专利名称：用于制造太阳电池电极的模具的制作方法
技术领域：
本实用新型是用于制造太阳电池的模具，特别适用于制造金属一绝缘层一半导体／反型层太阳电池(简称MIS／IL太阳电池)的电极。
太阳电池受光照面的电极均为栅状电极。PN结太阳电池的栅状电极的制造可采用光刻工艺或掩模蒸发工艺，也可采用银浆丝网印刷烧结的工艺。
MIS／IL太阳电池是一种新型太阳电池，专利DE 2846096及中国专利申请文件(申请号93225310.5及93112435.2)有所记载，但其制造工艺装备未有任何披露。
由于MIS／IL太阳电池的工作机理与PN结太阳电池不同，有较大的表面电阻，因此，其栅状电极的栅间距及栅条的宽度较PN结太阳电池的窄得多。沿用银浆丝网印刷烧结工艺是不适宜的，而采用光刻工艺也由于其成本高、生产效率低，不利于工业化生产MIS／IL太阳电池。需另寻求解决的办法。
在已有技术中，将金属直接蒸发到工件表面(即蒸发工艺)是成熟的，采用掩模蒸发工艺来制造PN结太阳电池栅状电极也是可行的，问题在于要提供符合栅状电极技术要求、特别是要符合MIS／IL太阳电池栅状电极间距为100～700μm、栅条宽为10～50μm的要求所需要的模具。该模具同时要满足工业化高效率生产方式的要求。
本实用新型的目的在于提供满足上述要求采用蒸发工艺制造栅状电极的模具。
本实用新型是这样实现的在薄片状的铁磁材料上，按待加工的太阳电池基体片平面的大小，在其中部照所需栅状电极的图案，包括栅条长、栅间距及汇流条尺寸，用光刻或其他办法切割对穿成水平及垂直孔条，构成阴模板，或称掩模板；采用一件具有与掩模板平面同样大小平整的硬磁材料块，并上下垂直充磁作为下模块；为了定位及装拆方便，掩模板和下模块分别装入框架内，各自构成上模与下模，共同组成所需的模具。
使用时将待加工的太阳电池基片置于上模与下模之间，依靠磁力，掩模板的未被光刻掉的条服贴地盖在基片上。置于蒸发台中进行蒸发后，基片上就留有与掩模板被光刻掉的孔条图案相一致的金属图案，即所需的栅状电极。
本实用新型的优点是掩模板的光刻保证了几何尺寸的精细准确，完全满足栅状电极、特别是MIS／IL太阳电池的栅状电极对栅条及栅间距的苛刻要求，这是银浆丝网印刷烧结工艺所达不到的，同时又避免了对工件一件件进行光刻的繁杂；所选材料及其厚度既使得装拆方便提高了工效，又进一步使得掩模板与基体片紧贴，减少了“飞边”、“毛刺”，提高了栅状电极尺寸的精确度。
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图1〉是本实用新型非唯一的实施例剖面示意图，其中(待加工栅状电极的太阳电池)基片1，其原材料为P型半导体，一般为圆形或方型，也可是其他形状，经过了前工艺加工，有待蒸发栅状电极。其厚度为0.06～0.5mm。
掩模板2较基片1大，用厚度为0.02～0.3mm铁磁材料薄片制成，在其中部与基片1相同大小的面积上，按所需栅状电极的栅条宽、栅间距、汇流条等几何尺寸，水平及垂直地对穿刻除为孔条，做成阴模。
下模块3为硬磁材料制成，上下两面相同且与掩模板2的上下平面相等，其厚度为5～15mm。
框架4用非磁材料制成，下模块3较紧地嵌入其中间凹槽。凹槽深度小于下模块3的厚度。
框架5的材料及周边尺寸与框架4相同，中部为带有上、下台阶的孔，孔的形状与基片1相同略大，基片1可自由置入又无大的间隙。孔的上台阶所构成的凹槽恰好能将掩模板2嵌入固定不移动，其深度与掩模板2的厚度相等，孔的下台阶所构成的倒置的凹形槽，可以自由置入下模块3的上部。
掩模板2与框架5构成上模。
下模块3与框架4构成下模。
将基片1置于下模块的中部相应位置，盖上上模便可以进行栅状电极蒸发了。
〈图2〉是基片1为方形时，掩模板2的示意顶视图，其中水平条状孔宽10～50μm与栅状电极的栅条相当；水平条状孔间距100～700μm与栅条间距相当；垂直方向有大小头的条状孔与栅状电极的汇流条相当。
〈图3〉是基片1为圆形时，掩模板2的示意顶视图，所有含义与〈图2〉相同。
〈图4〉是基片1为另一种形状时，掩模板2的示意顶视图，图中所有含义与〈图2〉也是相同的。
权利要求1.一种采用金属蒸发工艺制造太阳电池栅状电极、特别是MIS/IL太阳电池栅状电极的模具，由掩模板2、框架5组成的上模及下模块3、框架4组成的下模共同组成，待加工的太阳电池基片1被置于掩模板2与下模块3之间，其特征在于掩模板2为用厚度不大于0.02～0.3mm的薄片铁磁材料制成对穿孔阴模，其水平方向孔条宽度为10～50μm，水平孔条间距为100～700μm，垂直方向孔条有大小头，分别与所要制造的栅状电极的栅条、栅间距及汇流条的几何尺寸相当，下模块3用硬磁材料制成。
专利摘要一种用于采用蒸发金属工艺来制造太阳电池的模具，特别适用于制造MIS/IL太阳电池的栅状电极，从而取代了该太阳电池制造中的光刻工艺。其主要特征是掩模板2是由厚度为0.02～0.3mm的薄片铁磁性材料制成的对穿阴模，对穿阴模的孔条分别与栅状电极的栅条、栅间距、汇流条对应相当，依靠下模块的磁力将待加工的工件基片夹在中间固定。
该模具可以用于工业化规模加工太阳电池的栅状电极。
文档编号H01L31/18GK2179636SQ9322642
公开日1994年10月12日 申请日期1993年10月14日 优先权日1993年10月14日
发明者郭里辉, 张怡彬, 张永书 申请人:上海德佳科技综合公司