用于搭叠的硅太阳能电池阵列的多层金属膜堆叠制造技术

公开了太阳能电池的搭叠的阵列。用于形成搭叠的阵列的太阳能电池是使用新型的、新颖的嵌入浆料制成的。浆料包含贵金属粒子、嵌入粒子和有机载体，及可被用于改进金属粒子层的材料属性。特定配方已经发展为在干燥金属粒子层上直接丝网印刷和烧结以制得烧结多层堆叠。在一些实施方式中，烧结多层堆叠可通过介质层蚀刻，以改进至基层的附着。这种浆料有极大优势可被用于增加硅太阳能电池的效率，特别是多晶和单晶硅背表面场(BSF)，钝化发射极和后接触(PERC)光伏电池。

Multilayer metal film stacking of silicon solar cell array for stacking

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于搭叠的硅太阳能电池阵列的多层金属膜堆叠相关申请的交叉引用该申请要求2017年5月10日提交的美国专利申请号62/504,532的优先权。政府支持的陈述基于NSF授予的IIP-1430721合约号，本专利技术已经得到了政府支持。在本专利技术中，政府可具有特定权利。
本专利技术涉及嵌入浆料，其包含贵金属粒子、嵌入粒子以及有机载体。嵌入浆料(intercalationpaste)可被用于改进太阳能电池的电力转换效率。基于银的嵌入浆料印刷在铝层上，其在烧制之后具有适度的剥离强度(peelstrength)且随即软焊至标志带(tabbingribbon)。这一浆料特别好的适用于基于硅的太阳能电池，其使用铝背表面场(BSF)。典型地，商业上生产的单-和多-晶硅太阳能电池的硅晶片的85-92％的后表面区域由铝粒子层覆盖，其形成了背表面场且与硅进行欧姆接触(ohmiccontact)。剩余的5-10％的后硅表面由银后标志层覆盖，其并不产生场且不与硅晶片进行欧姆接触。后标志层主要用于软焊标志带以电连接太阳能电池。>当银层与太阳能电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅太阳能电池，包括：/n具有前表面和后表面的硅基层；/n直接在硅基层的前表面的至少一部分上的至少一个前介质层；/n在硅基层的前表面的一部分上的多条精细网格线；/n与多条精细网格线的至少一条电接触的至少一个前汇流层；/n在硅基层的后表面的至少一部分上的铝粒子层，铝粒子层包括铝粒子；和/n在硅基层的后表面的一部分上的后标志层，其中后标志层包括：/n在硅基层的后表面的一部分上的改良铝粒子层；和/n直接在改良铝粒子层的至少一部分上的改良插层，改良插层具有可软焊表面；/n其中所述改良铝粒子层包括所述铝粒子和来自所述改良插层的至少一种材料；/n其中所述改良插层包括贵金属和从由下组选择的材料组成，所...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170510 US 62/504,5321.一种硅太阳能电池，包括：
具有前表面和后表面的硅基层；
直接在硅基层的前表面的至少一部分上的至少一个前介质层；
在硅基层的前表面的一部分上的多条精细网格线；
与多条精细网格线的至少一条电接触的至少一个前汇流层；
在硅基层的后表面的至少一部分上的铝粒子层，铝粒子层包括铝粒子；和
在硅基层的后表面的一部分上的后标志层，其中后标志层包括：
在硅基层的后表面的一部分上的改良铝粒子层；和
直接在改良铝粒子层的至少一部分上的改良插层，改良插层具有可软焊表面；
其中所述改良铝粒子层包括所述铝粒子和来自所述改良插层的至少一种材料；
其中所述改良插层包括贵金属和从由下组选择的材料组成，所述组由锑、砷、钡、铋、硼、镉、钙、铈、铯、铬、钴、镓、锗、铪、铟、铁、镧、铅、锂、镁、锰、钼、铌、磷、钾、铼、硒、硅、钠、锶、硫、碲、锡、钒、锌、锆，其组合，及其合金、其氧化物、其合成物，及其其它组合组成；
在改良插层的可软焊表面的至少一部分上的导电粘合剂层。


2.根据权利要求1所述的硅太阳能电池，其中所述改良插层包括两个相位：贵金属相位和嵌入相位；
其中超过50％的可软焊表面包括贵金属相位；
其中改良铝粒子层包括铝粒子和至少一种来自嵌入相位的材料；和
其中嵌入相位包括从由下组选择的材料组成，所述组由锑、砷、钡、铋、硼、镉、钙、铈、铯、铬、钴、镓、锗、铪、铟、铁、镧、铅、锂、镁、锰、钼、铌、磷、钾、铼、硒、硅、钠、锶、硫、碲、锡、钒、锌、锆，其组合，及其合金、其氧化物、其合成物，及其其它组合组成。


3.根据权利要求1所述的硅太阳能电池，其中所述改良插层包括两个子层：
直接在改良铝粒子层的至少一部分上的子插层；和
直接在至少一部分子插层上的贵金属子层；
其中可软焊表面包括贵金属子层；
其中所述改良铝粒子层包括所述铝粒子和来自所述子插层的至少一种材料；和
其中子插层包括从由下组选择的材料组成，所述组由锑、砷、钡、铋、硼、镉、钙、铈、铯、铬、钴、镓、锗、铪、铟、铁、镧、铅、锂、镁、锰、钼、铌、磷、钾、铼、硒、硅、钠、锶、硫、碲、锡、钒、锌、锆，其组合，及其合金、其氧化物、其合成物，及其其它组合组成。


4.根据权利要求1所述的硅太阳能电池，其中所述改良插层包括两个子层：
直接在改良铝粒子层上的富铋子层；和
直接在富铋子层上的富银子层；
其中改良铝粒子层还包括从由下组选择的至少一种材料组成，所述组由铝氧化物、铋和铋氧化物组成；以及富铋子层的厚度在0.01μm至5μm之间。


5.根据权利要求4所述的硅太阳能电池，其中所述铝粒子层还包括铋，并且所述改良铝粒子层中的铋与铋和铝的重量比(Bi：(Bi+Al))比所述铝粒子层中的该重量比高至少20％。


6.根据权利要求1所述的硅太阳能电池，其中所述贵金属包括从由下组选择的材料组成，所述组由银、金、铂、钯、铑，和其合金、其合成物及其其它组合组成。


7.根据权利要求1所述的硅太阳能电池，还包括直接在所述硅基层的后表面的至少一部分上的至少一个后介质层，其中所述后介质层包括从由下组选择的至少一种材料组成，所述组由硅、铝、锗、铪、镓，及其氧化物、其氮化物、其合成物及其其它组合组成。


8.根据权利要求1所述的硅太阳能电池，还包括第一后介质层以及第二后介质层，所述第一后介质层包括直接在所述硅基层的所述后表面的至少一部分上的铝氧化物，所述第二后介质层包括直接在所述第一后介质层上的氮化硅。

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩·E·哈丁，丹尼尔·J·赫尔布什，克雷格·H·彼得斯，迪埃·苏赛诺，菲拉里·苏珊托，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP