太阳能电池及其制造方法技术

本发明专利技术涉及太阳能电池及其制造方法。在不同的示例性实施方式中，太阳能电池被提供，其包括：具有第一区域和第二区域的衬底，其中所述第一区域包括至少第一电导率而所述第二区域包括至少第二电导率，所述第二电导率大于所述第一电导率；以及在所述衬底的表面上的钝化物；以及在所述衬底的所述表面上的接触结构，其中所述接触结构包括多个接触部；其中所述多个接触部中的两个接触部被设置为在所述第一区域中相对于彼此间隔第一距离；其中所述多个接触部中的两个更远的接触部被设置为在所述第二区域中相对于彼此间隔第二距离；且其中所述第二距离大于所述第一距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池和用于制造太阳能电池的方法。
技术介绍
在由准单体(准单晶)硅制成的太阳能电池晶片中，如果硅块被垂直锯割(sawn)，通常会出现掺杂浓度的线性梯度。这导致了比电阻沿着晶片的表面变化。该问题主要发生在n型晶片和p型晶片中，n型晶片和p型晶片基于所谓的UMG材料(UMG:升级冶金级)且因此通常也含磷。此外，所谓的PERC太阳能电池(PERC:钝化发射极和背面的太阳能电池)是已知的。在这样的太阳能电池中，太阳能电池的正面的发射极以及背面的基极在很大程度上被电介质涂层钝化。通常在完整工作区(full working area)上的通过丝网印刷技术而引入的金属糊料(例如，由铝制成的)可以只是局部地在电介质涂层被预先移除的那些区域中接触基极。一般而言，通过含金属的丝网印刷糊料接触的发射极位于这种太阳能电池的正面。进一步地，在这样的太阳能电池中，发射极位于太阳能电池的背面，因此可被安装在与入射光侧相对的一侧上，其中位于太阳能电池的背面的发射极以及位于正面的基极可在很大程度上被电介质涂层钝化。在完整或部分工作区上的通过丝网印刷技术而引入的金属糊料(例如，由铝制成的)可以只是局部地在电介质涂层被预先移除的那些区域中接触基极和/或发射极。一般而言，通过含金属的丝网印刷糊料接触的发射极位于这样的太阳能电池的背面。在不同的示例性实施方式中，在PERC太阳能电池(在PERC太阳能电池中，材料比电阻在晶片表面上变化)的正面和/或背面得到的串联电阻损耗被减少或避免。进一步地，如果衬底的材料的电导率在接触部(contact)所紧靠的区域中变化，则在具有钝化发射极和/或钝化接触部的太阳能电池的正面和/或背面得到的电阻损耗可被减少或避免。
技术实现思路
根据不同的示例性实施方式，太阳能电池可包括下列各项:具有第一区域和第二区域的衬底，其中所述第一区域包括至少第一电导率而所述第二区域包括至少第二电导率，其中所述第二电导率大于所述第一电导率；在所述衬底的表面上(或在所述衬底的第一面上)的钝化物(或钝化层)；以及在所述衬底的所述表面上的接触结构，其中所述接触结构包括多个接触部；其中所述多个接触部中的两个(例如，相邻的)接触部被设置为在所述第一区域中彼此间隔第一距离；其中所述多个接触部中的两个更远的(例如，相邻的)接触部被设置为在所述第二区域中彼此间隔第二距离；其中所述第二距离大于所述第一距离。根据不同的示例性实施方式,所述衬底可包括掺杂剖面(dopant profile),该掺杂剖面沿着所述衬底的所述表面变化。进一步地，根据不同的示例性实施方式，所述钝化物可包括多个开口 ；其中各个接触部以所述各个接触部与所述衬底的所述表面电接触这样的方式被提供在所述钝化物的各个开口中。进一步地，所述衬底的多个区域可借助所述多个开口被暴露，其中所述多个区域中的至少两个区域可包括不同的电导率。根据不同的示例性实施方式，所述接触部可被构造为至少部分为线状和至少部分为点状。根据不同的示例性实施方式，所述接触部可被构造为至少部分为线状或至少部分为点状。根据不同的示例性实施方式,所述接触结构可包括激光发射接触部(Laser-firedcontact)。根据不同的示例性实施方式，所述钝化物可包括激光烧蚀区域，所述接触结构可被设置在该区域中。根据不同的示例性实施方式，所述衬底可包括第三区域，其中所述第三区域包括至少第三电导率，所述第三电导率大于所述第二电导率；且其中两个更远的(例如，相邻的)接触部被设置为在所述第三区域中彼此间隔第三距离；且其中所述第三距离大于所述第二距离。根据不同的示例性实施方式，所述钝化物可以是背面钝化物，其中所述衬底的所述表面是所述衬底的背面，其中所述接触结构是背面接触结构，且其中所述接触部是背面接触部。进一步地，根据不同的示例性实施方式，所述太阳能电池可在所述衬底的正面包括发射极结构，其中所述发射极结构与所述衬底形成P-n结。根据不同的示例性实施方式，所述钝化物可以是正面钝化物，其中所述衬底的所述表面是所述衬底的正面，其中所述接触结构是正面接触结构，且其中所述接触部是正面接触部。进一步地，根据不同的示例性实施方式，所述太阳能电池可在所述衬底的背面包括发射极结构，所述发射极结构与所述衬底形成P-n结。根据不同的示例性实施方式，用于制造太阳能电池的方法可包括如下步骤:确定衬底的第一区域中的第一电导率；确定所述衬底的第二区域中的第二电导率，其中所述第二电导率大于所述第一电导率；在所述衬底的表面上形成钝化物；以及在所述衬底的所述表面上形成接触结构，其中所述接触结构包括多个接触部，所述多个接触部被所述衬底的区域用钝化物围绕，其中所述接触部彼此间隔的距离根据所述第一电导率和所述第二电导率进行限定。根据不同的示例性实施方式，用于制造太阳能电池的所述方法可以以所述衬底可包括{100}晶体取向这样的方式进行构造。根据不同的示例性实施方式，在所述钝化物中，多个开口以及所述钝化物的各个开口中的各个接触部以所述各个接触部与所述衬底的所述表面电接触这样的方式被形成。根据不同的示例性实施方式，所述接触部可被构造为激光发射接触部。根据不同的示例性实施方式，所述钝化物可借助激光烧蚀进行构造。根据不同的示例性实施方式，用于制造太阳能电池的方法可包括:确定衬底的第一区域中的第一电导率；确定所述衬底的第二区域中的第二电导率，其中所述第二电导率大于所述第一电导率；在所述衬底的背面形成背面钝化物；以及在所述衬底的所述背面上形成背面接触结构，其中所述背面接触结构包括多个背面接触部，所述多个背面接触部被所述衬底的区域用背面钝化物围绕，其中所述背面接触部相对于彼此的距离根据所述第一电导率和所述第二电导率进行限定。根据不同的示例性实施方式，用于制造太阳能电池的方法可包括:确定衬底的第一区域中的第一电导率；确定所述衬底的第二区域中的第二电导率，其中所述第二电导率大于所述第一电导率；在所述衬底的正面形成正面钝化物；以及在所述衬底的所述正面形成正面接触结构，其中所述正面接触结构包括多个正面接触部，所述多个正面接触部被所述衬底的区域用正面钝化物围绕，其中所述正面接触部彼此间隔的距离根据所述第一电导率和所述第二电导率进行限定。显然，在由准单晶硅制成的太阳能电池(例如PERC太阳能电池或者具有钝化发射极和钝化接触结构的太阳能电池)的正面和/或背面的电阻损耗被减少，同时例如，沿着晶片背面的背面接触部的间距改变和/或同时例如，沿着晶片正面的正面接触部的间距改变，例如具体取决于例如太阳能电池的基区的晶片的电导率。显然，公认的是，在由准单晶硅制成的太阳能电池中，电导率沿着衬底(例如，在从晶片块制成的垂直锯割的晶片中，例如在具有{100}晶体取向的晶片中)变化。该知识进一步被用在不同的示例性实施方式中，以便根据该不同的示例性实施方式改变正面接触部和/或背面接触部的间距，例如以正面区域和/或背面区域中的衬底或晶片的电导率越高、在两个正面接触部和/或背面接触部之间选定的间距可以越大这样的方式改变。相反地，正面接触部和/或背面接触部可以以正面区域和/或背面区域中的衬底或晶片的电导率越低、在两个正面接触部和/或背面接触部之间选定的间距应当越小这样的方式被设置。从而，相应的两个相邻接触部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，其包括：具有第一区域和第二区域的衬底，其中所述第一区域包括至少第一电导率而所述第二区域包括至少第二电导率，其中所述第二电导率大于所述第一电导率；在所述衬底的表面上的钝化物；以及在所述衬底的所述表面上的接触结构，其中所述接触结构包括多个接触部；其中所述多个接触部中的两个接触部被设置为在所述第一区域中彼此间隔第一距离；其中所述多个接触部中的两个更远的接触部被设置为在所述第二区域中彼此间隔第二距离；其中所述第二距离大于所述第一距离。

【技术特征摘要】
2012.08.01 DE 102012107026.11.一种太阳能电池，其包括: 具有第一区域和第二区域的衬底，其中所述第一区域包括至少第一电导率而所述第二区域包括至少第二电导率，其中所述第二电导率大于所述第一电导率； 在所述衬底的表面上的钝化物；以及 在所述衬底的所述表面上的接触结构，其中所述接触结构包括多个接触部； 其中所述多个接触部中的两个接触部被设置为在所述第一区域中彼此间隔第一距离； 其中所述多个接触部中的两个更远的接触部被设置为在所述第二区域中彼此间隔第二距离； 其中所述第二距离大于所述第一距离。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述衬底包括{100}晶体取向。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述衬底包括掺杂剖面，该掺杂剖面沿着所述衬底的所述表面变化。4.根据权利要求1所述的太阳能电池， 其中所述钝化物包括多个开口； 其中各个接触部以所述各个接触部与所述衬底的所述表面电接触这样的方式被提供在所述钝化物的各个开口中。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述接触部被构造为至少部分为线状和/或至少部分为点状。6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述接触结构包括激光发射接触部。7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述钝化物包括激光烧蚀区域，所述接触结构被设置在该区域中。8.根据权利要求1所述的太阳能电池， 其中所述衬底包括第三区域，其中所述第三区域包括至少第三电导率，所述第三电导率大于所述第二电导率； 其中两个更远的接触部被设置为在所述第三区域中，彼此间隔第三距离；以及 其中所述第三距离大于所述第二距离。9.根据权利要求1所述的太阳能电池， 其中所述钝化物是背面钝化物， 其中所述衬底的所述表面是所述衬底的背面， 其中所述接触结构是背面接触结构，以及 其中所述接触部是背面接触部。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝恩德·比特纳尔，马克·迪特里希，马提亚·乔奇，
申请(专利权)人：太阳世界创新有限公司，
类型：发明
国别省市：