太阳能电池制造技术

本发明专利技术涉及钝化接触型太阳能电池及其制造方法。该方法包括以下步骤：(i)制备基片，该基片包含：第一半导体层，位于第一半导体层上的隧道氧化物层，位于隧道氧化物层上的第二半导体层，位于第二半导体层上的第一绝缘层，以及在隧道氧化物层另一侧位于第一半导体层上的第三半导体层，其中第二半导体层的厚度为0.2‑400nm，其中第一绝缘层包含一个或多个开口；(ii)在第一绝缘层的开口中施加导电糊料，所述导电糊料包含：(a)包含银(Ag)和钯(Pd)的导电粉末，(b)玻璃料，以及(c)有机载剂；以及(iii)烧制所施加的导电糊料，以形成电极。玻璃料可包含30‑90重量％的PbO和/或Bi

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池相关申请的交叉参考本申请根据35USC119(e)要求美国临时申请序列第62/797,611号和美国临时申请序列第62/797,636号的权益，二者均于2019年1月28日提交，这两份申请为所有目的通过参考纳入本文。
本专利技术涉及钝化接触型太阳能电池，更具体涉及其电极及其制造方法。
技术介绍
钝化接触型太阳能电池要求具有足够的效率。钝化接触型太阳能电池的例子有隧道氧化物钝化接触(TOPcon)型太阳能电池和多晶硅氧化物层(POLO)型太阳能电池。WO2017163498描述了TOPcon型太阳能电池。该太阳能电池包含在半导体基片上形成的隧道氧化物层；在隧道氧化物层上形成的第一导电型半导体层；在半导体层上形成的保护膜；以及电极。该电极通过以下步骤形成：丝网印刷导电糊料，然后对其进行烧制，使导电糊料在烧制过程中蚀刻保护膜，进而与半导体层发生电接触。
技术实现思路
本申请的目的是提供具有充分的电学性能的钝化接触型太阳能电池。一方面涉及制造钝化接触型太阳能电池的方法，包括以下步骤：(i)制备基片，所述基片包含：第一半导体层，位于第一半导体层上的隧道氧化物层，位于隧道氧化物层上的第二半导体层，位于第二半导体层上的第一绝缘层，以及在隧道氧化物层另一侧位于第一半导体层上的第三半导体层，其中第二半导体层的厚度为0.2-400nm，其中第一绝缘层包含一个或多个开口；(ii)在第一绝缘层的开口中施加导电糊料，所述导电糊料包含：(a)包含银(Ag)和钯(Pd)的导电粉末，(b)玻璃料，以及(c)有机载剂；以及(iii)烧制所施加的导电糊料，以形成电极。导电粉末可包含银(Ag)、钯(Pd)、含Ag和Pd的合金或其混合物的粉末。玻璃料可包含30-90重量％的PbO和/或Bi2O3、1-50重量％的B2O3、0.1-30重量％的SiO2和0.1-20重量％的Al2O3。另一方面涉及用于钝化接触型太阳能电池的导电糊料，所述导电糊料包含：(a)包含银(Ag)和钯(Pd)的导电粉末，(b)玻璃料，以及(c)有机载剂。又一方面涉及钝化接触型太阳能电池，包含：(i)基片，其包含第一半导体层、位于第一半导体层上的隧道氧化物层、位于隧道氧化物层上的第二半导体层、位于第二半导体层上的第一绝缘层以及在隧道氧化物层另一侧位于第一半导体层上的第三半导体层，其中第一绝缘层包含一个或多个开口；和(ii)位于基片上的电极，其中所述电极填充第一绝缘层中的开口并与第二半导体层接触，所述电极包含：(a)金属和(b)玻璃。在一个实施方式中，所述金属包含银(Ag)和钯(Pd)。在一个实施方式中，所述第二半导体层的厚度小于20nm。本专利技术能提供具有充分的电学性能的钝化接触型太阳能电池。附图说明当参考以下对本专利技术优选实施方式的详细描述和附图时，本专利技术将会得到更完整的理解，其他优点也将变得显而易见，在所附多幅图中，相同的附图标记均表示相同的要素，其中：图1A-1C是用于解释钝化接触型太阳能电池的制造过程的绘图；以及图2A-2C说明太阳能电池的第一绝缘层中开口图案的可能的不同形式。具体实施方式制造钝化接触型太阳能电池的方法包括以下步骤：(i)制备基片，(ii)在基片上施加导电糊料，以及(iii)烧制所施加的导电糊料。作为钝化接触型太阳能电池的例子，下文将解释TOPCon型太阳能电池。TOPCon型太阳能电池也称作多晶硅氧化物层(POLO)电池。在一个实施方式中，钝化接触型太阳能电池是TOPCon型太阳能电池或POLO型太阳能电池。制备基片100，该基片100包含第一半导体层101、隧道氧化物层103、第二半导体层105、第一绝缘层107和第三半导体层109(图1A)。在一个实施方式中，第一半导体层101是硅层。在一个实施方式中，第一半导体层101是n型硅层或p型硅层。在另一个实施方式中，第一半导体层101是n型硅层。在另一个实施方式中，第一半导体层101是p型硅层。在一个实施方式中，隧道氧化物层103是氧化硅层。在一个实施方式中，隧道氧化物层103的厚度为0.15-500nm；在另一个实施方式中，厚度为0.2-250nm；在另一个实施方式中，厚度为0.25-180nm；在另一个实施方式中，厚度为0.3-100nm；在另一个实施方式中，厚度为0.4-60nm；在另一个实施方式中，厚度为0.5-30nm；在另一个实施方式中，厚度为0.6-10nm。在一个实施方式中，第二半导体层105是硅层。在另一个实施方式中，第二半导体层105是多晶硅层。在另一个实施方式中，第二半导体层105是n型硅层或p型硅层。在另一个实施方式中，第二半导体层105是n型硅层。在另一个实施方式中，第二半导体层105是p型硅层。在一个实施方式中，第二半导体层105的厚度为0.2nm以上；在另一个实施方式中，厚度为0.25nm以上；在另一个实施方式中，厚度为0.5nm以上；在另一个实施方式中，厚度为1nm以上；在另一个实施方式中，厚度为3nm以上；在另一个实施方式中，厚度为5nm以上。第二半导体层105的厚度为400nm以下；在另一个实施方式中，厚度为300nm以下；在另一个实施方式中，厚度为200nm以下；在另一个实施方式中，厚度为100nm以下；在另一个实施方式中，厚度为50nm以下。在一个实施方式中，第三半导体层109是硅层。在另一个实施方式中，第三半导体层109是n型硅层或p型硅层。在另一个实施方式中，第三半导体层109是n型硅层。在另一个实施方式中，第三半导体层109是p型硅层。第三半导体层109的厚度为0.2-50nm；在另一个实施方式中，厚度为0.25-40nm；在另一个实施方式中，厚度为0.3-30nm；在另一个实施方式中，厚度为0.35-20nm；在另一个实施方式中，厚度为0.4-10nm。第一绝缘层107包含一个或多个开口113。第一绝缘层107可通过例如热氧化形成。在一个实施方式中，第一绝缘层107选自Si3N4、TiO2或其组合。开口113通过利用激光烧蚀部分去除第一绝缘层107来形成。开口113的图案不受限制。例如，第一绝缘层107包含一个或多个开口，所述开口在一个实施方式中如图2A所示具有点501的图案，在另一个实施方式中如图2B所示具有实线503的图案，或者在另一个实施方式中如图2C所示具有虚线505的图案。在一个实施方式中，点501的直径为1-400μm。在一个实施方式中，实线503或虚线505的宽度各自为1-2000μm。点501的直径和实线503、虚线505的宽度可通过扫描电子显微镜(SEM)测量。在一个实施方式中，如图1A所示，基片100任选地进一步包含第二绝缘层111。对第二绝缘层111是否包含开口没有限制。在一个实施方式中，第二绝缘层111不含开口。在另一个实施方式中，第二绝缘层111包含开口。将导电糊料201施加在第一绝缘层107的开口113内(图1B)。从开口113上方施加导电糊料201，其中导电糊料201填充开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造钝化接触型太阳能电池的方法，所述方法包括以下步骤：/n(i)制备基片，所述基片包含：/n第一半导体层，/n位于第一半导体层上的隧道氧化物层，/n位于隧道氧化物层上的第二半导体层，/n位于第二半导体层上的第一绝缘层，以及/n在隧道氧化物层另一侧位于第一半导体层上的第三半导体层，/n其中第二半导体层的厚度为0.2-400nm，第一绝缘层包含一个或多个开口；/n(ii)在第一绝缘层的开口内施加导电糊料，所述导电糊料包含：/n(a)导电粉末，/n(b)玻璃料，以及/n(c)有机载剂；以及/n(iii)烧制所施加的导电糊料，以形成电极。/n

【技术特征摘要】
20190128 US 62/797,636;20190128 US 62/797,6111.一种制造钝化接触型太阳能电池的方法，所述方法包括以下步骤：
(i)制备基片，所述基片包含：
第一半导体层，
位于第一半导体层上的隧道氧化物层，
位于隧道氧化物层上的第二半导体层，
位于第二半导体层上的第一绝缘层，以及
在隧道氧化物层另一侧位于第一半导体层上的第三半导体层，
其中第二半导体层的厚度为0.2-400nm，第一绝缘层包含一个或多个开口；
(ii)在第一绝缘层的开口内施加导电糊料，所述导电糊料包含：
(a)导电粉末，
(b)玻璃料，以及
(c)有机载剂；以及
(iii)烧制所施加的导电糊料，以形成电极。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述导电粉末包含银(Ag)、钯(Pd)、含Ag和Pd的合金或其混合物的粉末。


3.根据权利要求1所述的方法，其中隧道氧化物层选自下组：氧化钛、氧化铝、氮化硅、氧化硅、氧化铟锡、氧化锌、碳化硅及其组合。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二半导体层是硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：张维轩，松浦有美，郭起洁，
申请(专利权)人：杜邦电子公司，
类型：发明
国别省市：美国;US