη und 25 μιη als bevorzugt anzugeben sind.
Bei der Verwendung von Kupfer-Nickel-Legierungen beläuft sich die Breite zwischen 30 μιη und 80 μιη, die Höhe zwischen 4 μιη und 12 μιη.
Neben den bevorzugten Materialien Nickel, Zink, Kupfer, Nickellegierungen und Silber kommen jedoch auch Materialien wie Molybdän oder Kupfer-Zinn- oder Kupfer-Zink- Legierungen in Frage. Die durchschnittliche Länge der Leiterbahn bei Wafern einer Kantenlänge von 152 mm bis 160 mm liegt im Bereich zwischen 18,5 und 19 mm und damit die Länge der Finger zwischen 148 mm und 152 mm, wobei Breite der Busbars nicht berücksichtigt ist. Typischer Abstand zwischen den Leiterbahnen liegt zwischen 1,5 mm und 3 mm, gleichwenn auch geringere Abstände möglich sind, insbesondere dann, wenn sich sehr dünne Finger realisieren lassen.
Die Breite der Busbars liegt im Bereich zwischen 0,5 mm und 1,2 mm.
Bei der Verwendung von Silber ergibt sich nicht nur eine Ersparnis, sondern auch ein Wirkungsgradgewinn von ca. 0,1 %. Wird Nickel und Zink eingesetzt, können aufgrund der geringen Materialkosten Finger geringer Breite und größerer Höhe benutzt werden, wodurch ebenfalls ein Wirkungsgradgewinn erzielbar ist.
Erfolgt das galvanische Abscheiden insbesondere in einem Schritt, so ist ein mehrstufiges Abscheiden gleichfalls möglich.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der den Zeichnungen zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
In der einzigen Figur ist in Draufsicht eine Solarzelle 10 dargestellt, die in bekannter Weise einen quadratischen Wafer 12 mit Kantenlängen von z. B. 156 mm aufweist. Der Wafer 12 weist parallel verlaufende erste Seitenränder 14 und 20 und senkrecht hierzu verlaufende zweite Seitenränder 16 und 18 auf. Der Wafer 12 ist insbesondere siliciumbasiert und weist eine p-leitende Halbleiterschicht und eine n-leitende Halbleiterschicht auf, zwischen denen ein pn-Übergang verläuft. Frontseitig, also lichteinfallseitig weist der Wafer 12 eine Antireflex Schicht z. B. aus Siliciumnitrid auf. Erfindungsgemäß wird die Frontseitenmetallisierung derart ausgebildet, dass vier parallel zueinander und zu den ersten Seitenrändern 14, 20 verlaufende Busbars 22, 24, 26, 28 angeordnet sind, die z. B. eine Breite von weniger 1,2 mm, insbesondere im Bereich zwischen 0,5 mm und 1,2 mm aufweisen. Die Busbars 22, 24, 26, 28 dienen als Stromableiter und werden über nicht dargestellte Verbinder mit weiteren Solarzellen zu deren Verschaltung verbunden.
Zum Stromsammeln sind Leiterbahnen, die Abschnitte von Fingern sind, sowohl mit den Busbars 22, 24, 26, 28 als auch mit dem frontseitig verlaufenden Halbleiterschichtmaterial kontaktiert. Beispielhaft sind einige der Leiterbahnen mit den Bezugszeichen 30, 32, 34 gekennzeichnet. Mit dem Bezugszeichen 36 ist ein Finger gekennzeichnet, der bei vorhandenen vier Busbars 22, 24, 26, 28 insgesamt acht Abschnitte als Leiterbahnen aufweist. Die Leiterbahnen sind Abschnitte der Finger 36, die sich von Rand zu Rand des Wafers 12 erstrecken.
Bei den Fingern 36 und damit den Leiterbahnen 30, 32, 34 handelt es sich insbesondere um solche, die aus Nickel oder Zink oder einer Kupfer-Nickel-Legierung bestehen. Diese können galvanisch aufgetragen werden. Hierzu wird zunächst die Antireflex schicht mittels insbesondere eines Laserstrahls geöffnet, um sodann galvanisch das Rohmaterial aufzutragen, das die Leiterbahnen 30, 32, 34 bildet. Wird ein einheitliches Material wie Nickel oder Zink aufgetragen, so erfolgt das galvanische Abscheiden in einem Verfahrensschritt, ohne dass zuvor eine Saatschicht aufgebracht werden muss. Bestehen die Leiterbahnen 30, 32, 34 aus verschiedenen Materialien, so werden diese schichtweise aufgetragen.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Leiterbahnen 30, 32, 34, die im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung der Busbars 22, 24, 26, 28 verlaufen, aus Silber bestehen, das gleichfalls galvanisch aufgetragen wird. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, die Leiterbahnen 30, 32, 34, sehr dünn auszubilden bei gleichzeitig geringem Querschnitt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass im Vergleich zum Stand der Technik erheblich weniger Silber benötigt wird, um die Frontseitenmetallisierung zu bilden. Ersparnisse von 33 % und mehr sind erzielbar. Werden die Materialien galvanisch abgeschieden, so beträgt die Reinheit der Materialien vorzugsweise mehr als 99,9 %.
Zur Bildung der Leiterbahnen 30, 32, 34 werden insbesondere Silber oder Nickel oder Zink oder Legierungen galvanisch aufgetragen. Es besteht auch die Möglichkeit, Schichten übereinander aufzutragen, wobei jede Schicht aus einem einheitlichen Material besteht.
Bei der Verwendung von Silber liegt bei einem Wafer 12 einer Kantenlänge von 156 mm der Gesamtgewichtsanteil des Silbers für sämtliche Leiterbahnen 30, 32, 34 und damit Finger 36 zwischen 20 mg und 50 mg. Nach dem Stand der Technik beläuft sich der Anteil des Silbergehaltes der Finger auf mehr als 100 mg.
Beim Silber kann die Breite der Leiterbahnen 30, 32, 34 und damit der Finger 36 zwischen 30 μιη und 65 μιη und die Höhe zwischen 4 μιη und 8 μιη liegen, wobei der
Gesamtquerschnitt eines Fingers zwischen 100 μιη 2 und 300 μιη 2 liegen sollte. Werden Materialien wie Nickel oder Zink gewählt, so ist aufgrund der geringeren Leitfähigkeit ein größerer Querschnitt erforderlich. Die Breite sollte dabei zwischen 30 μιη und 90 μιη und die Höhe zwischen 10 μιη und 25 μιη liegen. Bei Kupfer-/Nickellegierungen, die aufgrund des Kupferanteils eine höhere Leitfähigkeit als Nickel und Zink aufweisen, sollte die Breite der Leiterbahnen 30, 32, 34 zwischen 30 μιη und 80 μιη und die Höhe zwischen 4 μιη und 12 μιη liegen.
Wie sich aus der zeichnerischen Darstellung ergibt, weisen die Busbars 22, 24, 26, 28 zueinander einen gleichen oder in etwa gleichen Abstand A auf, wobei der halbe Abstand zwischen zwei aufeinander folgende Busbars 22, 24 bzw. 24, 26 bzw. 26, 28 gleich oder in etwa gleich dem Abstand zwischen dem jeweils äußeren Busbar 22 bzw. 28 und dem zugewandten Längsrand 14 bzw. 20 ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe gelöst werden kann, dass nämlich die Stromdichte in den Leiterbahnen 30, 32, 34 reduziert wird und dass die Länge der Leiterbahnen 30, 32, 34 im Vergleich zu Anordnungen, bei denen nur zwei oder drei Bus zum Einsatz gelangen, verkürzt wird, wobei gleichzeitig die Stromsammeifläche pro Leiterbahn 30, 32, 34 reduziert wird.
Beispiel der Ausbildung einer Frontseitenmetallisierung:
Zunächst wird ein Wafer nach dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren vorprozessiert, d. h., ein pn-Übergang ausgebildet, eine Antireflex Schicht aufgebracht, Aluminium als Rückseitenkontakt mittels Siebdruck aufgebracht sowie gefeuert. Vor dem Auftragen der Leiterbahnen werden nun in der Antireflex Schicht zwischen 70 und 120, bevorzugt zwischen 80 und 110 streifenförmige Öffnungen mittels Laserstrahlung mit einer Breite zwischen 10 μιη und 40 μιη, bevorzugt zwischen 20 μιη und 35 μιη hergestellt. Diese Öffnungen können sich entweder über die ganze Breite des Wafers erstrecken, oder bevorzugt am Rand einen kleinen Abstand von nicht mehr als 1 mm zur Waferkante ungeöffnet lassen. Zusätzlich werden 4 ca. 1 mm breite, senkrecht zu den ersten Öffnungen verlaufende Öffnungen mittels Laserstrahlung erzeugt. Durch lichtinduzierte Galvanik wird in den Öffnungen zunächst eine ca. 1 μιη dicke Nickel- Schicht und anschließend eine ca. 12 μιη dicke Zink-Schicht galvanisch abgeschieden. Nach der galvanischen Abscheidung ergeben sich Leiterbahnen bildende Finger einer Breite zwischen 36 μιη und 66 μιη, bevorzugt zwischen 46 μιη und 61 μιη, die sich über die gesamte Breite des Wafers erstrecken, oder, bevorzugt einen Rand von nicht mehr als 1 mm zur Waferkante freilassen. Senkrecht hierzu befinden sich ebenso galvanisch abgeschiedene Busbars, welche eine Breite von ca. 1 mm besitzen. Anschließend wird der Schichtstapel einer Temperaturbehandlung bei Temperaturen zwischen 200 °C und 400 °C, bevorzugt zwischen 250 °C und 350 °C, bei einer Dauer von 1 min bis 5 min, bevorzugt 2 min bis 4 min ausgesetzt, welche der Silicidierung des Kontaktes dient.

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Ausbilden einer Frontseitenmetallisierung einer Solarzelle sowie Solarzelle
1. Verfahren zum Ausbilden einer einfallender Strahlung zugewandten frontseitigen Metallisierung eines insbesondere siliciumbasierten Wafers (12) mit zwei parallel zueinander verlaufenden Längsrändern (14, 20), bestimmt für eine Solarzelle (10), mit p-leitender und n-leitender Halbleiterschicht und einem zwischen diesen verlaufenden pn-Übergang und vorzugsweise frontseitig verlaufender Antireflex schicht, wobei mit frontseitiger Halbleiterschicht zumindest zwei Busbars und mit sowohl der Halbleiterschicht als auch den Busbars (22, 24, 26, 28) Leiterbahnen (30, 32) zur Bildung der Metallisierung kontaktiert werden, dadurch gekennzeichnet,
dass mit der frontseitigen Halbleiterschicht insgesamt mindestens vier Busbars (22, 24, 26, 28) kontaktiert werden, die parallel zueinander und zu den Längsrändern (14, 20) und im gleichen oder in etwa gleichem Abstand zueinander angeordnet werden, wobei halber Abstand zwischen zwei benachbarten Busbars gleich oder in etwa gleich Abstand zwischen einem Längsrand und benachbartem Busbar gewählt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit der frontseitigen Halbleiterschicht vier oder fünf Busbars (22, 24, 26, 28) kontaktiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Material für die Leiterbahnen (30, 32) zumindest eines aus der Gruppe Silber, Nickel, Zink, Kupferlegierung, Molybdän ausgewählt wird, wobei bei der Verwendung von Silber dieses mit einer Menge G mit 0,01 mg < G < 0,1 mg pro Leiterbahn eingesetzt wird.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei einer aktiven Waferfläche F mit 225 cm2 < F < 256 cm2 und der Verwendung von Silber als Material für die Leiterbahnen (30, 32) Silber mit einer Gesamtmenge GG für sämtliche auf der aktiven Waferfläche verlaufende Leiterbahnen eingesetzt wird mit 20 mg < GG < 60 mg.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Verwendung von Silber als Material der Leiterbahnen (30, 32) diese jeweils mit einem Querschnitt auf der frontseitigen Halbleiterschicht aufgebracht werden, der zu einem Endquerschnitt Q bei der fertigen Solarzelle (10) mit 100 μηι2 < Q < 300 μηι2 führt.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Verwendung von Nickel oder Zink als Material der Leiterbahnen (30, 32) diese auf die frontseitige Halbleiterschicht derart aufgebracht werden, dass sich ein Endquerschnitt einer Leiterbahn mit einer Höhe H mit H < 25 μιη, insbesondere 10 μιη < H < 25 μιη, und/oder einer Breite B mit B < 90 μιη, insbesondere 30 μιη < B < 90 μιη ergibt.
7. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das die Leiterbahnen (30, 32) bildende Material nach Öffnen der Antireflex schicht, insbesondere mittels Laserstrahlung, galvanisch aufgetragen wird, wobei vorzugsweise Öffnungsbreite zwischen 5 μιη und 50 μιη gewählt wird.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Verwendung von mehreren Materialien für die Leiterbahnen (30, 32) die einzelnen Materialien aufeinanderfolgend galvanisch abgeschieden werden.
9. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Busbar (22, 24, 26, 28) mit einer Breite BB mit BB < 1,2 mm, insbesondere 0,5 mm < BB < 1,2 mm ausgebildet wird.
10. Solarzelle (10), umfassend einen insbesondere siliciumbasierten, zumindest zwei parallel zueinander verlaufende Seitenränder (14, 16) aufweisenden insbesondere quadratischen oder pseudoquadratischen Wafer (12), mit p- und n-leitenden Halbleiterschichten und zwischen diesen verlaufendem pn-Übergang, vorzugsweise lichteinfallseitiger Antireflex Schicht sowie lichteinfallseitiger frontseitiger Metallisierung umfassend zumindest zwei mit der frontseitig verlaufenden Halbleiterschicht kontaktierte und parallel zu den Seitenrändern verlaufende Busbars (22, 24, 26, 28) sowie sowohl mit den Busbars als auch mit der frontseitigen Halbleiterschicht kontaktierten fingerartigen Leiterbahnen (30, 32, 34), wobei die Busbars mit den Leiterbahnen die Metallisierung einer Frontseitenkontakts der Solerzalle bilden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die frontseitige Halbleiterschicht mit zumindest insgesamt vier parallel zueinander verlaufenden Busbars (22, 24, 26, 28) kontaktiert ist, dass die Busbars zueinander im gleichen oder in etwa gleichen Abstand angeordnet sind und dass halber oder in etwa halber Abstand zwischen zwei benachbarten Busbars gleich Abstand zwischen einem Längsrand und benachbartem Busbar ist.
11. Solarzelle nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die frontseitige Halbleiterschicht mit insgesamt vier oder fünf parallel zueinander verlaufenden Busbars (22, 24, 26, 28) kontaktiert ist.
12. Solarzelle nach zumindest Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Material der Leiterbahn (30, 32) zumindest ein Material aus der Gruppe Silber, Nickel, Zink, Kupferlegierung, Molybdän ist, wobei bei Silber als Material der Leiterbahn die Menge des Silbers pro Leiterbahn zwischen 0,01 mg und 0,1 mg liegt.
13. Solarzelle nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei einer aktiven Waferfläche F mit 225 cm2 < F < 256 cm2 und Silber als das Material der Leiterbahnen (30, 32) die Gesamtmenge des Silbers für sämtliche auf der aktiven Waferfläche verlaufende Leiterbahnen zwischen 20 mg und 60 mg liegt.
14. Solarzelle nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die aus Silber bestehenden Leiterbahnen (30, 32) jeweils einen Querschnitt zwischen 100 μπα2 und 300 μπα2 aufweisen.
15. Solarzelle nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 114,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Querschnittsgeometrie der aus Nickel oder Zink bestehenden Leiterbahnen (30, 32) eine Höhe H mit H < 25 μιη, insbesondere 10 μιη < H < 25 μιη, und/oder einer Breite B mit B < 90 μιη, insbesondere 30 μιη < B < 90 μιη aufweist.
16. Solarzelle nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass das die Leiterbahnen (30, 32) bildende Material galvanisch auf die frontseitige Halbleiterschicht aufgetragen ist. Solarzelle nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
dass der Busbar (22, 24, 26, 28) eine Breite BB mit BB < 1,2 mm, insbesondere 0,5 mm < BB < 1,2 mm aufweist.
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