无母线背接触式太阳能电池及其太阳能模块和制造方法_3

文档序号:9402144阅读:来源:国知局
母线背接触式太阳能电池、并且部分地对于制造这种连接的无母线背接触式太阳能电池的方法来描述。本领域技术人员将认识到,所描述的特征可以以合适的方式彼此组合或者互换,以获得本发明的其它实施方式,并且实现可能的协同效果。
【附图说明】
[0027]下面,参考附图示例性地描述本发明的实施方式的上述和其它可能的方面、特征和优点,其中,文字描述和附图都不应当被解释为限制本发明。
[0028]图1示出具有两个位于外置的母线的IBC背接触式太阳能电池的背面的俯视图。
[0029]图2示出具有4个母线的另一 IBC背接触式太阳能电池的背面的俯视图。
[0030]图3示出根据本发明的实施方式的连接的无母线背接触式太阳能电池的背面的俯视图。
[0031]图4示出沿着图3中的线A-A的截面图。
[0032]附图仅是示意性的,而不是按比例的。在附图中,相同的附图标记表示相同的或起相同作用的特征。
【具体实施方式】
[0033]在图3中示出根据本发明的实施方式的连接的无母线背接触式太阳能电池I的半导体基板3的基板背面5的俯视图。在背接触式太阳能电池I的整体视图中,为了清楚起见,仅示出了发射极金属触点7和基极金属触点9以及与其垂直地延伸的第一金属线19和第二金属线21的模式,然而未示出不同地掺杂的区域的同时,在放大地示出的片段中能够很好地看到长形的发射极区15和在两个相邻的发射极区15之间形成的同样是长形的基极区17。不仅发射极区15、而且基极区17在基板背面5上从左侧边缘区域4延伸到右侧边缘区域6。在所示出的示例中,发射极区15具有比基极区17大的宽度,以便提供大面积的pn结,进而提供所生成的载流子对的良好的分离。
[0034]发射极区和基极区15、17中的每一个与布置在其上的发射极金属触点或基极金属触点7、9电接触。在此,发射极金属触点和基极金属触点7、9具有比发射极区和基极区15、17的一般可以处于0.2mm至2mm的范围内的宽度显著小的在例如从30 μ m至200 μ m的范围内的宽度。发射极金属触点和基极金属触点7、9优选可以大致居中地布置在所属的发射极区和基极区15、17中,并且在基板背面5上从左侧边缘区域4向右侧边缘区域6延伸地布置。金属触点7、9例如可以通过丝网印刷技术、喷墨印刷技术、电镀、气相沉积或溅射来产生。
[0035]在发射极区和基极区15、17连续地从左侧边缘区域4向右侧边缘区域6延伸的同时,在发射极金属触点和基极金属触点7、9中以优选周期性的间隔分别设置有中断部29、31。这些中断部29、31使得能够通过第一和第二金属线19、21连接太阳能电池1,在示出的示例中,第一和第二金属线19、21垂直于金属触点7、9地延伸,由此在基板背面5上从上边缘区域14延伸到下边缘区域16,其中,第一金属线19延伸穿过发射极金属触点7中的中断部29,进而横跨基极区15,而不与发射极金属触点7产生电接触。在相邻的基极区17中,在相应的位置上,在所属的基极金属触点9中不设置中断部,从而在此第一金属线19与基极金属触点9在不中断的区域中相交,进而与其产生电接触。
[0036]为了使接触面积增大,可以在基极金属触点9上的相应的位置处设置加宽的接触区域25。
[0037]以类似的方式,在基极金属触点9中同样设置中断部31,在其上,第二金属线21可以横跨基极区17,而不导致短路。在此,第二金属线21在加宽的接触区域23的区域中与发射极金属触点7进行电接触。
[0038]中断部29、31的长度一方面应当尽可能小,因为发射极区和基极区15、17的与发射极金属触点7或基极金属触点9不接触的区域,在由中断部29、31形成的空隙中具有比金属触点7、9差的导电性。由于该原因,所描述的无母线背接触式太阳能电池I可以特别适合于通过薄的金属线19、21的连接。这些金属线例如可以具有明显小于Imm的直径,从而中断部29、31仅需要具有例如小于2mm、优选为大约Imm的长度。
[0039]可以看到,这里提出的金属触点和连接的设计的另一个优点是,金属触点7、9的电导率可以比较小,因为所选择的相邻的金属线19、21之间的距离可以选择为比在传统的宽母线的情况下明显更小。例如,相邻的金属线19、21之间的距离可以处于从5mm至20mm的范围内。为了还足够好地接触背接触式太阳能电池I的边缘区域4、6,应当将最外边的金属线19、21布置为尽可能靠近半导体基板3的边缘,例如与该边缘的距离小于2_、优选为小于大约1mm。
[0040]在图4中示出沿着在图3中在放大的视图中示出的线A-A的截面图。沿着半导体基板3的基板背面5布置有发射极区15和基极区17。在基板背面5上方沉积有例如由氧化硅或者氮化硅构成的不导电的例如介电隔离层27。在基板正面33上沉积有由电介质构成的防反射层35。在背面的隔离层27上局部地施加指状的基极金属触点9,以与位于下方的基极区17产生电接触。此外,在隔离层27上同样压印了加宽的接触区域25,然而其不通过隔离层27点火,由此在该区域的外部直接相邻于基极金属触点9通过隔离层27与位于其下方的基极区17分离。最后,与基极金属触点9垂直地延伸地布置第一金属线19,例如通过焊接或者利用导电胶的粘接使第一金属线19与加宽的接触区域η 25电接触。在此,可以针对所有接触区域23、25依次或者同时进行焊接或粘接。在第一金属线19经由接触区域25和基极金属触点9与基极区17电接触的同时,其通过隔离层27与发射极区15电隔离。
[0041]虽然未在单独的图中示出,但是类似的作用方式适用于发射极区15经由该接触的发射极金属触点7和加宽的接触区域23以及与其连接的第二金属线21的电接触。
[0042]最后,应当指出,术语“包括”、“具有”等不应当排除存在的其它附加元件。术语“一个”也不排除存在多个元件或对象。此外,除了在权利要求中提及的方法步骤之外,其它方法步骤也可能是必须的或者有利的,以便例如最终完成太阳能电池,并且除了在权利要求中提及的特征之外,太阳能电池还可能具有其它特征、例如其它掺杂或者介电或者金属层。权利要求中的附图标记仅用于更好的可读性,而不应当以任何方式限制权利要求的保护范围。
[0043]附图标iP,列表
[0044]I 无母线背接触式太阳能电池
[0045]3 半导体基板
[0046]4 左侧边缘区域
[0047]5 基板背面
[0048]6 右侧边缘区域
[0049]7 发射极金属触点
[0050]9 基极金属触点
[0051]14 上边缘区域
[0052]15 发射极区
[0053]16 下边缘区域
[0054]17 基极区
[0055]19 第一金属线
[0056]21 第二金属线
[0057]23 发射极金属触点的接触区域
[0058]25 基极金属触点的接触区域
[0059]27 隔离层
[0060]29 发射极金属触点的中断部
[0061]31 基极金属触点的中断部
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