氧化物。这种欧姆接触层的形成可以包括在硅表面沉积薄金属层，随后在高温退火。所述金属层的厚度可以是比如薄至约20纳米，然而更厚比如厚达约200纳米或以上的层也可用来提供纹理表面上更为适形或连续的涂层。例如，镍(Ni)可以通过物理气相沉积(“PVD”)的方法并利用一般用于太阳能电池制作的设备沉积到硅上面。
[0040]在一个说明性实施例中，硅化物层的形成可是利用PVD方法以及在氮或氩氛围和至少450 0C的环境温度下对沉积的材料进行退火。
[0041 ]晶片退火到大约500到大约660°C可在表面形成硅化镍(NiSi)。在图4所示的显微图像中，NiSi层的厚度为大约150nm。在图4中可以观察到硅化镍和硅之间模糊的界面，表明欧姆接触在界面的形成。在一些实施例中，诸如钛、钽、钨和钼及其组合的金属也可用来经过高温退火在硅表面形成低阻抗的硅化物。
[0042]另外的层可沉积到金属硅化物表面，以避免其氧化并且增强其对活性材料的粘合。这些层可以称为阻挡层，并可包括Ti，Ta，W，Mo，Sn，In，TiN，TaN，WN，MoN，TiW及其组合，或一种或多种其它材料，而且它们可以是相对较薄，比如具有约20至200纳米的厚度。这些金属可根据其耐火特(例如Ti, Ta, W，Mo)或其可焊性(例如In ,Sn)进行选择。
[0043]这些金属、其合金、硅化物或氮化物可以利用制造设备沉积到硅晶片集电器的一侧或两侧，所述设备为例如由加州圣克拉拉市的INTEVAC公司提供的可用于太阳能电池制作的设备。在一个说明性实施例中，一种高通量“组合工具”可用来在组合工艺中实现硅晶表面预清洗、金属沉积、硅化物形成、金属沉积或金属氮化物沉积的一个或多个过程。
[0044]图5A中的说明性实施例显示带有20μπι厚铅层的集电器的显微照片。图5B所示的的说明性实施例与图5Α所示的实施例类似，但是放大程度更高，表明铅层和NiSi表面之间的良好粘合性。
[0045]如上所述，一个或多个其他层(例如粘合或阻挡层)可被沉积到硅晶片的欧姆接触层的表面，应用于晶片作为集电器的场合。这种层可用于增强粘合以及为活性材料粘贴提供机械支撑。在铅酸电池中，这样的层被设定为与铅酸化学匹配材料。电沉积可以是制备这种层的常规方法，在一些实施例中，膜层可以制作成具有比如小于大约20微米的厚度。在一些实施例中，Pb的薄粘合层可采用含有氟化氢酸的电镀槽电沉积到NiSi表面，从而提供图5Α中所示的层结构。
[0046]包含四氟硼酸铅(II)的电镀槽可用于电沉积过程。包含氢氟酸的电镀槽的一个优点是可以在电沉积过程中原位清洗欧姆接触层(例如NiSi表面)。这样就可提高在NiSi和其他层(例如粘合层或阻挡层)之间的粘合性。还可利用其他的电沉积化学机制。在一个实施例中，一种Pb薄膜层可以用Sb、Bi或Sn掺杂以提高其耐腐蚀性能。在另外的实施例中，粘合层可包括一种或多种其他的材料，例如Sn、TiN、In或它们的组合。在一个实施例中，SnO2薄层可电沉积到Ti表面以提高正PbO2基粘贴件的粘合性。粘合层可沉积到集电器的一侧或两侦U，而这种层并不要求在集电器的两侧包含相同的材料。
[0047]图6—般性描述了一种技术600，比如方法，其根据实施例可包括制造带有硅晶片集电器的双极电池板。在602，可形成硅晶片集电器。例如，这种晶片可被切成单晶棒，或以其他方式从多晶硅的板坯形成。所述硅晶片可以第一几何形状(例如圆形晶片)获得，然后再切割成所需的几何形状。硅晶片可以经过抛光、蚀刻、研磨或其他处理方式以获得所需的表面光洁度。硅晶片可以通过掺杂以达到所需的传导性能，比如期望的传导类型(比如η型掺杂)。
[0048]在604，可以在导电硅晶片的至少一个表面形成欧姆接触层。这种欧姆接触层可包括硅化物。在一个实施例中，晶片的各面都可包括欧姆接触层，并在欧姆接触层的各面不必具有相同的材料或厚度。一个或多个其他的层(例如粘合层或者阻挡层)可包含在一个或多个硅晶的面，例如以沉积或其它方式形成于一个或多个欧姆接触层。
[0049]在606Α或606Β，在导电娃晶片表面，例如欧姆接触层，可形成阵列的模式，以提供或增强活性材料粘贴件的机械支撑。在一种方法中，在606Α，可形成方形或矩形的栅格模式，例如具有约100微米到500微米的厚度。例如，这种栅格可以包括导电硅晶体表面沉积的铅，比如通过电沉积的方式。这样的电沉积方法可包括利用机械(如触点)掩膜。在另一方法中，例如在606Β，阵列凸起或凸台可被沉积于集电器，比如通过电沉积。在一些实施例中，阵列的Sn、Pb-Sn或In-Sn焊接粘贴件可被用在集电器。比如通过粘合、热压、挤压或丝印。所述阵列模式可以自然粘合到组件的Pb粘合面(例如粘合层)。图6所示的晶片、栅格和凹凸模式的结构为矩形，也可采用其他的形状和对称性。在一个实施例中，可采用未掩蔽的沉积，例如随后进行蚀刻工艺，从而提供在606A和606B中所示的模式。在一个实施例中，一个或多个凸台或隆起可形成为具有约100微米到约500微米的厚度。在一个实施例中，一个或多个线条或凸点可包含513，81，111少13，51138或其组合(例如合金)。
[0050]在608A或608B，可以利用与常规铅酸电池兼容的粘贴件配置和处理工艺过程将活性材料粘贴件直接施加到硅晶片组件。例如，导电硅晶片的制备可以利用这样的粘贴件设备，比如做些小的调整以适合这种晶片的尺寸。由于硅具有较高的熔点和较好的热传导性，可采用常规粘贴件处理的固化温度对活性材料粘贴件进行固化作为包括导电硅晶片的集电器组件的一部分。随着较高的固化温度，包括Pb栅格阵列模式或Sn焊接凸起阵列的机械支撑件可以被熔结到集电器上的活性材料粘贴件，这样就可以获得较强的粘合和要求的机械支撑。
[0051 ]图7—般性显示了一种技术700，例如方法，其可包括根据实施例制造带有硅晶片集电器的双极电池板。在一些情况下，通常的粘合设备可能不适合将活性材料粘贴件直接施加到导电硅晶片集电器组件。在硅晶片集电器与现有的粘合设备不匹配的情况下，可在栅格与导电性硅晶片组装之前将这种活性材料施加到“外部的”栅格。例如，这样的外部栅格可由耐出504塑料制成，比如一种或多种的丙烯腈丁二烯苯乙烯(“ABS”)，低密度聚乙烯(“LDPE”)，聚丙烯(“PP”)，聚偏二氟乙烯(“PVDF”)或聚四氟乙烯(“PTFE”)。在一个实施例中，外部栅格可由碳石墨形成，其具有导电的优点。粘贴栅格可以夹于晶片集电器并固化以形成双极板组件(例如见图7)。
[0052]在702，可形成导电硅晶片，采用例如在有关图6以及本文其他部分所讨论的一种或多种技术。在704，可以沉积一种或多种层诸如欧姆接触层或粘合层，就如本文其他实施例所述的那样。在706，可形成“外部”机械支撑件，例如可以包括一种栅格结构或其它形状。就如本文他处所述的实施例，这样的机械支撑件可以是导电的或非导电的。在708，可以使用活性材料粘贴件，例如，第一极性活性材料粘贴件对于第一机械支撑件，第二极性活性材料粘贴件对于第二机械支撑件。在710，第一和第二粘合机械支撑件可以施加到导电硅晶片。在712，粘贴件可被固化，比如用热的方法。
[0053]为了采用本文实施例中所述的双极板组件来组装双极铅酸电池，所述双极板(包括导电硅晶片)可被隔件夹在中间。如图1A、1B、2A和2B所示，板之间的空隙可由电解质(例如出504)填充。双极板的边缘可被封上，这样各个电解质腔室都是电性隔离的。在一个实施例中，电解质可以与机械隔件整合。例如，电解质可与硅粉混合形成非流动凝胶，通常称为胶状电解质。在一个实施例中，也可使用吸附式玻璃垫(AGM)，比如包括使用电解质饱和的硼硅酸盐垫作为隔件。
[0054]注释及实施例
[0055]本文所述的各种非限制性的实施例可单独存在，也可与其他的一种或多种实施例以各种排列或组合方式进行结合。
[0056]上述详细描述包括参照附图的内容，而附图也成为详细描述的一部分。附图以说明的方式显示在所