太陽能電池、其模組及其制造方法
【專利摘要】一種太陽能電池、其模組及其制造方法，該太陽能電池包含：一基板、一鈍化層、一匯流電極、以及多個線狀背電極。該基板具有相反的一受光面與一背面、以及一位于該背面?zhèn)鹊谋潮砻骐妶鲞B接部。該匯流電極位于該背面上，并包括多個間隔的段狀導(dǎo)電部。該背表面電場連接部位于至少兩相鄰的段狀導(dǎo)電部之間。該多個線狀背電極分別對應(yīng)覆蓋于該鈍化層的多個線狀開口上。通過該多個線狀背電極僅在對應(yīng)該多個線狀開口的位置而非呈整面涂布，可以有效地減少網(wǎng)印導(dǎo)電漿料的用量、降低電池生產(chǎn)成本。
【專利說明】太陽能電池、其模組及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能電池、其模組及其制造方法，特別是涉及一種硅晶太陽能電池、其模組及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]參閱圖1、圖2，已知的硅晶太陽能電池主要包含:一具有相反的一受光面911與一背面912的基板91、一位于該受光面911上的正面電極92、位于該背面912的多個局部背表面電場(Local Back Surface Field,簡稱LBSF) 93與多個招娃合金結(jié)構(gòu)90、一位于該背面912上并具有多個開口 941的鈍化層94、一位于該鈍化層94上并可經(jīng)由該多個開口 941接觸該背面912的背電極95、以及多個連接于該背電極95的匯流電極96。
[0003]該鈍化層94用于填補(bǔ)、降低該基板91的表面缺陷，進(jìn)而降低載子在該基板91的背面912處的復(fù)合速率，以提升電池的轉(zhuǎn)換效率。該多個局部背表面電場93分別對應(yīng)該多個開口 941而位于該背面912處，局部背表面電場93的載子濃度大于該基板91的載子濃度，可幫助提升載子收集效率及光電轉(zhuǎn)換效率。此種具有鈍化層94與局部背表面電場93的電池稱為 PERC 電池(Passivated Emitter and Rear Contact Solar Cell),相較于傳統(tǒng)未設(shè)有鈍化層94與局部背表面電場93的電池而言,具有較高的轉(zhuǎn)換效率。
[0004]該電池的背電極95是利用網(wǎng)印金屬漿料并燒結(jié)形成，但由于該背電極95為整面性涂布于該基板91的背面912上，造成金屬漿料用量大，生產(chǎn)成本較高，所以已知電池的結(jié)構(gòu)與制法有待改良。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能降低生產(chǎn)成本并能維持良好電流收集效能的太陽能電池、其模組及其制造方法。
[0006]本發(fā)明太陽能電池,包含:一個基板以及一個正面電極，該基板具有相反的一個受光面與一個背面、以及一個位于該受光面?zhèn)鹊纳錁O層，該正面電極位于該受光面上。該基板還具有一個位于該背面?zhèn)鹊谋潮砻骐妶鲞B接部，該太陽能電池還包含一個位于該背面上并具有多個線狀開口的鈍化層、一個位于該背面上并包括多個間隔的段狀導(dǎo)電部的匯流電極、及多個分別對應(yīng)覆蓋于該多個線狀開口上的線狀背電極；該背表面電場連接部位于至少兩相鄰的該多個段狀導(dǎo)電部之間，該多個線狀背電極的材質(zhì)的電阻率大于該匯流電極的材質(zhì)的電阻率。
[0007]本發(fā)明所述的太陽能電池，至少兩相鄰的線狀背電極以與該多個線狀背電極相同材質(zhì)的多個連接電極相接，且該多個連接電極與該基板的背面被該鈍化層隔開。
[0008]本發(fā)明所述的太陽能電池，該鈍化層的該多個線狀開口沿一個第一方向延伸并且沿一個不同于該第一方向的第二方向間隔排列，該匯流電極的該多個段狀導(dǎo)電部沿該第二方向間隔排列。
[0009]本發(fā)明所述的太陽能電池，該鈍化層還具有一個對應(yīng)該背表面電場連接部的位置的連接開口。
[0010]本發(fā)明所述的太陽能電池，每一線狀背電極沿一個第一方向延伸，每一線狀背電極具有兩個沿該第一方向延伸且相對的邊緣，每一線狀背電極的材質(zhì)包含鋁及硅，每一線狀背電極的所述邊緣部位的娃含量小于12.6%。
[0011]本發(fā)明太陽能電池模組，包含:相對設(shè)置的一個第一板材與一個第二板材、及一個位于該第一板材與該第二板材之間的封裝材。該太陽能電池模組還包含多個排列于該第一板材與該第二板材之間并且如上述的太陽能電池，該封裝材包覆在所述太陽能電池的周圍。
[0012]本發(fā)明太陽能電池的制造方法,包含:準(zhǔn)備一個基板，該基板具有相反的一個受光面與一個背面，并在該受光面?zhèn)刃纬捎幸粋€射極層；在該受光面上形成一正面電極。該太陽能電池的制造方法還包含:在該背面上形成一個具有多個開口的鈍化層；以及在該鈍化層上形成一個集電層，并使該集電層經(jīng)由該鈍化層的該多個開口而連接該背面。該集電層的形成方法包括:以網(wǎng)印方式于該背面上形成相間隔且分別覆蓋該多個開口的多個第一導(dǎo)電膠圖案、以及形成多個位于該多個第一導(dǎo)電膠圖案之間并且與該多個第一導(dǎo)電膠圖案間隔的第二導(dǎo)電膠圖案，其中每一第二導(dǎo)電膠圖案與該背面被該鈍化層隔開；以及進(jìn)行熱處理并通過該多個第一導(dǎo)電膠圖案及該多個第二導(dǎo)電膠圖案的材料流動性，使每兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案可經(jīng)由該兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案間的至少一個第二導(dǎo)電膠圖案電連接。
[0013]本發(fā)明所述的太陽能電池的制造方法，每兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案之間有至少二個第二導(dǎo)電膠圖案。
[0014]本發(fā)明所述的太陽能電池的制造方法，位于每兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案間的該至少二個第二導(dǎo)電膠圖案彼此之間的間距相同。
[0015]本發(fā)明所述的太陽能電池的制造方法，相鄰第一導(dǎo)電膠圖案和第二導(dǎo)電膠圖案的間距小于相鄰兩第二導(dǎo)電膠圖案的間距。
[0016]本發(fā)明所述的太陽能電池的制造方法，該多個第一導(dǎo)電膠圖案的厚度大于該多個第二導(dǎo)電膠圖案的厚度。
[0017]本發(fā)明所述的太陽能電池的制造方法，該多個第二導(dǎo)電膠圖案沿直線延伸。
[0018]本發(fā)明所述的太陽能電池的制造方法，該多個第一導(dǎo)電膠圖案及該多個開口沿直線延伸。
[0019]本發(fā)明所述的太陽能電池的制造方法，還包括:在該背面上覆蓋多個間隔的匯流導(dǎo)電膠圖案并經(jīng)由熱處理以形成一具有多個間隔的段狀導(dǎo)電部的匯流電極，其中該集電層的材質(zhì)的電阻率大于該匯流電極的材質(zhì)的電阻率。該太陽能電池的制造方法還在該背面上形成一個位于至少兩相鄰的該多個段狀導(dǎo)電部之間的背表面電場連接部，形成該背表面電場連接部的方法包括:在該基板的該背面上且在至少兩相鄰的該多個匯流導(dǎo)電膠圖案之間覆蓋一個連接導(dǎo)電膠圖案；以及進(jìn)行熱處理以使該連接導(dǎo)電膠圖案的材料與該基板的材料混合以形成該背表面電場連接部。其中，該鈍化層還具有一個對應(yīng)該背表面電場連接部的位置的連接開口。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:通過該多個線狀背電極僅對應(yīng)該多個線狀開口的位置而設(shè)置，而非呈整面涂布，可以有效地減少網(wǎng)印導(dǎo)電漿料的用量、降低電池生產(chǎn)成本。而該多個背表面電場連接部具有良好的導(dǎo)電效果，可以與該匯流電極及線狀背電極配合形成完善的導(dǎo)電網(wǎng)路，具有良好的電流收集效能。而本發(fā)明的制造方法通過形成間隔的該多個第一導(dǎo)電膠圖案與第二導(dǎo)電膠圖案，再通過導(dǎo)電漿料的流動特性來形成整體電性連接的該集電層，如此同樣可減少漿料用量及降低生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是一種已知太陽能電池的背面示意圖；
[0022]圖2是沿圖1的A-A線所取的剖視圖；
[0023]圖3是本發(fā)明太陽能電池模組的一第一較佳實(shí)施例的局部剖視示意圖；
[0024]圖4是該第一較佳實(shí)施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中的虛線示意多個線狀開口與多個連接開口；
[0025]圖5是沿圖4的B-B線所取的剖視圖；
[0026]圖6是沿圖4的C-C線所取的剖視圖；
[0027]圖7是沿圖4的D-D線所取的剖視圖；
[0028]圖8是該第一較佳實(shí)施例的部分元件的示意圖，主要顯示一鈍化層的該多個線狀開口與連接開口；
[0029]圖9是本發(fā)明太陽能電池模組的一第二較佳實(shí)施例的一太陽能電池的背面示意圖；
[0030]圖10是沿圖9的E-E線所取的剖視圖；
[0031]圖11是該第二較佳實(shí)施例的太陽能電池的制造方法的部分步驟流程示意圖，圖11的剖視位置沿圖9的F-F線，并且顯示在一基板的背面形成多個匯流導(dǎo)電膠圖案，并經(jīng)熱處理后形成多個匯流電極；
[0032]圖12是該第二較佳實(shí)施例的太陽能電池的制造方法的部分步驟流程示意圖，圖12的剖視位置沿圖9的E-E線，并且顯示在該基板的背面形成多個第一導(dǎo)電膠圖案與多個第二導(dǎo)電膠圖案，并經(jīng)熱處理后形成多個第一突出部與多個第二突出部；
[0033]圖13為一網(wǎng)版的示意圖，該網(wǎng)版用于網(wǎng)印形成該第二較佳實(shí)施例的一集電層；
[0034]圖14是一流程示意圖，顯示本發(fā)明太陽能電池模組的一第三較佳實(shí)施例的一太陽能電池的制造方法的部分步驟；
[0035]圖15為一網(wǎng)版的示意圖，該網(wǎng)版用于網(wǎng)印形成該第三較佳實(shí)施例的一集電層；
[0036]圖16是本發(fā)明太陽能電池模組的一第四較佳實(shí)施例的一太陽能電池的背面示意圖；
[0037]圖17是一流程示意圖，顯示該第四較佳實(shí)施例的太陽能電池的制造方法的部分步驟，圖17的剖視位置沿圖16的G-G線。

【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，要注意的是，在以下的說明內(nèi)容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
[0039]參閱圖3、圖4，本發(fā)明太陽能電池模組的一第一較佳實(shí)施例包含:上下相對設(shè)置的一第一板材I與一第二板材2、多個陣列式排列于該第一板材I與該第二板材2間的太陽能電池3、及至少一位于該第一板材I及該第二板材2間，并包覆在該多個太陽能電池3周圍的封裝材4。
[0040]該第一板材I與該第二板材2在實(shí)施上沒有特殊限制，可以使用玻璃或塑膠板材，而且位于電池受光面的一側(cè)的板材必須為可透光。該封裝材4的材質(zhì)例如為可透光的乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)，或其他可用于太陽能電池模組封裝的相關(guān)材料。
[0041]該多個太陽能電池3通過圖未示出的焊帶導(dǎo)線(ribbon)電連接。該多個太陽能電池3的結(jié)構(gòu)都相同，以下僅以其中一個為例進(jìn)行說明。但是在一模組中的多個電池不以結(jié)構(gòu)相同為絕對必要。
[0042]參閱圖4至圖8,該太陽能電池3包含:一基板31、一正面電極32、一鈍化層33、多個匯流電極34、多個線狀背電極35、以及多個連接電極36。
[0043]該基板31具有相反的一受光面311與一背面312、以及一位于該受光面311處的內(nèi)側(cè)的射極層313，該射極層313上可設(shè)置一抗反射層314。其中，該基板31例如硅基板31，且該基板31與該射極層313中的一個為η型半導(dǎo)體，另一個為P型半導(dǎo)體，進(jìn)而形成ρ_η接面。該抗反射層314的材料例如氮化硅(SiNx)，可用于降低光反射，以提高光線入射量。
[0044]此外，該基板31還具有多個彼此間隔且位于該背面312側(cè)的多個局部背表面電場(Local Back Surface Field,簡稱LBSF) 315與多個背表面電場連接部316。其中，局部背表面電場315的載子濃度大于該基板31的載子濃度，可幫助提升載子收集效率及光電轉(zhuǎn)換效率，局部背表面電場315的材質(zhì)例如為鋁硅化合物，主要是硅中摻雜微量的鋁(鋁含量約為1%左右)。
[0045]補(bǔ)充說明的是，本實(shí)施例的該多個局部背表面電場315及該多個背表面電場連接部316的位置對應(yīng),且局部背表面電場315相對于背表面電場連接部316較靠近該基板31的內(nèi)部。上述結(jié)構(gòu)相對關(guān)系與其制作方式有關(guān)，但本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不限于此，后續(xù)會有說明。
[0046]該正面電極32位于該基板31的受光面311上，并與該匯流電極34及該多個線狀背電極35配合輸出電能，但由于該正面電極32非本發(fā)明的改良重點(diǎn)，所以不再說明。
[0047]該鈍化層33位于該背面312上，用于填補(bǔ)、降低該基板31的表面缺陷，進(jìn)而降低載子在該背面312處的復(fù)合速率，可提升電池的開路電壓、短路電流及轉(zhuǎn)換效率。該鈍化層33的材料例如氧化物、氮化物，或氧化物與氮化物等的復(fù)合材料。該鈍化層33具有多個線狀開口 331及多個連接開口 332，該多個線狀開口 331沿一第一方向51延伸并且沿一不同于該第一方向51的第二方向52間隔排列,本實(shí)施例的第二方向52垂直該第一方向51,且該多個線狀開口 331分別對應(yīng)多個背表面電場連接部316中的幾個背表面電場連接部316的位置。該多個連接開口 332相間隔且分別對應(yīng)另外幾個背表面電場連接部316的位置，本實(shí)施例的每一連接開口 332沿該第二方向52延伸。
[0048]本實(shí)施例的匯流電極34的數(shù)量為三個，并且位于該背面312上。每一匯流電極34包括多個沿該第二方向52延伸且間隔排列的段狀導(dǎo)電部341。每一匯流電極34中的任兩個段狀導(dǎo)電部341之間具有一個所述背表面電場連接部316與一個對應(yīng)該背表面電場連接部316的延伸電極38,延伸電極38的寬度小于段狀導(dǎo)電部341的寬度。但本發(fā)明的背表面電場連接部316的位置不限于只位于任兩段狀導(dǎo)電部341之間。需要注意的是，本發(fā)明實(shí)施時可以只設(shè)置一個匯流電極34，而且只要其中兩個相鄰段狀導(dǎo)電部341之間設(shè)置一背表面電場連接部316即可。補(bǔ)充說明的是，所述“段狀”一詞，是用于表示每一匯流電極34是由多個間隔的導(dǎo)電部所構(gòu)成，而非呈現(xiàn)連續(xù)一體式的長條狀，因此所述段狀不用于限制導(dǎo)電部的形狀，該多個段狀導(dǎo)電部341可以為方形、圓形或其他各種形狀。
[0049]匯流電極34可利用銀漿網(wǎng)印形成，因此其主要材質(zhì)為銀，而本實(shí)施例的每一匯流電極34采用斷線式結(jié)構(gòu)可減少網(wǎng)印漿料的用量，有助于降低生產(chǎn)成本。但于實(shí)施時，本發(fā)明的每一匯流電極34仍可以采用連續(xù)一體式的長條狀結(jié)構(gòu)。
[0050]該多個線狀背電極35位于該基板31的背面312，并分別對應(yīng)覆蓋于該多個線狀開口 331上，因此該多個線狀背電極35的延伸方向與該多個線狀開口 331的延伸方向相同，都沿該第一方向51延伸。其中有部分的線狀背電極35與至少一個匯流電極34或至少一個背表面電場連接部316連接，以形成導(dǎo)電網(wǎng)路。該多個線狀背電極35可利用鋁漿網(wǎng)印形成，因此其主要材質(zhì)為鋁。該多個線狀背電極35的材質(zhì)的電阻率大于該多個匯流電極34的材質(zhì)的電阻率。此外，由于該基板31的材質(zhì)(硅)會自該背面312擴(kuò)散到每一線狀背電極35中，因此每一線狀背電極35的材質(zhì)也可能包含硅。
[0051]較佳地，每一線狀背電極35的寬度wl大于每一線狀開口 331的寬度《2，使每一線狀背電極35可完全覆蓋相對應(yīng)的該線狀開口 331，而且線狀背電極35的局部部位位于該鈍化層33表面上。此外，每一線狀背電極35具有兩個沿該第一方向51延伸且沿該第二方向52相對的邊緣351,較佳地,每一線狀背電極35的所述邊緣351部位的娃含量小于12.6%,12.6%為Si溶于Al中的飽和濃度值。上述的線狀背電極35寬度限制與硅含量限制的原因如下:由于該多個線狀背電極35制作時，是利用網(wǎng)印方式將導(dǎo)電漿料(例如鋁漿)涂布于該鈍化層33上，部分的導(dǎo)電漿料會流動填入該多個線狀開口 331中，后續(xù)經(jīng)由高溫?zé)Y(jié)(firing)即可使導(dǎo)電漿料固化成型為該多個線狀背電極35。而在燒結(jié)過程中，導(dǎo)電漿料的材料(鋁)可經(jīng)由該多個線狀開口 331而接觸該基板31的背面312，并與該基板31的材料(硅)混合，進(jìn)而一并形成局部背表面電場315與背表面電場連接部316。因此線狀背電極35的寬度及材料足夠時，使得在網(wǎng)印與燒結(jié)過程中，有足夠的鋁可以與該基板31的硅反應(yīng)，以確保制作出的該多個鋁硅合金的背表面電場連接部316具有良好的品質(zhì)及導(dǎo)電性，而且背表面電場連接部316的電阻率小于局部背表面電場315的電阻率，也小于線狀背電極35的電阻率，背表面電場連接部316具有良好的導(dǎo)電效能，從而可提升電流收集效率。此外，延伸電極38可以與線狀背電極35以同一次網(wǎng)印形成，延伸電極38材料可以于燒結(jié)時經(jīng)由連接開口 332而與基板31材料混合以形成多個背表面電場連接部316中的幾個背表面電場連接部316與局部背表面電場315。
[0052]本實(shí)施例的該多個連接電極36彼此間隔地位于該鈍化層33上，該多個連接電極36與該基板31的背面312被該鈍化層33隔開。本實(shí)施例的任兩相鄰的線狀背電極35之間都以多個連接電極36相連接，且該多個連接電極36的材質(zhì)與該多個線狀背電極35的材質(zhì)相同，并且可以利用同一次網(wǎng)印制程一起形成。通過連接電極36連接線狀背電極35，可以形成完善的導(dǎo)電網(wǎng)路，以提升電流收集效率及光電轉(zhuǎn)換效率。但本發(fā)明實(shí)施時，不以設(shè)置連接電極36為必要，或者當(dāng)設(shè)置連接電極36時，只要其中至少兩相鄰的線狀背電極35以連接電極36相接即可，不以所有的線狀背電極35都通過連接電極36相接為絕對必要，也不需限制連接電極36的配置位置與數(shù)量。
[0053]綜上所述，本發(fā)明的電池背電極并非呈整面涂布，而是將該多個線狀背電極35對應(yīng)該多個線狀開口 331的位置而設(shè)置，可以有效地減少網(wǎng)印導(dǎo)電漿料的用量，進(jìn)而降低電池生產(chǎn)成本。每一匯流電極34包括多個間隔的段狀導(dǎo)電部341而呈斷線狀，取代已知的一體式長條狀匯流電極34，同樣可減少導(dǎo)電漿料用量及降低生產(chǎn)成本。而該多個背表面電場連接部316位于相鄰兩段狀導(dǎo)電部341之間，可產(chǎn)生良好的導(dǎo)電效果，再加上該多個連接電極36形成完善的導(dǎo)電網(wǎng)路，因此本發(fā)明在降低生產(chǎn)成本的同時，還能使背面電極具有良好的電流收集效能。
[0054]參閱圖9、圖10、圖11，本發(fā)明太陽能電池模組的第二較佳實(shí)施例與該第一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)大致相同，以下主要說明不同的地方。
[0055]本實(shí)施例的太陽能電池3包含:一基板31、一正面電極32、一鈍化層33、多個匯流電極34、以及一集電層37。本實(shí)施例的基板31及正面電極32結(jié)構(gòu)與該第一較佳實(shí)施例相同，不再說明。
[0056]該鈍化層33位于該背面312上，并具有多個沿該第一方向51延伸并且沿該第二方向52間隔排列的開口 333，本實(shí)施例的開口 333為長條線狀，但不限于此。
[0057]該多個匯流電極34皆為一體式連續(xù)長條狀，該多個匯流電極34沿該第二方向52延伸并且沿該第一方向51間隔排列，實(shí)施時也可以只設(shè)置一個匯流電極34。
[0058]該集電層37位于該鈍化層33上并對應(yīng)于該背面312而幾乎呈整面配置，并可經(jīng)由該鈍化層33的該多個開口 333而連接該基板31的背面312。該集電層37連接該多個匯流電極34。該集電層37的材質(zhì)(例如鋁)的電阻率大于該多個匯流電極34的材質(zhì)(例如銀)的電阻率。
[0059]該集電層37包括多個彼此間隔且分別覆蓋該多個開口 333的第一突出部371、以及多個位于該多個第一突出部371之間的第二突出部372，而且每一第二突出部372與該背面312被該鈍化層33隔開。本實(shí)施例的該多個第一突出部371、該多個第二突出部372與該多個開口 333都是沿該第一方向51直線延伸。該多個第一突出部371的厚度tl大于該多個第二突出部372的厚度t2，所述厚度tl、t2都是自該鈍化層33的遠(yuǎn)離該基板31的表面起算。
[0060]本實(shí)施例的每兩相鄰的第一突出部371之間的第二突出部372的數(shù)量皆為多個，但實(shí)施時，每兩相鄰的第一突出部371之間的第二突出部372的數(shù)量也可以為一個或是至少二個。
[0061]本實(shí)施例的多個局部背表面電場315與多個背表面電場連接部316分別對應(yīng)該多個開口 333的位置。
[0062]參閱圖9、圖11、圖12，本實(shí)施例的太陽能電池的制造方法包含以下步驟:
[0063]步驟一:準(zhǔn)備具有相反的該受光面311與該背面312的該基板31，并可利用擴(kuò)散制程在該受光面311側(cè)形成該射極層313，另外還可利用真空鍍膜方式于該射極層313上形成該抗反射層314。本發(fā)明所述的真空鍍膜方式包含物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)等方式，所述化學(xué)氣相沉積包含PECVD。
[0064]步驟二:在該受光面311上形成該正面電極32。本步驟可通過網(wǎng)印方式于該抗反射層314上披覆該正面電極32的導(dǎo)電漿料，接著進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，該導(dǎo)電漿料會侵蝕并穿過該抗反射層314而接觸該射極層313，當(dāng)導(dǎo)電漿料固化后就形成該正面電極32。
[0065]步驟三:于該背面312上形成該鈍化層33，本步驟可利用真空鍍膜方式先于該背面312上形成連續(xù)完整的鈍化層33薄膜，再于預(yù)定位置進(jìn)行開孔制程以形成該鈍化層33的該多個開口 333，進(jìn)而使該背面312的對應(yīng)于該多個開口 333的部位露出。其中，該開孔制程可以利用激光燒蝕、蝕刻膠(etching paste)或濕式蝕刻等方式進(jìn)行。補(bǔ)充說明的是，該鈍化層33上的預(yù)定成型該多個匯流電極34的部位，也可以設(shè)置孔洞以令后續(xù)形成的該多個匯流電極34可經(jīng)由這些孔洞接觸該背面312，但也可以不設(shè)置孔洞而使該多個匯流電極34與該背面312之間以該鈍化層33隔開。
[0066]步驟四:在該鈍化層33上形成該多個匯流電極34與該集電層37，并使該集電層37經(jīng)由該鈍化層33的該多個開口 333而連接該背面312。該多個匯流電極34的形成方法包括:于該背面312上覆蓋匯流電極34的導(dǎo)電漿料(例如銀漿)，以形成多個間隔的匯流導(dǎo)電膠圖案60(圖11)，并經(jīng)由熱處理以形成該多個匯流電極34。所述熱處理是先進(jìn)行初步烘烤，再以燒結(jié)制程使導(dǎo)電漿料固化形成該多個匯流電極34，而燒結(jié)形成該多個匯流電極34的制程可以與燒結(jié)形成該集電層37的制程一起進(jìn)行。
[0067]該集電層37的形成方法包括:以網(wǎng)印方式于該背面312上涂布集電層37的導(dǎo)電漿料(例如鋁漿)，以形成相間隔且分別覆蓋該多個開口 333的多個第一導(dǎo)電膠圖案61以及形成多個第二導(dǎo)電膠圖案62，該多個第二導(dǎo)電膠圖案62位于該多個第一導(dǎo)電膠圖案61之間并且與該多個第一導(dǎo)電膠圖案61間隔，而且每一第二導(dǎo)電膠圖案62與該背面312被該鈍化層33隔開。需要說明的是，每兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案61之間的第二導(dǎo)電膠圖案62的數(shù)量可以為一個、二個或更多個，該多個第一導(dǎo)電膠圖案61的厚度t3大于該多個第二導(dǎo)電膠圖案62的厚度t4，所述厚度t3、t4都是自該鈍化層33的遠(yuǎn)離該基板31的表面起算。該多個第一導(dǎo)電膠圖案61分別沿該多個開口 333而延伸覆蓋，該多個第一導(dǎo)電膠圖案61、該多個第二導(dǎo)電膠圖案62及該多個開口 333皆沿該第一方向51直線延伸。
[0068]接著進(jìn)行熱處理(可包含初步烘烤與后續(xù)的燒結(jié)制程)并可通過該多個第一導(dǎo)電膠圖案61及該多個第二導(dǎo)電膠圖案62的材料流動性，使原本相間隔的第一導(dǎo)電膠圖案61與第二導(dǎo)電膠圖案62的材料流動并相連，進(jìn)而使每兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案61可經(jīng)由該兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案61間的至少一個第二導(dǎo)電膠圖案62電連接。在熱處理制程后，該多個第一導(dǎo)電膠圖案61與該多個第二導(dǎo)電膠圖案62，由于材料流動連接而固化成型該集電層37的該多個第一突出部371及該多個第二突出部372。在燒結(jié)制程后，由于該集電層37的材料(鋁)與該基板31的材料(硅)混合，該多個局部背表面電場315及背表面電場連接部316也一并形成。
[0069]補(bǔ)充說明，本實(shí)施例的每兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案61之間可以有至少二個第二導(dǎo)電膠圖案62。位于每兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案61間的該至少二個第二導(dǎo)電膠圖案62彼此之間的間距dl、d2可以相同或不同。此外，該集電層37與該多個匯流電極34的網(wǎng)印步驟可以利用一次網(wǎng)印同時進(jìn)行，也可以分成兩次，當(dāng)分成兩次時，不須限定網(wǎng)印的先后順序。
[0070]參閱圖9、圖12、圖13，圖13顯示用于網(wǎng)印形成該集電層37的一網(wǎng)版7的結(jié)構(gòu)，主要包含一網(wǎng)布(圖未示)、以及一結(jié)合于該網(wǎng)布上且圖案化的阻擋層71，該阻擋層71具有多個沿該第一方向51延伸的阻擋部712，相鄰的阻擋部712之間形成多個間隔的第一穿孔713、及多個位于相鄰的第一穿孔713之間的第二穿孔714，該多個第一穿孔713的寬度《3大于該多個第二穿孔714的寬度《4，因此在網(wǎng)印該集電層37時，通過該多個第一穿孔713的漿料就可形成該多個第一導(dǎo)電膠圖案61，通過該多個第二穿孔714的漿料就可形成該多個第二導(dǎo)電膠圖案62，且第一導(dǎo)電膠圖案61與第二導(dǎo)電膠圖案62沿該第一方向51直線延伸的形態(tài)即分別類似于第一穿孔713與第二穿孔714的直線延伸形態(tài)。并且因?yàn)榈谝淮┛?13的寬度《3較大，可容許較多的導(dǎo)電漿料通過，進(jìn)而使網(wǎng)印出的第一導(dǎo)電膠圖案61的厚度與寬度都大于第二導(dǎo)電膠圖案62的厚度與寬度，而燒結(jié)形成的第一突出部371的厚度自然也大于第二突出部372的厚度。而且通過第一穿孔713與第二穿孔714的適當(dāng)寬度、穿孔之間的間距適當(dāng)、以及漿料具有流動性等特點(diǎn)，使制出的該集電層37可連接成一整體。
[0071]綜上所述，由于本實(shí)施例配合特殊的網(wǎng)版7設(shè)計(jì)，該多個阻擋部712具有阻擋作用，因此可減少導(dǎo)電漿料用量。本實(shí)施例的集電層37的遠(yuǎn)離該基板31的表面非平整，相對于傳統(tǒng)電池的背電極整體大致為均勻厚度(傳統(tǒng)電池的背電極厚度相當(dāng)于第一突出部371的厚度)而言，確實(shí)減少導(dǎo)電漿料用量并降低生產(chǎn)成本。而且在此同時該集電層37的該多個第一突出部371之間又可通過該多個第二突出部372電性連接，使該集電層37整體仍以整面的方式形成于該基板31的背面312上，具有良好的導(dǎo)電效能及電流收集效果。并且因?yàn)樵摷妼?7表面非平整而可增加表面積，如此可以提升后續(xù)組裝模組時，電池與封裝材(EVA)之間的結(jié)合拉力。
[0072]參閱圖14，本發(fā)明太陽能電池模組的第三較佳實(shí)施例與該第二較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)大致相同，不同的地方在于，本實(shí)施例在制作過程中，網(wǎng)印形成的相鄰第一導(dǎo)電膠圖案61和第二導(dǎo)電膠圖案62的間距d3小于相鄰兩第二導(dǎo)電膠圖案62的間距d4或d4’。本實(shí)施例的功效在于:相鄰第一導(dǎo)電膠圖案61和第二導(dǎo)電膠圖案62的間距d3較小，則在網(wǎng)印過程中，可以通過第二導(dǎo)電膠圖案62對第一導(dǎo)電膠圖案61形成側(cè)向的支撐力量，使得由所述第一導(dǎo)電膠圖案61形成的所述第一突出部371具有足夠的突出厚度。本實(shí)施例制作出的太陽能電池3的集電層37的相鄰第一突出部371和第二突出部372靠得較近而形成局部重疊。
[0073]參閱圖14、圖15，圖15是用于形成本實(shí)施例的集電層37所使用的網(wǎng)版7，與該第二較佳實(shí)施例的網(wǎng)版略有不同，本實(shí)施例的網(wǎng)版7的阻擋層71上的相鄰第一穿孔713和第二穿孔714的間距d5小于相鄰兩第二穿孔714的間距d6或d6’。
[0074]參閱圖16、圖17，本發(fā)明太陽能電池模組的第四較佳實(shí)施例與該第二較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)大致相同，不同的地方在于，本實(shí)施例的太陽能電池3的每一匯流電極34包括多個沿該第二方向52延伸且間隔排列的段狀導(dǎo)電部341。該鈍化層33除了具有該多個開口 333以外，還具有多個分別位于相鄰兩段狀導(dǎo)電部341之間的連接開口 332。而該基板31的局部背表面電場315與背表面電場連接部316對應(yīng)該多個開口 333及該多個連接開口 332的位置。實(shí)施時，該鈍化層33也可以只具有一個對應(yīng)其中一背表面電場連接部316的位置的連接開口 332。
[0075]本實(shí)施例的制造方法主要是在該背面312上覆蓋多個間隔的匯流導(dǎo)電膠圖案60，并經(jīng)由熱處理以形成具有多個間隔的段狀導(dǎo)電部341的該多個匯流電極34。
[0076]本實(shí)施例的制造方法還在該背面312上形成一位于至少兩相鄰的該多個段狀導(dǎo)電部341之間的背表面電場連接部316，所述“至少兩相鄰的該多個段狀導(dǎo)電部341”是指同一個匯流電極34中的段狀導(dǎo)電部341。而形成該背表面電場連接部316的方法包括:在該背面312上且在至少兩相鄰的該多個匯流導(dǎo)電膠圖案60之間覆蓋一連接導(dǎo)電膠圖案63，進(jìn)行熱處理(可包含初步烘烤與燒結(jié)制程)以形成該背表面電場連接部316，而且形成該背表面電場連接部316所需進(jìn)行的熱處理可以與形成該多個段狀導(dǎo)電部341所需進(jìn)行的熱處理一起進(jìn)行，因此經(jīng)由熱處理后，該背表面電場連接部316就會位于至少兩相鄰的段狀導(dǎo)電部341之間。具體來說，該連接導(dǎo)電膠圖案63的材料與該集電層37的導(dǎo)電漿料材料相同，并且以同一次網(wǎng)印制程覆蓋于該鈍化層33上，在燒結(jié)時，連接導(dǎo)電膠圖案63的材料通過該鈍化層33的連接開口 332而與該基板31的材料混合，進(jìn)而可形成局部背表面電場315與背表面電場連接部316。
[0077]以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)和變化，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以本申請的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能電池，包含:一個基板以及一個正面電極，該基板具有相反的一個受光面與一個背面、以及一個位于該受光面?zhèn)鹊纳錁O層，該正面電極位于該受光面上，其特征在于，該基板還具有一個位于該背面?zhèn)鹊谋潮砻骐妶鲞B接部，該太陽能電池還包含一個位于該背面上并具有多個線狀開口的鈍化層、一個位于該背面上并包括多個間隔的段狀導(dǎo)電部的匯流電極、及多個分別對應(yīng)覆蓋于該多個線狀開口上的線狀背電極；該背表面電場連接部位于至少兩相鄰的該多個段狀導(dǎo)電部之間，該多個線狀背電極的材質(zhì)的電阻率大于該匯流電極的材質(zhì)的電阻率。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，至少兩相鄰的線狀背電極以與該多個線狀背電極相同材質(zhì)的多個連接電極相接，且該多個連接電極與該基板的背面被該鈍化層隔開。
3.如權(quán)利要求2所述的太陽能電池，其特征在于，該鈍化層的該多個線狀開口沿一個第一方向延伸并且沿一個不同于該第一方向的第二方向間隔排列，該匯流電極的該多個段狀導(dǎo)電部沿該第二方向間隔排列。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，該鈍化層還具有一個對應(yīng)該背表面電場連接部的位置的連接開口。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，每一線狀背電極沿一個第一方向延伸，每一線狀背電極具有兩個沿該第一方向延伸且相對的邊緣，每一線狀背電極的材質(zhì)包含鋁及硅，每一線狀背電極的所述邊緣部位的硅含量小于12.6%。
6.一種太陽能電池模組，包含:相對設(shè)置的一個第一板材與一個第二板材、及一個位于該第一板材與該第二板材之間的封裝材，其特征在于，該太陽能電池模組還包含多個排列于該第一板材與該第二板材之間并且如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的太陽能電池，該封裝材包覆在所述太陽能電池的周圍。
7.一種太陽能電池的制造方法，包含:準(zhǔn)備一個基板，該基板具有相反的一個受光面與一個背面，并在該受光面?zhèn)刃纬捎幸粋€射極層；在該受光面上形成一正面電極；其特征在于，該太陽能電池的制造方法還包含: 在該背面上形成一個具有多個開口的鈍化層；以及 在該鈍化層上形成一個集電層，并使該集電層經(jīng)由該鈍化層的該多個開口而連接該背面，該集電層的形成方法包括: 以網(wǎng)印方式于該背面上形成相間隔且分別覆蓋該多個開口的多個第一導(dǎo)電膠圖案、以及形成多個位于該多個第一導(dǎo)電膠圖案之間并且與該多個第一導(dǎo)電膠圖案間隔的第二導(dǎo)電膠圖案，其中每一第二導(dǎo)電膠圖案與該背面被該鈍化層隔開；以及 進(jìn)行熱處理并通過該多個第一導(dǎo)電膠圖案及該多個第二導(dǎo)電膠圖案的材料流動性，使每兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案可經(jīng)由該兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案間的至少一個第二導(dǎo)電膠圖案電連接。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，每兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案之間有至少二個第二導(dǎo)電膠圖案。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，位于每兩相鄰的第一導(dǎo)電膠圖案間的該至少二個第二導(dǎo)電膠圖案彼此之間的間距相同。
10.如權(quán)利要求8所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，相鄰第一導(dǎo)電膠圖案和第二導(dǎo)電膠圖案的間距小于相鄰兩第二導(dǎo)電膠圖案的間距。
11.如權(quán)利要求7所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，該多個第一導(dǎo)電膠圖案的厚度大于該多個第二導(dǎo)電膠圖案的厚度。
12.如權(quán)利要求7所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，該多個第二導(dǎo)電膠圖案沿直線延伸。
13.如權(quán)利要求7至12中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，該多個第一導(dǎo)電膠圖案及該多個開口沿直線延伸。
14.如權(quán)利要求13所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于，還包括在該背面上覆蓋多個間隔的匯流導(dǎo)電膠圖案并經(jīng)由熱處理以形成一具有多個間隔的段狀導(dǎo)電部的匯流電極，其中該集電層的材質(zhì)的電阻率大于該匯流電極的材質(zhì)的電阻率； 該太陽能電池的制造方法還在該背面上形成一個位于至少兩相鄰的該多個段狀導(dǎo)電部之間的背表面電場連接部，形成該背表面電場連接部的方法包括:在該基板的該背面上且在至少兩相鄰的該多個匯流導(dǎo)電膠圖案之間覆蓋一個連接導(dǎo)電膠圖案；以及進(jìn)行熱處理以使該連接導(dǎo)電膠圖案的材料與該基板的材料混合以形成該背表面電場連接部； 其中，該鈍化層還具有一個對應(yīng)該背表面電場連接部的位置的連接開口。
【文檔編號】H01L31/18GK104300019SQ201310373804
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】李昆儒, 劉浩偉, 賴俊文 申請人:茂迪股份有限公司