晶片太阳能电池、太阳能模块以及用于制造晶片太阳能电池的方法与流程

专利查询2022-5-9  262


本发明涉及晶片太阳能电池、太阳能模块以及用于制造晶片太阳能电池的方法。

背景技术

晶片太阳能电池具有经过处理的通常以硅晶片的形式的半导体基板,其具有正面和背面,除了存在于半导体基板内部的p-n层之外,在其上分别设置有另外的功能层。晶片太阳能电池是一种电子元件,其将入射到其正面的以及在双面电池的情况下同样入射到背面的阳光直接转换为电能。对于这种效应的商业用途,彼此连接的晶片太阳能电池构建成太阳能模块。这种太阳能模块通常具有玻璃片,其上作为所谓的串设置有彼此电连接的晶片太阳能电池,这些晶片太阳能电池在背面用永久耐候的塑料膜或替代地用另一玻璃片粘贴并因此封装。晶片太阳能电池被层压在玻璃片和塑料膜或第二玻璃片之间,例如通过使用EVA(乙烯醋酸乙烯酯)或者作为另一示例使用聚烯烃作为嵌入聚合物。玻璃片构成太阳能模块的太阳能模块正面,光照射到其上,并且耐候的塑料膜或第二玻璃片构成太阳能模块背面。

选自(多个)介电层、(多个)半导体层和/或(多个)透明导电层的组中的至少一个功能层设置在半导体基板的背面上。在此需要强调的是,通常存在多个功能层,

其中多个功能层在此是多个介电、半导体或透明导电层或是这些选项中的多个的组合。全面积或非全面积,即结构化构造的金属化层也设置在至少一个功能层上。例如,在所谓的PERC(具有钝化发射极和钝化背面的电池)太阳能电池的情况下,通常以多个介电层的形式的至少一个功能层例如设计为,使得用于接触半导体基板的金属化层在穿过介电层的区域的部分上接触半导体基板并且在接触区域下方构成优化晶片太阳能电池的功能的所谓的局部背表面场,简称BSF。在另一示例中,例如当使用钝化触点,如TOPCON(隧道氧化钝化触点)或异质结太阳能电池时,金属化层位于半导体和/或透明导电背面层上,并且这些层本身设计为,使得它们能够实现从半导体基板至背面金属触点的电荷传输。该金属化层通常借助含有金属颗粒的膏施加到半导体基板上。随后将施加的膏“烧制”,即经受热处理步骤。在烧制期间,膏的金属颗粒烧结成宏观均质表象的层。然而,微观上该金属化层构造为非均质的。

在本发明的上下文中,对于背面金属化层而言,表述“非均质”是指,在微观上观察,在非均质分布在层中的金属颗粒之间构成填充有空气或其它物质如玻璃的中间空间。金属颗粒的平均尺寸在几微米到几十微米的范围内。这些金属颗粒通过上述热处理步骤烧结成微观非均质的金属化层。

除非光子被光电效应吸收,否则从正面入射到晶片太阳能电池上的光会穿过半导体基板。曾经穿过半导体基板的光可以从晶片太阳能电池的背面区域反射回半导体基板,并在那里再次被吸收。这种光或背面反射特别是由背面的功能层以及这些功能层与金属触点或其它邻接层的界面引起的。然而,这种反射取决于用于制造金属化层的前体金属化层,并且相对较差。这会导致电池级上的短路电流(Jsc)中的固有损耗。同样,在非金属化区域,背面反射受到封装材料相对到空气的结的不利影响。因此,如果将晶片太阳能电池封装成太阳能模块,则可能产生额外的Jsc损失。这些背面反射特性越重要,晶片太阳能电池的半导体基板越薄,因为在第一次穿过半导体基板时吸收的光的比例随着晶片厚度的减小而降低并且因此到达晶片背面的光的比例随着晶片厚度的减小而增加。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于,提供具有进一步改进的短路电流特性的晶片太阳能电池、太阳能模块以及用于制造晶片太阳能电池的方法。

根据本发明,所述问题通过具有权利要求1的特征的晶片太阳能电池、具有权利要求13的特征的太阳能模块以及具有权利要求14的特征的用于制造晶片太阳能电池的方法得以解决。本发明的有利设计方案和改进方案由以下描述的从属权利要求得出。

本发明涉及一种晶片太阳能电池,其包括

具有正面和背面的半导体基板、设置在背面上的至少一个功能层,该至少一个功能层选自由以下各项组成的组:

-至少一个介电层,

-至少一个半导体层,

-至少一个透明导电层,

单片构成的光反射层,该光反射层设置在至少一个功能层的背离背面的一侧上并且选自由以下各项组成的组:

-折射率小于1.7的层,

-在红外线中的白色层,所述白色层在1000nm波长处具有超过的80%的反射率,以及均质金属层,

含有金属颗粒的金属化层,该金属化层设置在光反射层的背离至少一个功能层的一侧上。

通过具有单片构成的光反射层的这种结构,背面金属化中的光学变化与太阳能电池特性断联,并且光反射可以独立于用于制造太阳能模块的层压材料进行。通过光反射层,额外的、良好的光反射层引入到太阳能电池结构中,以便将曾经穿过半导体基板的光带回到半导体基板中,从而增加太阳能电池的短路电流。光反射层优选地构造为,以折射率小于1.7的层的形式存在,或者以红外线中的在1000nm波长处具有超过80%的反射率的白色层的形式存在,或者以均质金属层的形式存在。

在本发明的上下文中,含金属颗粒的背面金属化层需要与均质金属层分开考虑。同样在微观上,均质构成的金属层通常通过合适的沉积工艺,例如经由气相的物理和/或化学沉积在单片复合材料中产生。

半导体基板优选为硅晶片基板。硅晶片基板可以为单晶或多晶的。

至少一个功能层可以具有一个或多个介电层。设置在背面的至少一个介电层优选是透明钝化层。设置在背面的至少一个介电层更优选是(多个)NIR(近红外)透明钝化层。更优选地,至少一个介电层构造为一个或多个AlOx层、一个或多个SiNx层和/或一个或多个SiNxOy层。更优选地,晶片太阳能电池具有作为设置在背面的介电层的AlOx层和SiNx层,其中AlOx层设置在半导体基板和SiNx层之间。在优选实施方式中,晶片太阳能电池因此构造为PERC太阳能电池。AlOx层的折射率优选在1.5至1.7的范围内。SiNx层的折射率优选在1.9至2.4的范围内。SiOxNy层的折射率优选在1.5至1.9的范围内。所描述的所有折射率都是根据DIN在632nm的波长下测量的。

可选地,至少一个功能层可以具有一个或多个半导体层。设置在背面的至少一个半导体层优选地是掺杂层,以产生电荷载流子选择性。优选地,至少一个掺杂半导体层设计为包含不同或甚至没有掺杂浓度和/或具有介电层和半导体层的多个层的层堆叠。在这种情况下,未掺杂层优选是薄的并且直接设置在半导体基板上并且掺杂的半导体层被设置在其上。替代地或附加地,掺杂半导体层构造为在掺杂半导体层和半导体基板之间的与优选薄的介电层,优选AlOx、SiOx或SiCx的组合。替代地或附加地,一个或多个SiNx层优选构造在(多个)掺杂半导体层的背离半导体基板的一侧上,并且/或者一个或多个SiNxOy层优选构造在(多个)掺杂半导体层的背离半导体基板的一侧上。

在进一步优选的实施方式中,晶片太阳能电池因此构造为TOPCON或异质结太阳能电池,其也被称为HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin layer具有本征薄层的异质结)太阳能电池。掺杂半导体层和半导体基板之间的层的层厚优选为一到几纳米。掺杂半导体层的折射率优选在3.6和4.6之间。SiNx层的折射率优选在1.9至2.4的范围内。SiOxNy层的折射率优选在1.5至1.9的范围内。所描述的所有折射率都是根据DIN在632nm的波长下测量的。

在第一变型中,单片构造的光反射层构造为折射率小于1.7的层。为了实现单片构造的折射率小于1.7的层的光反射层,可以使用微观非均质的玻璃珠-空气混合物。单片构成的光反射层优选构造为折射率小于1.5的层,并且甚至进一步优选小于1.3。所描述的所有折射率都是根据DIN在632nm的波长下测量的。通过已经实现的折射率的阶跃,这样的层光反射地构造。由此,背面金属化中的光学变化,例如在太阳能模块的封装过程中,与太阳能电池特性断联。

在第二变型中,单片构造的光反射层构造为在红外线中的在1000nm波长处具有超过80%的反射率的白色层。构造为红外线中的白色层的单片构造的光反射层优选为在1000nm波长处具有超过60%的反射率、更优选在1000nm波长处具有超过40%的反射率。这种层也构造成光反射的。由此,背面金属化中的光学变化,例如在太阳能模块的封装过程中,与太阳能电池特性断联。

在第三变型中,单片构造的光反射层构造为均质金属层。在本发明的意义中,均质金属层是由金属,即构造为没有中间空间或间隙的金属层制成的微观均质层。均质金属层例如可以通过PVD工艺,如溅射或气相沉积来实现。表述“均质”是指,微观观察不能识别金属颗粒,并且因此金属颗粒在微观观察下均质显现。金属层优选是光滑的,即镜面地或基本光滑地构造。金属层提供强光反射特性。

背面金属化层通过其中含有微小金属颗粒的膏实现。因此背面金属化层称为含有金属颗粒的金属化层。

该金属化层优选具有铝颗粒和/或银颗粒。该金属化层优选为Ag(银)层、更优选为Al(铝)层或Al(铝)和Si(硅)的混合物。该金属化层优选借助膏状金属化和随后的烧制步骤产生。由此构成了宏观均质但微观非均质的金属层。微观上非均质的层具有金属颗粒,其间存在充满空气或玻璃的间隙。由于连接至串的太阳能模块的与热和压力作用有关的层压过程,为层压使用的嵌入聚合物,如EVA也可以渗入到上述中间空间中。

在优选的实施方式中,光反射层作为含有白色颜料的层构造为在红外线中的白色层。白色颜料优选构造为二氧化钛颗粒。白色颜料可以例如通过丝印、喷涂或滚轧工艺施加。这种层反射光地构造为,使得例如由制造太阳能模块时的层压过程引起的背面金属化中的光学变化与太阳能电池特性有效地断联。

在优选实施方式之一中,光反射层构造为微观多孔层。即,光反射层具有细孔形式的孔并且因此可以至少部分地渗透流体。它可以是开放或封闭的多孔。

光反射层优选具有至少30%的SiOx。例如,光反射层可以具有这样量的SiOx颗粒,其尺寸优选足够小,使得它们与位于SiOx颗粒之间的空气一起有效地产生比SiOx本身更低的折射率。由此可以实现折射率小于1.7、优选小于1.5、更优选小于1.3的光反射层。折射率小于1.7、优选小于1.5、更优选小于1.3的光反射层可以例如通过滚轧工艺、丝印、喷涂或浸渍施加到至少一个功能层上。

在第二和第三变型中,光反射层构造为不透明的。因此,光反射的效果与在太阳能模块的制造期间渗透到金属化层的金属颗粒之间的中间空间中的嵌入聚合物的光学特性无关。术语“不透明”是指不透光或基本不透光。

在优选的实施方式中,金属化层构造为,使得其构成在多个位置处穿过光反射层以及穿过至少一个功能层的局部电触点。在该实施方式中,它构造为例如PERC电池。

在另一优选实施方式中,光反射层构造为其是导电的,使得金属化层与至少一个功能层之间存在大面积电接触。这就是所谓的TOPCON太阳能电池概念的结构。在该实施方式中,通常没有穿过功能层的局部电触点,而是功能层具有足够的导电特性,从而对于晶片太阳能电池的背面接触足以接触功能层。如果功能层和光反射层也是导电的,则电流从半导体基板流经背面金属化层、光反射层和功能层/电流流经背面金属化、光反射层和功能层至半导体基板。

在异质结太阳能电池的情况下,在半导体基板上优选施加一层或多层掺杂的和本征的非晶硅以及TCO(透明导电氧化物层)作为透明半导体层以接收产生的电流。在该实施方式中,至少一个功能层优选具有TCO。

在优选实施方式中,晶片太阳能电池构造为PERC太阳能电池。可选地,晶片太阳能电池优选构造为TOPCON太阳能电池。此外,替代地,晶片太阳能电池优选构造为异质结太阳能电池。

至少一个功能层优选具有至少一个介电层。至少一个介电层优选由AlOx层和SiNx层构成。如果晶片太阳能电池构造为PERC太阳能电池,则该实施方式是有利的。

在优选实施方式中,至少一个功能层具有至少一个半导体层,其中该至少一个半导体层由非晶硅或微晶硅构成。由此,功能层可以构造为特别薄并且成本低廉。这种层可以通过溅射、真空气相沉积、CVD、APCVD或PECVD来实现。

至少一个功能层优选具有至少一个半导体层,其中该至少一个半导体层掺杂有从以下组中选取的元素:磷、硼、镓或铝。由此可以进一步提高晶片太阳能电池的效率。

在优选实施方式中,至少一个功能层具有至少一个半导体层和至少一个介电层,其中至少一个介电层构造为在至少一个半导体层和半导体基板之间。

至少一个功能层优选具有至少一个介电层,并且至少一个介电层设计为厚度小于5nm、优选小于3nm的隧道层。这意味着,电荷载流子可以隧道击穿该层。如果晶片太阳能电池构造为TOPCON太阳能电池,则该实施方式是特别有利的。

在优选实施方式中,至少一个功能层具有至少一个透明导电层,其中该至少一个透明导电层由至少一种TCO(透明导电氧化物)构成,其中该至少一种TCO优选地选自由以下各项组成的组:

ZnO(Zinkoxid,氧化锌)、ITO(indium tin oxide,氧化铟锡)、AZO(aluminum doped zinc oxide,氧化铝锌)、ATO(antimony tin oxide,氧化锑锡)和FTO(fluoro tin oxide,氟氧化锡)。如果晶片太阳能电池构造为异质结太阳能电池,则该实施方式是有利的。

在优选实施方式中,至少一个功能层具有至少一个半导体层,其中该至少一个半导体层由掺杂浓度不同的两个层构建。较弱的或未掺杂的层优选设计为具有小于5nm、优选小于3nm的层厚度。如果晶片太阳能电池构造为TOPCON或异质结太阳能电池,则该实施方式是有利的。借助掺杂层,产生电荷载流子选择性。优选地,至少一个掺杂半导体层设计为包含不同或甚至没有掺杂浓度和/或具有介电层和半导体层的多个层的层堆叠。在这种情况下,未掺杂层优选直接设置在半导体基板上并且掺杂的半导体层设置在其上。可选地或附加地,介电层,优选为AlOx、SiOx、SiCx,设置在掺杂半导体层和半导体基板之间。可选地或附加地,一个或多个SiNx或SiNxOy层优选地设置在掺杂半导体层的背离半导体基板的一侧上。掺杂半导体层的折射率优选在3.6和4.6之间。SiNx层的折射率优选在1.9至2.4的范围内。SiOxNy层的折射率优选在1.5至1.9的范围内。所描述的所有折射率都是根据DIN在632nm的波长下测量的。

优选硅作为晶片太阳能电池的半导体基板。具有半导体基板的上述实施方式之一中的晶片太阳能电池可以与由钙钛矿基板构成的太阳能电池组合成串联太阳能电池。串联太阳能电池,也称为堆叠太阳能电池、多重太阳能电池,由两个或多个由不同材料系统制成的相互堆叠的太阳能电池构成。

晶片太阳能电池优选在正面具有发射极层和/或钝化层。它优选地在正面具有正面电极指和例如由银制成的汇流条。在该实施方式中,晶片太阳能电池优选为PERC太阳能电池。可选地,例如,TOPCON类、异质结或TCO结也可以设置在正面上,并且对于串联结构,例如基于钙钛矿的另一太阳能电池可以设置在正面上。

本发明还涉及一种具有正面和背面的太阳能模块,其具有

构成正面的玻璃片或塑料膜或塑料板,

背面封装元件,该背面封装元件作为嵌入聚合物具有EVA或聚烯烃,以及

多个根据上述一个或多个实施方式的晶片太阳能电池,其层压在太阳能模块的正面和背面之间。

本发明还涉及一种用于制造晶片太阳能电池的方法,包括以下步骤

a)提供具有正面和背面的半导体基板以及设置在半导体基板中的p-n结或邻接地施加到半导体基板上的p-n结,

b)在半导体基板的背面上施加至少一个功能层,该至少一个功能层选自由以下各项组成的组:

至少一个介电层

至少一个半导体层以及

至少一个透明导电层,

c)在至少一个功能层的背离背面的一侧上施加单片构成的光反射层,其中光反射层选自由以下各项组成的组:

根据DIN在632nm的波长下测量的折射率小于1.7的层,

在红外线中的在1000nm波长处具有超过的80%的反射率的白色层,以及

均质金属层,以及

d)将含有金属颗粒的金属化层施加到光反射层的背离至少一个功能层的一侧上。

关于晶片太阳能电池所公开的实施方式及描述对应地适用于该方法,反之,关于该方法所公开的实施方式及描述对应地适用于晶片太阳能电池。

根据步骤a),提供半导体基板。所提供的半导体基板优选为部分加工的半导体太阳能电池。部分加工的半导体太阳能电池是一种半成品,其已经执行一个或多个但尚未执行所有的用于制造PERC或TOPCON或异质结太阳能电池的工艺步骤。半导体太阳能电池通常由半导体晶片制成。为了提供半导体晶片,通常制造半导体单晶或多晶半导体块并例如通过锯切将其切割成片。在步骤a)中提供的半导体基板或部分加工的半导体太阳能电池由这样的半导体晶片制造。例如,对半导体晶片进行以下步骤以制造半导体基板:在一侧或两侧进行纹理化(以扩大表面并增加光接收),然后通过执行扩散工艺进行掺杂以构成p/n结。如果最终产品是PERC太阳能电池,则在步骤a)中提供的半导体基板优选已经进行了上述步骤。如果最终产品是PERC太阳能电池,则在步骤a)中提供的半导体基板优选地还进行了边棱隔离和/或PSG蚀刻的步骤。替代地,例如如果最终产品是串联太阳能电池,则半导体基板可以被锯损伤蚀刻且无纹理。如果最终产品是异质结太阳能电池并且可能在透明导电接触的情况下,半导体基板可以是部分加工的太阳能电池,其中通过施加单独的层来产生p-n结。

此外,步骤a)中提供的半导体太阳能电池可以在正面上进行涂覆。例如,在步骤a)中提供的半导体晶片太阳能电池可以在正面上具有发射极层和/或钝化层以及具有正面电极指和汇流条的正面电极结构。替代地,也可以在正面上设置TOPCON类的异质结或TCO结。对于串联太阳能电池,另外的例如基于钙钛矿的太阳能电池可以替代地设置在正面上。

步骤b)包括在半导体基板上沉积至少一个功能层。步骤b)可以借助PVD或CVD,例如借助PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,等离子体增强化学气相沉积)方法执行。然而,也可以借助“原子层沉积”(ALD)或微波远程等离子体沉积(多个)氧化铝层形式的一个或多个介电层。(多个)介电层用于太阳能电池的电背面钝化。在步骤b)中将(多个)功能层施加到半导体基板上优选在整个区域上或基本在整个区域上执行。至少一个功能层优选一侧地施加,即仅施加到半导体基板的背面上。

在步骤c)中将光反射层施加到至少一个功能层上优选在整个区域上或基本在整个区域上执行。光反射层优选通过丝印、喷涂、浸渍或滚轧施加到至少一个功能层的背面上。

根据光反射层和金属化层的特性,在沉积金属化层之前施加附加的保护层可能是必要的并且相应地进行。

步骤d)优选借助施加金属膏和随后的烧制步骤来执行。Ag膏、Al膏或Al/Si膏优选用作金属膏。这种金属膏具有金属颗粒、粘合剂和溶解剂以及可选地具有玻璃料,例如SiO2、B2O3和/或ZnO。金属膏通常具有1至40μm的金属颗粒直径。

在优选的实施方式中,步骤c)使用选自下组的工业执行进行:

印刷、优选丝印或移印;

喷涂;

浸渍;

滚轧;

PVD(物理气相沉积)、优选溅射,以及

CVD(physical vapour deposition,化学气相沉积)、优选APCVD(atmospheric pressure chemical vapour deposition,常压化学气相沉积)。

在步骤d)之前,优选地借助激光将多个孔引入到光反射层中或光反射层和至少一个功能层中,使得半导体基板在多个位置处至少局部地没有光反射层。这些孔也称为LCO(Laser Contact Openings,激光接触开口)。由此可以以简单的方式确保随后施加的金属化层与半导体基板的接触。例如,可以借助该实施方式来实现PERC太阳能电池架构。

可选地或附加地,步骤d)优选通过用金属膏涂覆光反射层来进行,该金属膏构造为在烧制时构成与基板和/或功能层的接触。例如,将金属膏施加到孔中并且优选地也施加到光反射层的整个表面上并且然后烧制。可选地,将金属膏局部施加到光反射层上并构造为,在烧制时“吃透”光反射层以及必要情况下的功能层。适合“吃透”层的金属膏是已知的。在后一种情况下,在施加构成触点的金属膏之前、同时或之后,可以将另外的金属膏施加到光反射层上,该金属膏不构造为吃透光反射层而是更确切地说在其上构成层,并且在吃透光反射层和必要情况下的功能层的金属膏烧制之前、同时或之后,由此实现金属化层与至少一个功能层或半导体基板的局部接触。在优选实施方式中,步骤d)通过用两种不同的金属膏涂覆光反射层以及烧制来执行。一种金属膏是不含玻璃料的金属膏,而另一种金属膏是含有玻璃料的金属膏。在烧制时,含有玻璃料的金属膏会“吞噬”光反射层和可选的功能层。

此外,可选地或附加地,步骤c)优选通过使用丝印模具执行,使得半导体基板和位于其上的至少一个功能层在执行步骤c)之后在多个位置处局部没有光反射层。由此可以以简单的方式确保随后施加的金属化层与半导体基板的接触。

优选地,在TOPCON或异质结太阳能电池的情况下,接触开口仅通过光反射层实现。更优选地,光反射层设计为,使得通过它实现全表面接触并且不需要光反射层的开口。这样做的优点是,省略了方法步骤或诸如用于局部接触构成的额外金属膏的材料。

附图说明

本发明的实施例在附图中纯粹示意性地示出并且在下面更详细地描述。纯粹示意性且不按比例地,附图中:

图1示出了根据本发明的晶片太阳能电池的剖视图;

图2a至2e示出了根据本发明的用于制造根据图1的晶片太阳能电池的方法;

图3示出了根据本发明的另一晶片太阳能电池的剖视图;以及

图4示出了根据本发明的太阳能模块的局部剖视图。

附图标记列表

1 半导体基板

11 正面

12 背面

2 功能层

21 第一功能层

22 第二功能层

3 光反射层

4 金属化层

5 孔

6 发射极层

7 钝化层

8 前电极指

9 光

100 晶片太阳能电池

101 玻璃片

102 嵌入聚合物

103 背面封装结构

具体实施方式

图1示出了根据本发明的晶片太阳能电池的剖视图。晶片太阳能电池具有带正面11和背面12的基板1。

在背面12上设置有至少一个以第一功能层21和第二功能层22形式的功能层2。

第一功能层21设置在背面和第二功能层22之间。第一功能层21和第二功能层22选自由介电层、半导体层和透明导电层组成的组。

在不将图1所示的晶片太阳能电池限制为这些材料的情况下,第一功能层21例如构造为AlOx层,而第二功能层22构造为SiNx层。光反射层3设置在第二功能层22的背离第一功能层21的一侧上。金属化层4设置在光反射层3的背离第二功能层22的一侧上,使得其通过光反射层3和介电层21、22在多个位置处与半导体基板1局部接触.因此,图1示出了PERC太阳能电池。

发射极层6布置在正面11上。钝化层7被布置在发射极层6的背离正面11的一侧上。此外,晶片太阳能电池示出了未进一步详细示出的前电极结构的前电极指8。

入射到半导体基板1的正面11上的光9仅部分地在半导体基板1中被吸收。剩余部分穿过半导体基板1并在光反射层3上反射,这由黑色箭头指示。

图2a至2e示出了根据本发明的用于制造晶片太阳能电池的方法,其中分别以剖视图示出半导体基板。

图2a示出了经过步骤a)的半导体基板1的剖视图,该步骤包括提供具有正面11和背面12的半导体基板1。

根据步骤a),提供具有设置在半导体基板1中的p-n结的半导体基板1。所提供的半导体基板1是部分加工的太阳能电池。例如,部分加工的太阳能电池在一侧或两侧进行纹理化,然后掺杂以构成p/n结并进行扩散工艺和/或进行边缘隔离和PSG蚀刻,特别是如果最终产品是PERC太阳能电池。图2a中所示的半导体基板1也可以被部分加工为,它被锯掉损伤的蚀刻并且是无纹理的,例如如果最终产品是串联太阳能电池时。如果最终产品是异质结太阳能电池并且可能在透明导电接触的情况下,半导体基板1也可以是部分加工的太阳能电池,其中通过施加单独的层产生p-n结。

图2b示出了经过步骤b)的半导体基板1的剖视图,该步骤包括将第一功能层21和第二功能层22形式的至少一个功能层2施加到半导体基板1的背面12上。第一功能层21和第二功能层22分别选自由介电层、半导体层和透明导电层组成的组。

图2c示出了经过步骤c)的半导体基板1的剖视图,该步骤包括在第二功能层22的背离背面12的一侧上施加光反射层3,其中光反射层3选自由以下各项组成的组:

-根据DIN在632nm波长下测量的折射率小于1.7的层,

-在红外线中的在1000nm波长处具有超过的80%的反射率的白色层,以及

-均质金属层。

图2d示出了半导体基板1的剖视图,该半导体基板1经过了如下步骤:借助激光(未示出)将多个孔5引入到光反射层3和功能层21、22中,使得半导体基板1在多个位置处局部脱离光反射层3和功能层21、22。此步骤d)是可选的。例如,它可以用于制造PERC太阳能电池而被执行。然而,图2d所示的步骤在制造TOPCON或异质结太阳能电池时不执行。此外,如果为了制造PERC太阳能电池局部触点以其它方式制造,例如通过使用含有玻璃料的金属膏并进行烧制,则也不执行图2d中所示的步骤。

图2e示出了经过步骤d)的半导体基板1的剖视图,该步骤包括将背面金属化层4施加到光反射层3的背离介电层22的一侧上。图2e示出了PERC太阳能电池,其中金属化层4构造为,使得其设置在光反射层3上并且在多个位置处与半导体基板1局部接触。然而,该方法也适用于制造TOPCON或异质结太阳能电池,其中金属化层4不与半导体基板1局部接触并且不局部穿透功能层2和必要情况下的光反射层3,这在此未示出。

图3示出了根据本发明的另一晶片太阳能电池的剖视图。图4中所示的晶片太阳能电池对应于图1中所示的晶片太阳能电池,不同之处在于,正面11上的可以与图1中所示的不同地构造的层和/或部件被省略,并且它不是PERC太阳能电池而是TOPCON或异质结太阳能电池,其中金属化层4设置在光反射层3上,而没有局部穿透光反射层3和功能层2,使得其不局部接触半导体基板1。在另一区别中,可以可选地设想例如Topcon类、异质结或TCO结在正面11上。正面11的相应架构的实施在本领域技术人员的能力范围内,因此不再赘述。

图4示出了根据本发明的太阳能模块的局部剖视图。太阳能模块具有正面和背面。正面由玻璃片101构成。背面由背面封装结构103构成。在玻璃片101和背面封装结构103之间设置有多个晶片太阳能电池100,其被层压到由EVA制成的嵌入聚合物102中。


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