具有铝基电极的板组合件的制作方法
【专利摘要】描述了制备和/或加工比如电子电路和组件中使用的导电铝元件的各种方法。也描述了使用图案化铝传导元件作为电子电路组件的各种板组合件。该板组合件可用作背接触式光伏电池的后板或作为RFID标签的天线。
【专利说明】具有铝基电极的板组合件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2011年3月11日提交的美国临时申请系列号61/451，661的优先权,其通过引用以其整体并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明涉及具有铝基电极的板组合件。更具体地，本发明涉及背接触式光伏电池的后板组合件和制造这种组合件的方法。进一步，本发明涉及具有铝基电极的板组合件和生产这种板组合件的方法，所述板组合件可用于制造复杂形成的电路、天线、光伏电池和其他专门应用。
【背景技术】
[0004]一种新型光伏(PV)模块包括与传导性后板或元件电连接的各种硅晶片。不像传统设计，该类型的光伏电池采用激光钻孔的通孔(vias)，其连接正面载流子集电结与背面上的电极栅。所以，背接触式硅电池仅仅使用背面上的共面接触(如Gee的美国专利号5，468，652和5，951，786中描述)并且避免了制造前后引线连接中的困难。该共面连接使得光伏模块中的所有电池在单个步骤中电连接。这些电池的集合称为单片模块组合件(MMA)。
[0005]铜(Cu)已经用作背接触式光伏电池的后板组合件的电极。因为铜是昂贵的，因此需要使用较便宜的传导材料。对于优选激光图案化的传导元件的其他情况也是这样。由于铝相对低的成本，其对于许多后板接触光伏应用是期望的。
[0006]但是，在铝的表面上存在天然产生的氧化物层。氧化物层显示相对高的电阻。所以，如果对铝电极(一个或多个)进行电连接，必须去除氧化物层。
[0007]尽管已知从导电元件去除氧化物层的各种方法，那些方法中的许多是昂贵的或耗时的并且处理铝箔的整个板。与从铝去除氧化物相关的另一后果是在去除氧化物层之后，即使在环境条件下该层快速再氧化。进一步，如果经历高温和/或高湿度，铝电极快速再氧化。因此，需要这样的方法，其可经济地制备或加工铝基电极，尤其是光伏组合件中使用的那些，以抗氧化但仍导电。
【发明内容】
[0008]在本方法、组合件和设备中解决了与之前已知的系统相关的困难和缺点。
[0009]在一个方面中，本发明提供在光伏背接触式C-Si电池的铝箔层压板上形成抗氧化铝基电极的方法。方法包括提供铝箔层压板，其包括铝箔，在铝箔上具有氧化层。方法也包括图案化铝箔层压板的铝箔。方法也包括从铝箔去除至少一部分氧化，从而形成新鲜暴露铝的区域。并且，方法包括将至少一层导电材料沉积在新鲜暴露铝的区域上，从而在铝箔层压板上形成抗氧化电极。
[0010]在另一方面中，本发明提供在铝箔层压板上形成抗氧化电极的方法。方法包括提供铝或铝合金箔，其具有被天然氧化的外表面。铝或铝合金箔被层压至聚合物膜。方法也包括从铝箔的外表面去除至少一部分氧化，以形成新鲜暴露铝的区域。方法另外包括将至少一层导电材料沉积在新鲜暴露铝的区域上，从而形成抗氧化电极。
[0011]在另一方面中，本发明提供在铝箔层压板上形成抗氧化电极的方法。方法包括提供铝或铝合金箔，其具有被天然氧化的外表面。铝或铝合金箔被层压至聚合物膜。方法也包括沿着铝箔的外表面提供无氧气氛。方法进一步包括从铝箔的外表面去除至少一部分氧化，以形成新鲜暴露铝的区域。方法另外包括将至少一层导电材料沉积在新鲜暴露铝的区域上，同时沿着铝箔的外表面保持无氧气氛，从而在铝箔层压板上形成抗氧化电极。
[0012]在另一方面中，本发明提供形成具有至少一个图案化铝基电极的板组合件的方法。方法包括提供基板和将粘合剂以图案沉积在基板上，以形成粘合剂层，其限定基板上的至少一个无粘合剂区域。方法也包括将铝箔薄层层压在粘合剂层上，其中铝箔布置在粘合剂上并且延伸跨过基板上的至少一个无粘合剂区域。方法进一步包括沿着粘合剂的相同图案穿孔或切割铝箔，从而形成布置在粘合剂层上的铝箔层和延伸跨过基板上的至少一个无粘合剂区域的剩余部分，从而形成中间组合件。方法另外包括从中间组合件去除剩余部分的铝箔。方法也包括将层间电介质沉积在至少一部分铝箔层上。并且，方法进一步包括施加至少一个表面处理层在未被层间电介质覆盖的铝箔上，从而形成具有至少一个图案化铝基电极的板组合件。
[0013]在另一方面中，本发明提供形成具有至少一个图案化铝导电元件的板组合件的方法。方法包括提供基板和将粘合剂以图案沉积在基板上，以形成粘合剂层，其限定基板上的至少一个无粘合剂区域。方法也包括将铝材料薄层层压在粘合剂层上，其中铝材料布置在粘合剂上并且延伸跨过基板上的至少一个无粘合剂区域。铝材料包括氧化物层。方法另外包括沿着粘合剂的相同图案穿孔或切割铝材料，从而形成布置在粘合剂层上的铝材料层和延伸跨过基板上的至少一个无粘合剂区域的剩余部分，从而形成中间组合件。方法也包括从中间组合件去除剩余部分的铝材料。方法也包括从铝材料的选择区域去除氧化物层。方法也包括施加至少一个表面处理层在中间组合件的铝材料层上。方法另外包括将层间电介质沉积在至少一部分铝材料层上。并且，方法包括将银或有机可焊性保护剂(OSP)层沉积在表面处理层上，从而形成具有至少一个图案化铝导电元件的板组合件。
[0014]在仍另一方面中，本发明提供包括C-Si电池和传导性后板的光伏电池。后板包括基板层和基板层上的铝箔。铝箔与c-Si电池电接触并且铝箔包括至少一个抗氧化电极，其包括至少一个表面处理层。
[0015]如将认识到的，本发明能够有其他和不同的实施方式并且其若干细节能够在各个方面中进行改变，所有这些都不背离本发明。因此，附图和说明被认为是说明性的而不是限制性的。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]通过参考本发明目前优选的示例性实施方式的下述更详细的描述，结合附图，将更完整地理解和认识本发明的这些以及其他目标和优势，其中:
[0017]图1描绘基板和图案化铝传导元件的平面图。
[0018]图2A和2B是根据本发明的优选实施方式板组合件的示意性剖视图。
[0019]图3描绘根据本发明的制造板组合件的方法。[0020]图4是根据本发明的优选实施方式光伏电池的示意性剖视图。
[0021]图5是在本文所述的若干评估试验中使用的测试构造的示意性剖视图。
[0022]图6描绘根据本发明制造板组合件的优选实施方式方法。
[0023]图7A是根据本发明的优选实施方式板组合件的示意图。图7B是根据本发明制造板组合件的优选实施方式系统的示意图。
[0024]图8描绘根据本发明加工图案化的铝箔层压板的选择区域的优选实施方式方法。【具体实施方式】
[0025]本发明基于这样的发现，铝箔并且尤其是各种光伏应用中使用的那些可被经济地制备和/或加工以去除存在于铝箔上的氧化物层，然后进行将另一导电材料的一个或多个薄层沉积在铝上的操作，从而避免下面的铝被氧化，但仍提供导电表面。可进行另外的和任选的操作，以将另一层的导电材料沉积在之前沉积在铝上的材料层上。
[0026]现在参看图6，其图解生产背接触式光伏后板的铝基电极的优选实施方式方法。开始于操作610，方法优选始于提供铝(Al)箔层压板，其可以是使用粘合剂或其他层压方法层压在聚合物基板上的薄铝箔。提供铝箔层压板作为操作620显示在图6中。然后，在操作630提供根据其形成铝基电极的期望的图案设计。该图案确保当多个光伏电池与光伏后板上的铝基电极以适当的连通性连接时形成的电子电路适当起作用并且避免电短路。铝箔可根据预定的图案冲切、化学蚀刻或激光切割。这些操作在本文共同称为“图案化”。如本文所使用的术语“图案化”也包括可生产期望的电子电路或电路组件构造的其他技术和操作。去除或剥离不是期望图案的部分的铝箔部分。接下来，将层间电介质(ILD)层施加在铝层上以覆盖大部分铝表面。仅仅待形成电极的区域未被涂布。该操作显示为操作640。接下来，去除没有涂布ILD的铝箔上天然产生的氧化物层。该操作显示为操作650。然后将钝化层立即施加在新鲜暴露的铝表面上。这种钝化层可由铜或镍形成。该操作描述为操作660。最后，将银层沉积在ILD上以形成抗氧化铝基电极。该操作显示为操作670。ILD层的沉积可任选地在银层的沉积之后进行，以覆盖未用作电极的区域。方法在680结束。
[0027]可通过湿化学蚀刻或干燥激光消融，实现去除铝箔上天然产生的氧化物层。在湿化学蚀刻的情况下，为了使处理的面积最小化，优选在去除氧化物层之前沉积ILD层。在干燥激光消融的情况下，至少一个激光束可被引向铝箔上期望的位置，以在该具体的位置根据预定的图案去除氧化物层，而不接触其余的铝箔。在该情况下，因为氧化铝是电介质材料，在一些情况下将ILD沉积在铝层压板上可任选地免除。在本发明的一种实施方式中，一个或多个具体的化学处理操作(一个或多个)用于(i)从铝导体去除任何氧化物层，和
(ii)将至少一个导电材料沉积在新鲜暴露的铝表面上。所得结构非常稳定并且显示优异的导电性。
[0028]根据本发明的另一实施方式，确定铝导体并且具体为板或箔形式的选择区域。优选地，仅仅沿着待形成的电连接的板的区域进行氧化物去除操作。优选地，氧化物去除操作是通过激光消融。然后，在期望的区域中去除氧化物之后，新鲜暴露的铝进行镀覆或其他材料沉积操作，其中导电材料——优选地铜或镍——被沉积在新鲜暴露的区域的铝表面上。优选地，通过电镀沉积铜。考虑锌层可通过将铝接触锌酸盐溶液进行沉积。沉积或镀覆防止或至少明显减少激光消融的铝区域的再氧化的可能性。在铜或镍沉积之后，可进行其中将银薄层沉积在铜或镍上的任选操作。[0029]尽管分开描述了每种氧化物去除技术并且每种具有各种相关的优选方面，但应理解，每种技术的方面和细节可被组合和/或彼此结合使用。因此，例如，化学处理技术的一个或多个方面可与激光消融技术结合使用，并且反之亦然。
[0030]描述了本发明的若干其他实施方式，其中提供了具有如本文所述制备和/或加工的一个或多个铝电极的光伏后板。后板包括基板和一个或多个铝电极，其优选地为图案化的铝传导层的形式。
[0031 ] 在本发明的其他实施方式中，提供光伏电池。这些光伏电池优选包括与后板电连接的c-Si电池。后板包括基板和图案化的铝传导层，如本文所描述。
[0032]遍及该公开，术语“层”指连续的材料层、不连续的材料层、或离散的材料层。
[0033]由下列详细的描述，本发明的其他特征和优势对本领域技术人员将变得显而易见。但是，应理解，通过说明而不是限制的方式给出各种实施方式和具体实施例的详细说明，同时指示本发明优选的和其他实施方式。在本发明的范围内可作出许多变化和修改，而不背离其精神，并且本发明包括所有这些修改。
[0034]通过化学处理去除氧化物层(一个或多个)
[0035]在现在描述的发明的一种示例性实施方式中，提供板组合件并且包括基板和布置在板上的铝箔层。铝层优选地为图案的形式并且最优选为电子电路，其包括在铝层上形成的一个或多个电接触。尽管板组合件优选为光伏组合件或模块的传导性后板的形式，但本发明不限于此。而是，如本文所描述的板组合件可配置为在宽范围的应用中使用。
[0036]优选地通过接触一种或多种化学蚀刻液清理铝的暴露区域或正面表面。如将理解的，这些暴露的表面通常包含氧化物层。可使用宽范围的蚀刻剂和/或液体蚀刻液。典型地，这种蚀刻液包括一种或多种酸，比如硝酸、盐酸、硫酸、磷酸和这些酸潜在地与其他试剂的组合。优选的商业上可获得的液体酸性蚀刻剂是从Waterbury, CT的MacDermid可获得的 Helios Al Acid Etch901。
[0037]在蚀刻和从铝表面去除任何氧化物、残留物或其他有害的物质之后，导电材料的涂层或层然后被施加或以其他方式形成在新清理的铝表面上。优选地，导电材料是锌，但是可使用其他材料。在优选的实施方式中，通过下列反应(I)形成锌层:
[0038]3Ζ/7(0//)4?.+2ΑΙ ^ 3Zn+ IAl(Oll)^ +4011 1(工)
[0039]优选地，通过接触和优选地通过将铝浸没在液体锌酸盐溶液中在新鲜暴露的铝上形成锌层。该浸没方法是无电的，即不是电镀，并且涉及来自锌酸盐的锌被铝置换。可使用各种溶液。优选的溶液可从康涅狄格州Waterbury的MacDermid以名称Helios Zincate900在商业上获得。另一优选的溶液可从康涅狄格州Waterbury的MacDermid以名称Metex6811在商业上获得。
[0040]优选地，锌层在新鲜暴露的铝上形成(如之前描述的，通过化学处理操作比如蚀刻使铝暴露)，同时防止铝表面接触空气或氧气。
[0041]如果铝没有如本文所描述进行处理并且当暴露于空气时氧化，典型地，Al2O3的氧化物层在铝的暴露区域上形成。如将理解的，通常氧化物层不是单层也不是均匀组成的层。氧化物层典型的厚度范围从约IOnm至约50nm，但是很大程度取决于暴露于氧的时长、温度、湿度和其他因素厚度变化。通常，氧化物层的外区域包括更大比例的氧化物并且可达到约100%氧化物的浓度。氧化物的浓度通常作为从氧化物层的暴露面朝着下面铝层或导体的内部的距离的函数下降。
[0042]在形成锌层之后，将用作防止新鲜处理的铝被氧化的钝化层的第二层的一种或多种导电材料任选地沉积在锌层上。优选地，该第二导电层的组成为100%的其金属形式的所选元素，比如锌、铜、镍、银或其组合。优选地，将铜或镍层沉积在之前形成的锌层上。各种技术可用于沉积铜或镍，包括喷射或湿沉积法。在本发明的一种实施方式中，优选与适当的液体浴接触并且优选地在适当的液体浴中浸没。优选的形成镍层的无电浴是Niklad752或Niklad724, 二者都可从康涅狄格州Waterbury的MacDermid在商业上获得。相应的液体制剂也可在商业上获得，用于沉积铜层。
[0043]任选的银层可沉积在铜或镍层上。优选地，通过在包含银的浴中接触和优选地浸没铜或镍的区域形成银层。这种浴的一个例子是可从康涅狄格州Waterbury的MacDermid在商业获得的名称为Helios Silver頂560的浸没银浴。将理解，银可经电解(阳极)过程或无电过程沉积。在另一实施方式中，Cu层可用有机可焊性保护剂(OSP)涂层而不是镀银保护，用于随后加工。该处理方法可在镀铜操作之后使用浸溃涂布处理，因为镀铜表面没有氧化或其他污染。如果铜表面在镀之后没有立即处理，可在微蚀刻操作之后应用OSP处理，以去除已经在铜表面存在的任何氧化，然后在稍后的时间进行浸溃涂布处理。
[0044]用OSP处理保护铜可通过施加用于保护铜的一种或多种商业上可获得的材料实现。若干商业上可获得的材料，比如来自康涅狄格州West Haven的Enthone, Inc的EntekPlus Cu_106A 和 Entek Cu_56 ;来自康捏狄格州 Waterburyt 的 MacDermid 的 Metex M-667 ；和来自南卡罗来纳州 Rockhill 的 Atotech 的 Schercoat Plus、Schercoat Plus Lead Free,利用铜保护技术。这些商业上可获得的材料可用于保护新鲜的铜表面并且用作OSP试剂。
[0045]在该描述的发明进一步的示例性实施方式中，之前描述的操作产生表面处理组分。通常，多层结构导致包括表面处理组分。这些表面处理组分包括来自反应(I)的产物，并且导电金属层沉积在其上。这种组分优选包括锌层、锌上的为导电材料比如铜或镍的钝化层和在铜或镍层上的银层。
[0046]在进一步示例性实施方式中，描述了用图案化的铝制造板组合件的方法并且包括初始提供基板的步骤。接下来，将粘合剂以期望的图案或设计施加至基板。然后将铝箔或其他薄层层压至基板并且粘附至图案化的粘合剂层。接下来，在铝箔层中形成相应的穿孔或切割图案，优选地使用激光，以形成叠加在粘合剂上的箔图案和其余的箔层部分或余料(matrix) 0从箔图案去除余料，即无任何在下面的粘合剂的区域。然后在图案化的铝箔上进行之前描述的表面处理层(一个或多个)。
[0047]通过激光消融去除氧化物层(一个或多个)
[0048]根据图8的流程图中图解的本发明另一方面，仅仅加工图案化的铝箔层压板的选择区域。所以，氧化物可残留在其他未选择的铝区域上。参照图8中描绘的优选的实施方式方法，方法开始于810。在操作820中，提供图案化的铝箔。在操作830中，围绕铝箔提供惰性气体。然后在操作840中从铝箔去除一个或多个氧化物层。优选地，通过激光消融去除氧化物层。然后一个或多个新鲜铝区域选择性地在铝箔上形成。在操作850中，然后任选地施加层间电介质(ILD)，比如通过印刷在铝箔上。本文提供了 ILD的另外的细节。在操作860中，将钝化层施加在新鲜铝区域上。优选通过将铜或镍镀在其上提供钝化层。在操作870中，将银层沉积在铜或镍层上。方框880表示方法800结束。
[0049]在本发明的一个方面中，仅仅形成电连接的区域进行氧化物去除操作。图7A示意性图解优选的实施方式板组合件700。优选的板组合件是具有铝层701和电极栅702的铝层压板。仅仅在待形成电极的位置去除氧化铝。优选地，氧化物去除操作是通过激光消融。激光消融法优选在没有氧的情况下进行。
[0050]图7B是制造板组合件如图7A中描绘的铝层压板的优选实施方式系统的示意性图解。系统包括供应，比如铝层压板卷700。板材料被放置在激光消融单元710附近。激光去除层压板的一个或多个选择区域中的氧化物，比如在待形成电极702的区域(一个或多个)中的氧化物。激光消融法优选在腔720中并且在存在一种或多种惰性气体721的情况下进行。然后，在期望的区域中去除氧化物之后，通过沉积钝化层，优选地通过在浴730中镀覆或印刷金属比如铜或镍保护或钝化新鲜暴露的铝，以防止铝的再氧化。这些非常薄的金属层比铝以更低的速度氧化并且显示对新鲜暴露的铝表面的良好粘附。在沉积薄金属层之后，接着将银层任选地沉积在薄金属层上以防止薄金属层的暴露表面被氧化。也提供银层的沉积以改善抗氧化性和电学特征以及与其他组分和/或材料的相容性，比如随后施加的用于连接硅电池(cell)垫与下面的铝电极的导电膏。
[0051]更具体而言，在激光消融之后，各种方法已经被确定用于处理铝的消融区域。一种操作涉及镀覆操作，其中铜或镍被镀在消融区域的铝表面上，以形成钝化层。镀覆防止或至少明显减少激光消融的铝区域的再氧化的可能性。这些区域然后通过银浸没或电镀进行银镀覆，以完全钝化铝而不降低其传导性。在更优选的方法中，消融区域进行镀覆操作，其中铜或镍被镀在那些区域中的铝表面上。镀铜或镍的区域然后接收包括银纳米颗粒油墨的薄银层并且任选地随后干燥/烧结油墨。优选地，银纳米颗粒油墨薄层通过印刷沉积。宽范围的纳米颗粒可由比如纯金属、金属氧化物、铁磁材料、顺磁颗粒的材料制造。在可喷墨印刷的传导纳米颗粒油墨的情况中，固体含量是20至50wt%之间，以便符合打印头中稳定喷射的流变学要求。降低通常在10至IOOnm之间的颗粒尺寸可明显降低金属颗粒的烧结温度。金属纳米颗粒的烧结温度显著低于块体金属的熔点，确保在仅能经受约100°C温度的基材如纸张或聚合物膜上印刷。
[0052]通过将银纳米颗粒分散在水性介质中制备包括银纳米颗粒的优选的组合物。挑战是用相对小量的添加剂稳定颗粒。高比例的乳化剂将大大降低印制的电子件的传导性。优选的纳米颗粒在商业上可得自Cabot (Boston, MA)、Methode (Chicago, IL)和其他。这些银纳米颗粒不需要在高于它们聚合物膜背衬的温度即高于100°C的软化温度下烧结并且提供满意的导电性。在另一优选的方法中，铜或镍被印制而不是在相同的惰性气体腔中激光消融阶段之后立即镀覆在铝表面上。将理解，尽管优选铜或镍，但是可使用包含导电材料颗粒的其他印刷组合物。通常，可使用包括分散在载体或基质中的一种或多种导电材料颗粒的任何印刷组合物。但是，如本文所描述，铜、镍和其组合对于导电材料是优选的。优选地，铜或镍为分散在适合印刷的组合物中的小颗粒形式。优选地，铜或镍颗粒是纳米颗粒。铜或镍颗粒和优选纳米颗粒的印刷以及它们的干燥/烧结在没有氧的情况下并且在激光消融腔中使用的相同类型的惰性气体中进行。本文更详细描述了没有氧的环境。铜和镍的纳米颗粒可获得自如Applied Nanotech Inc.(Austin, Texas)的供应商。印制的区域随后使用银纳米颗粒油墨接收任选的薄银层并且任选地随后干燥/烧结该油墨。银纳米颗粒油墨优选地通过印制沉积在铜或镍的印制区域上。
[0053]如本文所使用的术语“纳米颗粒”指具有非常小的直径或外跨度(outer span)的颗粒。术语“外跨度”指颗粒的最大尺寸。典型地，纳米颗粒具有从约0.1nm至约1000nm的直径或跨度，优选的范围从约Inm至约lOOnm。
[0054]其他方面
[0055]如下是与用于形成图案化的电子电极或电路的优选铝合金或箔、激光消融法、沉积铜或镍在消融和/或新鲜暴露的铝区域上以及任选的银沉积操作相关的优选方面和各个细节。
[0056]层压在PET或BOPP箔上具有50um至200um厚度的铝合金箔或薄层应显示各种性能。铝合金应经受源自电学短路例如电弧和温度增加的条件；经受高温条件下热膨胀和热收缩；并且显示相对高的导电性。显示这些性能的优选的铝合金包括至少99.5%的铝。
[0057]下面表1列出如果铝合金以箔形式可用，可用于优选实施方式的优选铝合金。用纯铝获得最优选的传导性。因此，对于本文所述的实施方式，优选以箔形式可用的并且显示相对高的导电性的铝材料。
[0058]表1优选的铝合金
[0059]
【权利要求】
1.在光伏背接触式C-Si电池的铝箔层压板上形成抗氧化铝基电极的方法，所述方法包括: 提供铝箔层压板，其包括铝箔，在所述铝箔上具有氧化层； 使所述铝箔层压板的所述铝箔图案化； 从所述铝箔去除至少一部分氧化，从而形成新鲜暴露的铝的区域； 将至少一层导电材料沉积在所述新鲜暴露的铝的区域上，从而在所述铝箔层压板上形成所述抗氧化电极。
2.权利要求1所述的方法，其中通过湿化学蚀刻法进行所述去除至少一部分氧化。
3.权利要求1所述的方法，其中通过激光消融法进行所述去除至少一部分氧化。
4.通过权利要求1-3所述的方法形成的铝箔层压板上的抗氧化铝基电极。
5.在光伏背接触式c-Si电池的铝箔层压板上形成抗氧化铝基电极的方法，所述方法包括: 提供铝箔层压板，其包括铝箔，在所述铝箔上具有氧化层； 使所述铝箔层压板的所述铝箔图案化； 在所述铝箔的预定部分上施加层间电介质，从而留下没有所述层间电介质的所述铝箔的部分(一个或多个)；`` 从所述铝箔去除至少一部分氧化，从而形成新鲜暴露的铝的区域； 将至少一层导电材料沉积在所述新鲜暴露的铝的区域上，从而在所述铝箔层压板上形成所述抗氧化电极。
6.权利要求5所述的方法，其中通过湿化学蚀刻法进行所述去除至少一部分氧化。
7.权利要求5所述的方法，其中通过激光消融法进行所述去除至少一部分氧化。
8.通过权利要求5-7所述的方法形成的铝箔层压板上的抗氧化铝基电极。
9.在光伏背接触式c-Si电池的铝箔层压板上形成抗氧化铝基电极的方法，所述方法包括: 提供铝箔层压板，其包括铝箔，在所述铝箔上具有氧化层； 使所述铝箔层压板上的所述铝箔图案化； 沿着所述铝箔的外表面提供无氧气氛； 从所述铝箔的部分(一个或多个)去除至少一部分氧化，从而形成新鲜暴露的铝的区域；和 将至少一层导电材料沉积在所述新鲜暴露的铝箔的区域上，从而形成所述抗氧化铝基电极。
10.权利要求9所述的方法，进一步包括: 在将所述导电材料的层沉积之后，将银层沉积在所述导电材料上。
11.权利要求9-10所述的方法，其中通过施加蚀刻剂至氧化，进行所述去除至少一部分氧化。
12.权利要求11所述的方法，其中所述蚀刻剂是液体酸性蚀刻剂。
13.权利要求12所述的方法，其中所述蚀刻剂包括选自硫酸、硝酸和磷酸的至少一种酸。
14.权利要求9-10所述的方法，其中通过激光消融进行所述去除至少一部分氧化。
15.权利要求9-14所述的方法，其中所述无氧气氛包括选自氮气、氦、氖、氩和其组合的至少一种惰性气体。
16.权利要求9-14所述的方法，其中通过使锌酸盐溶液与所述新鲜暴露的铝接触，从而在铝上形成锌层，并且然后在所述锌层上沉积铜或镍层，进行所述沉积至少一层导电材料。
17.权利要求9-15所述的方法，其中通过使铜浴制剂与所述新鲜暴露的铝接触，从而在铝上形成铜层，进行所述沉积至少一层导电材料。
18.权利要求1-7所述的方法，其中所述铜浴制剂包括硫酸铜和硫酸。
19.权利要求9-15所述的方法，其中通过使镍浴制剂与所述新鲜暴露的铝接触，从而在铝上形成镍层，进行所述沉积所述导电材料的层。
20.权利要求19所述的方法，其中所述镍制剂包括硫酸镍、氯化镍和硼酸。
21.权利要求9-20所述的方法，其中通过下述进行所述沉积所述至少一层导电材料: 提供包括分散在载体中的所述导电材料的颗粒的组合物；和 将所述组合物印刷在所述新鲜暴露的铝上。
22.权利要求21所述的方法，其中所述导电材料包括铜颗粒。
23.权利要求21-22所述的方法，其中所述导电材料包括镍颗粒。
24.权利要求21-23所`述的方法，其中所述颗粒是纳米颗粒。
25.权利要求10-24所述的方法，其中通过使银浴制剂与所述导电材料接触进行所述银层的沉积。
26.权利要求10-24所述的方法，其中通过下述进行所述银层的沉积: 提供包括分散在载体中的银颗粒的组合物；和 将所述组合物印刷在所述导电材料上。
27.权利要求26所述的方法，其中所述银颗粒是纳米颗粒。
28.权利要求9所述的方法，其中所述导电材料是铜，并且进一步包括: 在使所述导电材料的层沉积之后，将OSP层沉积在所述导电材料上。
29.通过权利要求9-28所述的方法形成的铝箔层压板上的抗氧化铝基电极。
30.形成具有铝基导体的光伏后板的传导板组合件的方法，所述方法包括: 提供基板； 将粘合剂以图案沉积在所述基板上，以形成粘合剂层，其限定所述基板上的至少一个无粘合剂区域； 将铝材料薄层层压在所述粘合剂层上，其中所述铝材料布置在所述粘合剂上并且延伸跨过所述基板上的所述至少一个无粘合剂区域； 沿着所述粘合剂的相同图案穿孔或切割所述铝材料，从而形成布置在所述粘合剂层上的所述铝材料的层和延伸跨过所述基板上的所述至少一个无粘合剂区域的其余部分，从而形成中间组合件； 从所述中间组合件去除所述其余部分的铝材料； 将层间电介质沉积在所述中间组合件的所述铝材料层的至少一部分上；和将至少一个表面处理层施加在没有所述层间电介质的所述中间组合件的所述铝材料层的所述至少一部分上，从而形成具有至少一个图案化铝导电元件的板组合件。
31.权利要求30所述的方法，其中通过激光切割进行所述穿孔或切割铝。
32.权利要求30-31所述的方法，其中所述将至少一个表面处理层施加在所述铝上包括(i)通过使所述铝与锌酸盐溶液接触沉积锌层或(ii)通过电镀所述铝沉积铜层。
33.权利要求32所述的方法，其中在使所述铝与锌酸盐溶液接触之前，使所述铝与蚀刻剂接触以从所述铝去除任何氧化物。
34.权利要求33所述的方法，其中所述蚀刻剂是液体酸性蚀刻剂。
35.权利要求33-34所述的方法，其中所述蚀刻剂包括选自硫酸、硝酸和磷酸的至少一种酸。
36.权利要求32所述的方法，其中在沉积所述锌层之后，将至少一层导电材料沉积在所述锌上。
37.权利要求36所述的方法，其中沉积在所述锌上的所述导电材料是铜或镍。
38.权利要求30-31所述的方法，其中所述将至少一个表面处理层施加在所述铝上包括将导电材料的层沉积在所述铝上。
39.权利要求38所述的方法，其中在将所述导电材料的层沉积在所述铝上之前，进行激光消融以从所述铝去除任何氧化物。
40.权利要求30-39所述的方法，进一步包括: 将银或OSP的层沉积在所述表面处理层上。`
41.权利要求40所述的方法，其中通过使银浴制剂与所述表面处理层接触进行银层的沉积。
42.权利要求41所述的方法，其中通过下述进行所述银层的沉积: 提供包括分散在载体中的银颗粒的组合物；和 将所述组合物印刷在所述表面处理层上。
43.权利要求42所述的方法，其中所述银颗粒是纳米颗粒。
44.通过权利要求30-43所述的方法形成的板组合件。
45.形成具有至少一个图案化铝导电元件的板组合件的方法，所述方法包括: 提供基板； 将粘合剂以图案沉积在所述基板上，以形成粘合剂层，其限定所述基板上的至少一个无粘合剂区域； 将铝材料薄层层压在所述粘合剂层上，其中所述铝材料布置在所述粘合剂上并且延伸跨过所述基板上的所述至少一个无粘合剂区域，所述铝材料包括氧化物层； 沿着所述粘合剂的相同图案穿孔或切割所述铝材料，从而形成布置在所述粘合剂层上的铝材料层和延伸跨过所述基板上的所述至少一个无粘合剂区域的其余部分，从而形成中间组合件； 从所述中间组合件去除所述铝材料的所述其余部分； 从所述铝材料的选择区域去除所述氧化物层； 将至少一个表面处理层施加在所述中间组合件的所述铝材料层上； 将层间电介质沉积在所述铝材料层的至少一部分上；和 将银层沉积在所述表面处理层上，从而形成具有至少一个图案化的铝导电元件的板组合件。
46.权利要求45所述的方法，其中通过激光切割进行所述穿孔或切割所述铝。
47.权利要求45-46所述的方法，其中所述将所述至少一个表面处理层施加在所述铝上包括通过使所述铝与锌酸盐溶液接触沉积锌层。
48.权利要求47所述的方法，其中通过使所述铝与蚀刻剂接触以从所述铝去除任何氧化物进行去除所述氧化物层。
49.权利要求48所述的方法，其中所述蚀刻剂是液体酸性蚀刻剂。
50.权利要求48-49所述的方法，其中所述蚀刻剂包括选自硫酸和磷酸的至少一种酸。
51.权利要求47所述的方法，其中在沉积锌层之后，将至少一层导电材料沉积在所述锌上。
52.权利要求41所述的方法，其中沉积在所述锌上的所述导电材料是铜或镍。
53.权利要求45-52所述的方法，其中所述施加至少一个表面处理层在所述铝上包括将导电材料的层沉积在所述铝上。
54.权利要求45-46所述的方法，其中通过激光消融进行去除所述氧化物层。
55.权利要求45-54所述的方法，其中通过使银浴制剂接触所述表面处理层进行所述银层的沉积。
56.权利要求45-55所述的方法，其中通过下述进行所述银层的沉积: 提供包括分散在载体中的银`颗粒的组合物；和 将所述组合物印刷在所述表面处理层上。
57.权利要求56所述的方法，其中所述银颗粒是纳米颗粒。
58.通过权利要求45-57所述的方法形成的板组合件。
59.光伏电池，其包括； c-Si电池；和 后板，其中所述后板包括基板层和所述基板层上的图案化铝传导层，其中所述图案化铝传导层与所述c-Si电池电接触并且所述铝传导层包括至少一个抗氧化区域，所述抗氧化区域包括至少一个表面处理层。
60.权利要求59所述的光伏电池，其中所述至少一个表面处理层包括(i)布置在所述铝层上的锌层或(ii)布置在所述铝层上的铜层。
61.权利要求60所述的光伏电池，其中所述至少一个表面处理层进一步包括所述锌层上的铜层或镍层。
62.权利要求61所述的光伏电池，其中所述后板进一步包括所述铜层或镍层上的银层或OSP层。
63.权利要求59所述的光伏电池，其中所述至少一个表面处理层包括所述铝层上的导电材料的层。
64.权利要求63所述的光伏电池，其中所述导电材料的层是铜或镍。
65.权利要求64所述的光伏电池，其中所述后板进一步包括所述铜层或镍层上的银层。
66.权利要求59所述的光伏电池，其中所述至少一个表面处理层包括之前布置在所述铝传导层上的氧化物层的激光消融区域。
67.权利要求66所述的光伏电池，其中所述至少一个表面处理层进一步包括消融的铝表面上的铜或镍的钝化层。
68.权利要求67所述的光伏电池，其中所述后板进一步包括所述铜或镍的钝化层上的银层。
69.权利要求68所述的光伏电池，其中所述至少一个表面处理层包括所述铝层上的导电材料的层。
70.权利要求69所述的光伏电池，其中所述导电材料的层是铜或镍。
71.权利要求70所述的光伏电池，其中所述后板进一步包括所述铜层或镍层上的银层或OSP层。`
【文档编号】C23C18/18GK103518265SQ201280022386
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年3月12日 优先权日:2011年3月11日
【发明者】K·坎, P·刘, S·李 申请人:艾利丹尼森公司