用于制造光伏电池的接触结构的方法和光伏电池技术

本发明专利技术涉及一种用于制造光伏电池(100)的接触结构(104)的方法(800)，其中，该方法(800)包括提供(802)步骤、掺杂(804)步骤和接触(806)步骤。在提供(802)步骤中，提供用于光伏电池(100)的晶片(102)。在掺杂(804)步骤中，以一种掺杂材料对晶片(102)至少一个面的面份额进行掺杂，以便获得掺杂的区域(106)，其中，经掺杂的区域(106)构造为掺杂的条带(106)，并且所述条带(106)通过间隙(110)分开。在接触(806)步骤中，接触经掺杂的区域(106)，以便制成接触结构(104)，其中，导体材料(108)施加到所述条带(106)上，使得所述条带(106)在两侧伸出于导体材料(108)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造光伏电池的接触结构的方法和光伏电池
本专利技术涉及一种用于制造光伏电池的接触结构的方法以及一种光伏电池。
技术介绍
光伏电池的半导体材料以至少两种不同的掺杂材料进行掺杂，以便在半导体材料中实现p-n结。在该结处可分离电荷，以便在使用入射光情况下产生电位。电位可以通过印制导线从半导体材料截取。DE102009034594A1描述一种用于制造结晶硅太阳能电池的方法，该结晶硅太阳能电池具有整面的合金化的背面金属化部。
技术实现思路
在这种背景下，借助本专利技术提出一种用于制造光伏电池的接触结构的方法以及一种光伏电池。有利的构造方案由以下说明中得出。在对光伏电池的半导体材料进行掺杂时和在接触所掺杂的半导体材料时可以追求不同的规定目标。例如通过高掺杂可以在半导体材料和接触材料之间实现低过渡电阻。但是，通过高掺杂在半导体材料中也产生内部损耗，当掺杂降低时，该内部损耗可减小。与此相反，在低掺杂时在半导体材料和接触材料之间产生高过渡电阻。附加地，通过高掺杂改善掺杂的区域之内的导电能力。为了将低内部损耗与低传输损耗进行组合，可以对光伏电池的印制导线周围的区域进行高掺杂，而对高掺杂的区域之间的间隙进行低掺杂或者不进行掺杂。由此，可以实现大的光伏电池总效率。提出一种用于制造光伏电池的接触结构的方法，该方法包括如下步骤：提供用于光伏电池的晶片；以一种掺杂材料对晶片的至少一个面的面份额进行掺杂，以便获得掺杂的区域，其中，经掺杂的区域构造为掺杂的条带，并且所述条带通过间隙分开；接触经掺杂的区域，以便制成接触结构，其中，导体材料施加到所述条带上，使得所述条带在两侧伸出于所述导体材料。光伏电池可以理解为太阳能电池。晶片可以理解为由半导体材料制成的薄片。半导体材料可以已经以外来原子进行预掺杂。半导体材料也可以以纯形式存在。所述掺杂可以是向半导体材料中引入不同于半导体材料的另一种类的原子或离子。条带可以是条。条带可在接触部位上是连续的。在接触时，可以将金属材料的窄条施加到掺杂的条带上。金属材料例如可以是银基的。导体材料可以压印到掺杂的条带上。可以对晶片的至少一个面的20％至90％之间、特别是40％至60％之间的面份额进行掺杂。掺杂的面份额越大，内部损耗、例如光伏电池中的复合损耗就可能越大。为此，可以降低光伏电池之内的传输损耗。在此，可以在掺杂步骤中对背面进行掺杂，以便在光伏电池的背面上产生接触结构。以有利的方式，接触结构可以在光伏电池的背面上使用。掺杂的区域可以以至少一个主条带连同多个侧条带的形式构造。所述侧条带可呈指形地横向于所述主条带设置。主条带和侧条带连同设置于其上的印制导线可以称为指形栅格。侧条带可以具有预定的长度并且与主条带之外的其他掺杂的区域不具有另外的连接。可以引入另外的掺杂材料，以便获得另外的掺杂的区域。所述另外的掺杂材料可以不同于所述掺杂材料。所述另外的掺杂的区域可以构造为另外的掺杂的条带。所述另外的条带可以通过所述间隙与所述条带分开。通过所述另外的掺杂材料可以在掺杂的区域和另外的掺杂的区域之间构成p-n结，以便分离电荷。通过并列设置在一个面上的不同掺杂的区域可以构成没有遮光结构的光伏电池的光入射面，由此，可以提高光伏电池的效率。可以以一个掺杂剂浓度对所述条带进行掺杂，使得在经掺杂的区域中出现5Ω/平方(平方＝面积)至150Ω/平方之间、特别是20Ω/平方至60Ω/平方之间的电阻率、也称为薄层电阻或表面电阻或表面电阻率。通过调节电阻率可可以找到内部损耗和传输损耗之间的平衡。当电阻层平行于电阻层的延展穿过时，薄层电阻或表面电阻描述电阻层的电阻。因此，电阻层尽量垂直于电阻层的层厚度穿过。表面电阻的单位是Ω(欧姆)并且可以借助本领域技术人员熟知的四点法或四点测量或四峰值测量进行测量。备选地或附加地，表面电阻也可以借助本领域技术人员熟知的范德堡(VanderPauw)测量法进行测量。可以以所述掺杂材料的低于所述条带的浓度对所述间隙进行掺杂。通过间隙中的掺杂材料的较低浓度可以最小化半导体材料中的传输损耗，而半导体材料中的内部损耗也可以保持在非常低的水平上。通过不同的掺杂，半导体材料在存在高电流密度的地方能良好地导电。在不存在高电流密度的地方实现低复合率。可以以一个掺杂剂浓度对所述间隙进行掺杂，使得在所述间隙中出现80Ω/平方至500Ω/平方之间的电阻率或薄层电阻。通过调节电阻率可以找到内部损耗和传输损耗之间的平衡。在第一阶段中可以在所述条带和所述间隙区域中引入所述掺杂材料，以便达到所述间隙的掺杂材料的浓度。在第二阶段中可以在条带的区域中引入所述掺杂材料，以便达到经掺杂的区域中的掺杂材料的浓度。通过两个彼此连续的阶段可以简单地且快速地进行掺杂。为此，不需要用于以不同的掺杂浓度进行掺杂的耗费设备。可以在使用处理规则的情况下确定所述条带的宽度和备选地或附加地所述间隙的宽度。内部损耗和传输损耗可以根据条带宽度和/或间隙的宽度和/或掺杂浓度在处理规则中备份。通过处理规则可以求出损耗最小值并且相应地设计条带。在掺杂步骤中可以使用离子注入工艺。离子注入特别有利地用于掺杂，因为因此可以非常有针对性地实施掺杂。根据一个实施方式，经掺杂的区域可以构造有磷并且在具有n型基极和掺硼发射极的光伏电池的背面上使用。因此，经掺杂的区域和所述间隙可以构造有磷并且相应在具有n型基极和掺硼发射极的光伏电池的背面上使用。此外，提出一种包括晶片的光伏电池，该晶片至少在一个面上具有接触结构，该接触结构包括掺杂的条带和施加的导体材料，其中，所述条带在两侧伸出于所述导体材料，并且所述条带通过间隙分开。有利的也在于具有程序代码的计算机程序产品，该计算机程序产品可以储存在机器可读的载体上，例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上，并且当该程序产品在计算机或设备上实施时，所述计算机程序产品用于实施根据上述实施方式之一所述的方法。附图说明下面参考附图示例性地详细解释本专利技术。附图中：图1示出根据本专利技术的一个实施例的光伏电池的图示；图2示出根据本专利技术另一个实施例的光伏电池的图示；图3示出在具有经局部掺杂的接触结构的太阳能电池区段之内的电位密度分布和电流密度分布；图4示出在具有以面覆盖的方式掺杂的接触结构的太阳能电池区段之内的电位密度分布和电流密度分布；图5示出多种太阳能电池类型的内部串联电阻和太阳能电池的接触结构的指部数量之间的关系的图示；图6示出根据本专利技术的一个实施例的内部串联电阻和接触结构的掺杂的面份额之间的关系的图示；图7示出根据本专利技术的一个实施例的复合率和接触结构的掺杂的面份额之间的关系的图示；图8示出用于制造根据本专利技术的一个实施例的光伏电池的接触结构的方法的流程图。具体实施方式在本专利技术的有利实施例的以下说明中，为在各附图中示出的并且作用类似的元件使用相同的或类似的附图标记，其中，省略这些元件的重复说明。图1示出根据本专利技术的一个实施例的光伏电池100的图示。该光伏电池100包括由半导体材料制成的晶片102。光伏电池100双面接触。为此，在该实施例中在晶片102的背面上设置接触结构104。该接触结构104包括掺杂的条带106和施加的导体材料108。导体材料108构造为印制导线。导体材料108是金属基材料。导体材料108特别是银或银基合金。条带106在两侧伸出于导体材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造光伏电池(100)的接触结构(104)的方法(800)，其中，该方法(800)包括如下步骤：提供(802)用于光伏电池(100)的晶片(102)；以一种掺杂材料对晶片(102)的至少一个面的面份额进行掺杂(804)，以便获得掺杂的区域(106)，其中，经掺杂的区域(106)构造为掺杂的条带(106)，并且所述条带(106)通过间隙(110)分开；并且接触(806)经掺杂的区域(106)，以便制成接触结构(104)，其中，导体材料(108)施加到所述条带(106)上，使得所述条带(106)在两侧伸出于导体材料(108)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.27 DE 102013219599.01.用于制造光伏电池(100)的接触结构(104)的方法(800)，其中，该方法(800)包括如下步骤：提供(802)用于光伏电池(100)的晶片(102)；以一种掺杂材料对晶片(102)的至少一个面的面份额进行掺杂(804)，以便获得掺杂的区域(106)，其中，经掺杂的区域(106)构造为掺杂的条带(106)，并且所述条带(106)通过间隙(110)分开；并且接触(806)经掺杂的区域(106)，以便制成接触结构(104)，其中，导体材料(108)施加到所述条带(106)上，使得所述条带(106)在两侧伸出于导体材料(108),其中，在掺杂(804)步骤中对背面进行掺杂，以便在光伏电池(100)的背面上产生接触结构(104)，其中，条带(106)覆盖晶片(102)的背面的按最小损耗和最大效率设计的面份额，其中，在掺杂(804)步骤中在使用处理规则的情况下确定所述条带(106)的宽度和/或所述间隙(110)的宽度，内部损耗和传输损耗根据条带的宽度和/或间隙的宽度和/或掺杂浓度在处理规则中备份，通过所述处理规则求出损耗最小值并且相应地设计条带。2.根据权利要求1所述的方法(800)，其中，在掺杂(804)步骤中对晶片(102)的至少一个面的20％至90％之间的面份额进行掺杂。3.根据权利要求2所述的方法(800)，其中，对晶片(102)的至少一个面的40％至60％之间的面份额进行掺杂。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(800)，其中，在掺杂(804)步骤中，经掺杂的区域(106)以至少一个主条带连同多个侧条带的形式构造，其中，所述侧条带呈指形地横向于所述主条带设置。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(800)，其中，在掺杂(804)步骤中引入另外的掺杂材料，以便获得另外的掺杂的区域，其中，所述另外的掺杂材料不同于所述掺杂材料，并且所述另外的掺杂的区域构造为另外的掺杂的条带，并且所述另外的条带通过所述间隙(110)与所述条带(106)分开。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·博斯克，
申请(专利权)人：离子射线服务公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR