晶體光伏電池及其制造方法
【專利說明】晶體光伏電池及其制造方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年12月14日提交的美國臨時申請號61/737，589的優先權，通過全面引用將其全部公開內容并入到這里。
技術領域
[0003]本公開內容通常涉及光伏(PV)電池及其制造PV電池的方法，并且，更具體地，涉及具有電極的晶體PV電池及其制造方法。
【背景技術】
[0004]光伏(PV)模塊為將太陽能能量轉換成電的器件。PV模塊典型地包括若干PV電池(串聯連接和/或并聯連接)，其響應于入射到電池表面上的太陽光而產生電。
[0005]為了從PV電池提取能量，在晶體硅晶片的一個或兩個表面上制造電極。用于制造PV電池電極的各種技術為已知的。在一種已知的方法中，電極包括指(finger)和匯流條，并且其被使用銀(Ag)膏而絲網印刷到硅晶片的表面上。一些其它PV電池被通過從銀而絲網印刷指并且將分開的匯流條焊接到指而制造。在另一技術中，指被使用銀而在硅晶片上絲網印刷。銅(Cu)網電極被定位在絲網印刷的指之上。網電極包括(相對匯流條)薄的銅指，該銅指彼此平行延伸并且攔截銀絲網印刷的指。將銅指電氣耦合到絲網印刷的指，并且可用作與匯流條相同的目的。一些已知技術為電氣低效率(例如，呈現不可接受地高歐姆損耗)、人力低效率、使用昂貴的材料(例如銀)，和/或其他相對昂貴地。
[0006]該背景部分旨在向讀者介紹涉及本公開內容的各方面的領域的各方面，其在下文被描述和/或被要求保護。應相信，該討論在提供讀者背景信息以促進更好地理解本公開內容的各方面是有用的。因此，應當理解，這些聲明被在公開內容中閱讀，而非作為現有技術的承認。

【發明內容】

[0007]本公開內容的一方面為一種制造光伏(PV)電池的方法。所述方法包括在晶體硅晶片上沉積多個第一指。所述第一指在第一方向上彼此平行延伸，并且包含基本上無銀的導電材料。
[0008]本公開內容的另一方面為光伏(PV)電池。所述PV電池包括晶體娃襯底和在所述晶體硅晶片上設置的多個第一指。所述第一指在第一方向上彼此平行延伸，并且包含基本上無銀的導電材料。
[0009]存在結合上文提及的方面標注的特征的各種改進。另外的特征也同樣被并入在上文提及的方面。這些改進和附加的特征可單獨地或以任何組合存在。例如，結合任何示出的實施例在下文討論的各種特征單獨地或以任何組合被并入到任何上文描述的方面。
【附圖說明】
[0010]圖1為太陽能模塊實例的透視圖；
[0011]圖2為沿線A-A截取的在圖1中示出的太陽能模塊的截面圖；
[0012]圖3為包括PV電池用于在圖1中示出的太陽能模塊使用的硅晶片實例的俯視圖；
[0013]圖4為PV電池實例的俯視圖；
[0014]圖5為在電池的制造期間的在圖4中示出的PV電池的俯視圖；以及
[0015]圖6為與在圖5中示出的PV電池一起使用的銅網的俯視圖。
[0016]在各種附圖中相同的參考符號表不相同的要素。
【具體實施方式】
[0017]在此描述的實施例通常涉及光伏(PV)電池和制造PV電池的方法。更具體地，在此描述的實施例涉及具有無銀電極的晶體PV電池及其制造方法。
[0018]首先參考圖1和2，一個實施例的太陽能模塊通常被以100表示。在圖1中示出太陽能模塊100的透視圖。圖2為在圖1中示出的沿線A-A截取的太陽能模塊100的截面圖。太陽能模塊100包括太陽能板102和限制太陽能板102的框架104。
[0019]太陽能板102包括頂表面106和底表面108 (在圖2中示出)。邊緣110在頂表面106與底表面108之間延伸。在該實施例中，太陽能板102為矩形形狀。在其它實施例中，太陽能板102可具有任何合適的形狀。
[0020]如在圖2中所示，太陽能板102具有分層結構，該分層結構包括若干層118。層118包括，例如玻璃層、非反射層、電氣連接層、η-型硅層、P-型硅層和/或背層。在其它實施例中，太陽能板102可具有包括一層的或多或少的層118，可具有不同層118，和/或具有不同類型的層118。
[0021]如在圖1中所示，框架104限制太陽能板102。將框架104耦合到太陽能板102，最佳如圖2所示。框架104協助保護太陽能板102的邊緣110。示例性框架104包括與太陽能板102隔開的外表面130和鄰近太陽能板102的內表面132。將外表面130與內表面132隔開并且基本上平行于內表面132。在示例性實施例中，框架104由鋁制成。更具體而言，在一些實施例中，框架104由6000序列(series)陽極氧化鋁制成。在其它實施例中，框架104由任何其它適合的材料制成，該材料提供足夠的剛性，包括，例如，乳制或壓印的不銹鋼、塑料或碳纖維。
[0022]太陽能板102的至少一個層118包括光伏(PV)電池。將PV電池從晶體硅晶片構建。圖3為具有被部分制造在其上的PV電池302的偽方形硅晶片300的示出。圖4為在方形硅晶片300上制造的完成的PV電池302的實例。PV電池302為前擴散發射或異質結PV電池。在其它實施例中，PV電池為任何其它適合類型的PV電池。
[0023]在PV電池302的制造期間，在將形成PV電池302的區域中的硅晶片300上制造電極。在該實施例中，電極包括在晶片300上制造的第一指400和施加到晶片300并耦合到第一指400的第二指402。圖5為在制造期間的PV電池302的示出。已經在晶片300的表面上制造第一指400。第一指400為連接到并且跨晶片300的表面平行延伸的電氣導電指。第一指400導通通過PV電池302產生的電。在示例性實施例中，第一指400為銅(Cu)指。在其它實施例中，第一指400由任何其它適合的導電金屬、合金和/或非金屬材料制成，該非金屬材料包括，例如鋁、鎳、錫和/或鈦。在一些實施例中，第一指400由任何電氣導電、相對低電阻以及相對廉價的材料制成。指400適合由包括無銀(Ag)或基本上沒有銀的材料制成。
[0024]在該實施例中，通過絲網印刷將第一指400施加到晶片300。絲網印刷對于本領域的那些技術人員為熟知的，并且將不會詳細描述。通常，通過掩模(沒有示出)將銅膏施加到晶片300，其允許膏僅在預期的位置中傳到晶片用于形成第一指400。然后，加熱晶片400以去除在膏中使用的溶劑和結合劑，留下銅第一指400。在其它實施例中，可使