具有金属堆叠电极的太阳能电池及其制造方法技术

本申请公开了一种具有金属堆叠电极的太阳能电池，包含一太阳能电池基板以及多个金属堆叠电极。太阳能电池基板具有多个半导体掺杂区。金属堆叠电极分别设置于半导体掺杂区上，且金属堆叠电极各包含一接触金属层以及一金属导电浆层，接触金属层设置于半导体掺杂区上，金属导电浆层设置于接触金属层上。一种具有金属堆叠电极的太阳能电池的制造方法，首先是制备太阳能电池基板；然后在半导体掺杂区上形成接触金属层；接着在接触金属层上形成金属导电浆层。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请公开了一种具有金属堆叠电极的太阳能电池，包含一太阳能电池基板以及多个金属堆叠电极。太阳能电池基板具有多个半导体掺杂区。金属堆叠电极分别设置于半导体掺杂区上，且金属堆叠电极各包含一接触金属层以及一金属导电浆层，接触金属层设置于半导体掺杂区上，金属导电浆层设置于接触金属层上。一种具有金属堆叠电极的太阳能电池的制造方法，首先是制备太阳能电池基板；然后在半导体掺杂区上形成接触金属层；接着在接触金属层上形成金属导电浆层。【专利说明】
本专利技术关于一种太阳能电池及其制造方法，特别是指一种具有金属堆叠电极的太 阳能电池及其制造方法。
技术介绍
近年来，由于石油危机与地球暖化等议题受到全人类的关注，在现有的能源科技 发展中，主要都是以节能减碳与再生能源等技术作为研究的方向，而在再生能源的方面，最 具有代表性的技术就是太阳能电池。 -般来说，太阳能电池的基本构造不外乎是在半导体中掺杂不同的元素来形成P 型半导体与N型半导体，然后利用光电效应来吸收光线并产生电流。其中，为了将太阳能电 池吸收光线所产生的电流导引出，通常会利用两电极耦接于P型半导体与N型半导体，以 形成回路而将电流导引出。而为降低电流传递过程中发生的欧姆功率损失（ohmic power l〇SS=I2R)，一般都需要厚度较厚的金属以降低电极阻抗（R)。 请参阅图1，图1为现有的太阳能电池示意图。如图所示，一太阳能电池 PA100包 含一太阳能电池基板PA1、多个绝缘层PA2以及多个电极PA3。太阳能电池基板PA1具有多 个半导体掺杂区PA11，而这些半导体掺杂区PA11是以交错的方式掺杂有P型掺质与N型掺 质，以使这些半导体掺杂区PA11形成交错排列的P型半导体与N型半导体。绝缘层PA2彼 此相间地形成于太阳能电池基板PA1上，且上述多个半导体掺杂区PA11自多个绝缘层PA2 之间露出。而多个电极PA3则是形成于绝缘层PA2所露出的半导体掺杂区PA11上；其中， 电极PA3-般是由银浆所构成的至少一层的金属导电浆层，或者是在半导体掺杂区PA11上 溅镀或蒸镀一层薄的纯金属层后（此层亦称为电镀种子层），再以电镀的方式于上述溅镀 或蒸镀所形成的纯金属种子层的上形成另一较厚的纯金属层（此法即一般现有seed and growth)〇 承上所述，在半导体掺杂区ΡΑ11上形成金属导电浆层的制程主要是以印刷等涂 布方式完成，虽然其制程较为简单且容易制作厚度较厚的金属，但由于金属导电浆层主要 是由金属粉粒与高分子材料所组成，因此，金属导电浆层与半导体掺杂区PA11之间的接触 电阻会很大，导致由金属导电浆层所构成的电极PA3会因接触电阻过大而影响到电流的导 出；另外，当电极PA3是由纯金属材料所构成时，虽然纯金属材料与半导体掺杂区PA11之间 的接触电阻较小，但采用此法仍需要以电镀方式制备超过30um的纯金属层，其制程耗时复 杂且增加生产的成本。 由此，专利技术人认为实有必要开发出一种具有金属堆叠电极的太阳能电池及其制造 方法，使其可有效的降低制造成本与材料成本。
技术实现思路
本专利技术所欲解决的技术问题与目的： 综观以上所述，由于在现有技术中，太阳能电池的电极主要是由金属浆或纯金属 所构成，然而，当电极是由金属浆所构成时，虽然制程步骤较简单且容易制作厚度较厚的 金属，但会因为金属浆与半导体掺杂区之间的接触电阻过大而损耗太阳能电池所产生的电 力，而当电极是由纯金属制成时，虽然可以有效的降低电极与半导体掺杂区之间的接触电 阻，但由于所使用的电镀制程繁琐耗时，因而增加了整个太阳能电池的制造成本。 为了解决上述问题，专利技术人研发出一种具有金属堆叠电极的太阳能电池及其制造 方法，所述方法是在半导体掺杂区上形成一接触金属层，然后再将金属导电浆层形成于接 触金属层上。 本专利技术解决问题的技术手段： 本专利技术为解决现有技术的问题所采用的技术方案是提供一种具有金属堆叠电极 的太阳能电池的制造方法，应用于一太阳能电池基板，而太阳能电池的制造方法首先是制 备太阳能电池基板，所述太阳能电池基板具有多个半导体掺杂区；然后在半导体掺杂区上 形成一接触金属层；接着在接触金属层上形成金属导电浆层；其特征在于，接触金属层与 金属导电浆层的堆叠形成多个金属堆叠电极。 根据上述技术方案，本专利技术的另一种实施方式是在接触金属层上形成金属导电浆 层之后，还在金属导电浆层上形成金属导电浆接着层。在太阳能电池模块中，太阳能电池透 过汇流带（Ribbon)以电焊（Solder)的方式形成电池串接，上述的金属导电楽接着层可以 提高汇流带与太阳能电池间的连接附着力。 根据上述技术方案，本专利技术的另一种实施方式是在将接触金属层形成于半导体掺 杂区上之前，还先在半导体掺杂区上形成多个绝缘层，而半导体掺杂区还分别于绝缘层与 绝缘层之间曝露出。 本专利技术为解决现有技术的问题所采用的技术方案还提供一种具有金属堆叠电极 的太阳能电池，包含一太阳能电池基板以及多个金属堆叠电极。太阳能电池基板具有多个 半导体掺杂区。金属堆叠电极分别设置于半导体掺杂区上，且金属堆叠电极各包含一接触 金属层以及金属导电浆层，接触金属层设置于半导体掺杂区上，金属导电浆层设置于接触 金属层上。 根据上述技术方案，本专利技术的另一种实施方式是在半导体掺杂区上还设有多个绝 缘层，且半导体掺杂区分别自绝缘层之间曝露出。 根据上述技术方案，本专利技术的另一种实施方式是在太阳能电池还包含金属导电 浆接着层，其设置于金属导电浆层上。较佳者，金属导电浆接着层至少包含锡粉、溶剂 (solvent)以及树脂（resin);较佳者,金属导电楽接着层更进一步的包含有银或秘等金 属；此外，金属导电浆接着层的厚度介于2?ΙΟμπι。 根据上述技术方案，本专利技术的另一种实施方式是在接触金属层的组成成分为纯 错、错娃合金、错钕合金、纯钛、钛鹤合金或镍钥;合金。 根据上述技术方案，本专利技术的另一种实施方式是在接触金属层的厚度介于5? 200nm。 根据上述技术方案，本专利技术的另一种实施方式是在金属导电浆层至少包含导电金 属粉末（Metal powder)、玻璃介质（glass frit)、粘合剂（binder)、溶剂（solvent)以及树 月旨（resin)。 根据上述技术方案，本专利技术的另一种实施方式是在金属导电浆层的厚度介于 10 ?100 μ m〇 本专利技术对照现有技术的效果： 从以上述可知，相较于现有技术所述的太阳能电池，由于在本专利技术所提供的一种 中，是利用接触金属层形成于半导体掺杂区 上，然后再将金属导电浆层形成于接触金属层上；通过接触金属层与半导体掺杂区的接触， 可以有效的降低接触金属层与半导体掺杂区之间的接触电阻，然后再以较厚的金属导电浆 层作为主要的电流传导层。因此，可以有效的降低接触电阻及传导电阻所造成的损耗。同 时，由于接触金属层所需要的厚度很薄，可以有效的减少材料的使用量；而较厚的金属导电 浆层则采用低成本的网印方式，因此更能有效的降低太阳能电池的制造成本。 本专利技术所采用的具体实施例，将通过以下的实施例及附图作进一步的说明。 【专利附图】【附图说明】 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有金属堆叠电极的太阳能电池的制造方法，应用于一太阳能电池基板，所述制造方法包含以下步骤：(a)制备一太阳能电池基板，所述太阳能电池基板具有多个半导体掺杂区；(b)于所述半导体掺杂区上形成一接触金属层；以及(c)于所述接触金属层上形成一金属导电浆层；其特征在于，所述接触金属层与所述金属导电浆层的堆叠形成多个金属堆叠电极。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林昆志，
申请(专利权)人：新日光能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71