DE112008002043T5

DE112008002043T5 - Verfahren zur Bereitstellung eines Kontaktes auf der Rückseite einer Solarzelle sowie eine Solarzelle mit Kontakten, bereitgestellt gemäß dem Verfahren

Info

Publication number: DE112008002043T5
Application number: DE112008002043T
Authority: DE
Inventors: Erik Sauar
Original assignee: Renewable Energy Corp ASA
Current assignee: Renewable Energy Corp ASA
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-07-15
Also published as: WO2009017420A3; WO2009017420A2; CN101796655B; GB0714980D0; KR20100052503A; US20100319767A1; GB2451497A; CN101796655A; JP2010535415A

Abstract

Verfahren zur Bereitstellung eines Kontaktes auf der Rückseite einer Solarzelle, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
a) Hinzufügen einer Passivierungsschicht (2) über die Rückseite des Siliziumsubstrates (1);
b) Hinzufügen einer Beschichtungskeimschicht (4) über die Passivierungsschicht (2);
c) Trennen der Beschichtungskeimschicht (4) durch einen ersten Bereich (A) in erste und zweite Elektrodenbereiche;
d) Öffnen eines zweiten Bereichs (B) der Beschichtungskeimschicht (4);
e) Öffnen des zweiten Bereichs (B) der Passivierungsschicht (2),
f) Aufbringen einer Kontaktbeschichtung (3) auf die Öffnungen des zweiten Bereichs (B) der Passivierungsschicht (2) als auch der Beschichtungskeimschicht (4), die den zweiten Bereich (B) umgibt.

Description

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Ausdruck ”Solarzelle” auf eine Vorrichtung, die ein Siliziumsubstrat wie z. B. einen Wafer oder eine Dünnschicht enthält.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bereitstellung eines Kontaktes an der Rückseite einer Solarzelle. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Solarzelle mit Kontakten, die gemäß dem Verfahren bereitgestellt sind.
Hintergrund der Erfindung
Die konventionelle rückseitenkontaktierte Solarzelle ist in 1 dargestellt. Das konventionelle Verfahren ist, eine Beschichtung 3 auf das kristalline Silizium 1 in eine Öffnung einer Beschichtungsbarriere 2 aufzubringen. Normalerweise ist die Beschichtungsbarriere 2 auch die Oberflächenpassivierung und/oder Antireflexionsdeckschicht.
Der Stand der Technik erfordert, dass die beschichteten Kontakte relativ dick sind, um den notwendigen Strom in solchen rückseitenkontaktierten Solarzellen zu führen. Da das aufgebrachte Metall einen thermischen Expansionskoeffizienten aufweist, der sich von dem des Siliziums unterscheidet, ist ein daraus resultierendes Problem, dass die Beschichtung abfallen kann, wenn sie Schwankungen in der Temperatur ausgesetzt wird. Ein weiterer Nachteil mit dieser Gestaltung der Kontakte ist, dass die Metall/Si-Grenzfläche relativ groß sein muss, um dem Beschichtungs-Verfahren eine ausreichend große Oberfläche bereitzustellen, um die notwendigen Querschnittsflächen der Kontakte in einer ausreichend kurzen Prozesszeit für Massenproduktion bereitzustellen. Eine große Metall/Si-Kontaktfläche wird die Oberflächenrekombination verstärken und wiederum die Effizienz der Solarzelle reduzieren. Schließlich bedeutet die lange Zeit, die zur Beschichtung einer dicken Schicht notwendig ist, einen Bedarf an großen Investitionen an die Herstellungsausrüstung zur Herstellung großer Mengen.
Ein Design für Rückseitenkontakte, die sowohl kleine Kontaktflächen und große Querschnittsflächen auf den Leitern erlaubt, wurde in der veröffentlichten US-Patentanmeldung 2004/0200520 A1 offenbart. Das Verfahren zur Herstellung solch einer Solarzelle ist jedoch komplex und daher schwierig zu konkurrenzfähigen Kosten zu realisieren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein kosteneffizientes Verfahren bereitzustellen, das eine Beschichtung zur Bereitstellung elektrischer Kontakte auf rückseitenkontaktierten Solarzellen bereitstellt. Das Verfahren ermöglicht ferner eine kleine Metall/Si-Kontaktgrenzfläche in Kombination mit einer ausreichend großen Querschnittsfläche der Kontakte, um den Strom zu führen, der durch die Solarzelle erzeugt wird. Das Verfahren ist jedoch auch voll anwendbar auf die Rückseitenkontaktierung einer Solarzelle mit Vorderseiten- und Rückseitenkontakten.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist in den beiliegenden unabhängigen Ansprüchen definiert. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend detailliert beschrieben mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen:
1 die Beschichtung einer rückseitenkontaktierten Solarzelle gemäß dem Stand der Technik zeigt,
2 die Beschichtung einer rückseitenkontaktierten Solarzelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt,
3a–e eine erste Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigen,
4a–d eine zweite Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigen,
5a–d eine dritte Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigen,
6a–f eine sechste Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigen,
7a–e eine siebte Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigen.
Detaillierte Beschreibung
Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der Solarzelle gemäß der Erfindung werden nachfolgend detailliert beschrieben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt ist, sondern innerhalb des Umfangs der nachfolgenden Ansprüche variiert werden kann. Es sollte ebenfalls beachtet werden, dass Elemente einiger der Ausführungsformen mit Elementen anderer Ausführungsformen leicht kombiniert werden können.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform des Verfahrens wird nun mit Bezug auf die 3a–e beschrieben.
In einem ersten Schritt (dargestellt in 3a) wird ein Passivierungsstapel oder eine Passivierungsschicht 2 auf einen Siliziumwafer 1 aufgebracht. Die Passivierungsschicht 2 kann zum Beispiel a-Si und SiNx oder SiOx und/oder SiNx usw. enthalten.
In einem zweiten Schritt (dargestellt in 3b) wird eine Beschichtungskeimschicht 4 über die gesamte Oberfläche der Passivierungsschicht 2 aufgebracht. Die Beschichtungskeimschicht 4 kann zum Beispiel Silber, Nickel, Kupfer, a-Si oder Mikro-Si usw. enthalten.
In einem dritten Schritt wird ein Ätzmittel aufgebracht, um die Beschichtungskeimschicht 4 in + und – Bereiche zu spalten, d. h. die Beschichtungskeimschicht wird in ersten Bereichen, die mit A bezeichnet sind, geöffnet. Im gleichen Verfahrensschritt wird die Beschichtungskeimschicht 4 in dem Bereich, der in 2 mit B bezeichnet ist, ebenfalls geöffnet (das Ergebnis ist in 3c dargestellt). Das Ätzmittel kann z. B. KOH für Si-basierte Materialien sein; Säuren können genutzt werden, um Silber, Nickel und andere Metalle wegzuätzen.
In einem nächsten Schritt wird die Passivierungsschicht 2 geöffnet, um Platz für die Solarzellenleiter 3 bereitzustellen (dargestellt in 3d). In 2 sind die offenen Bereiche für die Passivierungsschicht 2 mit dem Buchstaben B bezeichnet. Die Kontaktöffnung kann zum Beispiel erhalten werden durch Aufbringen eines Ätz-Schutzmittels über die gesamte Rückseite der Zelle mit Ausnahme der Bereiche B, an denen der Kontakt gebildet werden soll. Eine andere Option ist es, ein Ätz-Schutzmittel nur an den Öffnungen A in 2 aufzubringen, vorausgesetzt, dass die Beschichtungskeimschicht, aufgebracht wie vorstehend in Schritt 2 beschrieben, beständig gegenüber dem Ätzmittel ist, das für die Öffnung der Passivierungsschicht (A) verwendet wird.
Danach wird die Zelle einer Ätzflüssigkeit ausgesetzt und die Passivierungsschicht wird weggeätzt, so dass das Silizium 1 des Bereichs B freigelegt wird.
Das Ätz-Schutzmittel wird dann entfernt.
Das Ätz-Schutzmittel ist ein Mittel, das an den Materialien der Zelle haftet, aber welches die Materialien vor dem Ätzmittel während des Ätzprozesses schützt.
Noch eine andere Alternative, die Passivierungsschicht in B zu entfernen, ist es, ein Ätzmittel zum Beispiel mittels Tintenstrahl direkt auf die Bereiche B aufzubringen.
Wie in 2 gesehen werden kann, gibt es als Folge einen Bereich C zwischen Bereich A und Bereich B, in dem die Beschichtungskeimschicht 4 nicht entfernt ist.
In einem nächsten Schritt (dargestellt in 3e) wird die Kontaktbeschichtung 3 auf die vollständige Rückseite der Solarzelle aufgebracht, mit Ausnahme der Öffnungsbereiche A. Das heißt, dass die Kontaktbeschichtung 3 die Bereiche B und C in 2 abdeckt. Die Kontaktbeschichtung kann z. B. eine Nickelkeim- und eine Barriereschicht umfassen, dann Kupfer und/oder Silber als Hauptladungsträger gefolgt von Silber, Zinn oder anderem geeigneten Material zum Zweck der Lötbarkeit.
Wie 2 und 3c entnommen werden kann, hat die Kontaktbeschichtung 3 eine im Wesentlichen T-förmige Querschnittsform.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform wird in Bezug auf die 4a–d beschrieben.
Im ersten Schritt (dargestellt in 4a) wird ein Passivierungsstapel oder eine Passivierungsschicht 2 auf einen Siliziumwafer 1 aufgebracht. Die Passivierungsschicht 2 kann zum Beispiel a-Si und SiNx oder SiOx und/oder SiNx usw. enthalten.
In einem zweiten Schritt wird die Passivierungsschicht 2 geöffnet, um Raum für eine Kontaktbeschichtung 3 bereitzustellen. Wie für die erste Ausführungsform beschrieben, bildet die Kontaktbeschichtung 3 den elektrischen Kontakt der Solarzelle. In 2 sind die offenen Bereiche der Passivierungsschicht 2 mit dem Buchstaben B bezeichnet (dargestellt in 4b).
In einem dritten Schritt wird eine Beschichtungskeimschicht 4 über die gesamte Oberfläche der Zelle aufgebracht (dargestellt in 4c). Das Aufbringen erfolgt durch Sprühen, Drucken oder Verdampfen von a-Si und/oder einem Metall, wie Nickel und/oder Silber über die Oberfläche der Zelle.
In einem vierten Schritt wird die Beschichtungskeimschicht 4 geöffnet durch Aufbringen eines Ätz-Schutzmittels auf die gesamte Rückseite der Solarzelle, mit Ausnahme der Bereiche, die in 2 mit A bezeichnet sind, gefolgt vom Aussetzen der Solarzelle einem Ätzmittel. Dieses wird die Beschichtungskeimschicht 4 vom Bereich A entfernen und so die Beschichtungskeimschicht 4 in + und – Bereiche spalten.
In einem fünften Schritt wird die Kontaktbeschichtung 3 auf die gesamte Rückseite der Solarzelle aufgebracht, mit Ausnahme der Öffnungsbereiche A. Das heißt, dass die Kontaktbeschichtung 3 die Bereiche B und C in 2 bedeckt. Die Kontaktbeschichtung kann zum Beispiel eine Palladium- und/oder Nickelkeim- und Barriereschicht umfassen, dann Kupfer und/oder Silber usw. (vierter und fünfter Schritt dargestellt in 4d).
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform wird beschrieben mit Bezug auf die 5a–d.
In der dritten Ausführungsform wird die Beschichtungskeimschicht 4 aufgebracht nach dem Öffnen des Bereichs B wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben (dargestellt in 5b), aber wird aufgebracht in Form eines Musters ohne die gesamte Oberfläche zu bedecken, zum Beispiel wird die Beschichtungskeimschicht 4 nur auf die Bereiche C und B aufgebracht, jedoch nicht auf Bereiche A (dargestellt in 5c). Solch ein Aufbringen einer Beschichtungskeimschicht kann zum Beispiel erfolgen, indem die Beschichtungskeimschicht 4 in einem vorbestimmten Muster durch Tintenstrahldruck aufgebracht wird unter Verwendung von Tinten, die zum Beispiel Palladium, Silber oder Nickel enthalten.
Danach wird die Kontaktbeschichtung 3 auf gleiche Art aufgebracht wie vorstehend für die zweite Ausführungsform beschrieben (dargestellt in 5d).
Vierte Ausführungsform
In einer vierten Ausführungsform wird das Ätzmittel zum Öffnen der Passivierungsschicht 2 und/oder der Beschichtungskeimschicht nur in ausgewählten Bereichen durch zum Beispiel Tintenstrahldruck aufgebracht. Folglich ist es nicht notwendig, ein Ätz-Schutzmittel aufzubringen, um bestimmte Bereiche vor dem Ätzprozess zu schützen.
Fünfte Ausführungsform
In einer fünften Ausführungsform wird ein Laser genutzt, um die Öffnungen in der Beschichtungskeimschicht 4 und/oder der Passivierungsschicht 2 bereitzustellen. Eine Voraussetzung hierfür ist, dass die Materialien, die für die Schichten 2 und 4 ausgewählt werden, von einer Art sind, die mit einem Laser entfernt werden kann.
Sechste Ausführungsform
In einer sechsten Ausführungsform (dargestellt in den 6a–f) besteht die Beschichtungskeimschicht 4 aus zum Beispiel a-Si wie beschrieben in Ausführungsform 1. Die Öffnungen B werden zum Beispiel durch Laserablation bereitgestellt. Eine Beschichtungsschutzschicht 7 wird dann auf die Bereiche A zum Beispiel durch Tintenstrahldruck abgeschieden. Eine Metallbarriereschicht 8 zum Beispiel Nickel, Nickel-Phosphor oder Wolfram wird dann durch Beschichtung auf die Bereiche B und C aufgebracht (schematisch dargestellt in 6e). Die Beschichtungsschutzschicht 7 in Bereichen A wird dann entfernt durch ein Ätzmittel, welches auch die Beschichtungskeimschicht 4 in den Bereichen A entfernen wird. In einem nächsten Schritt wird eine dickere Metallschicht aus zum Beispiel Kupfer oder Silber zur Bereitstellung der Kontaktbeschichtung 3 abgeschieden durch Beschichtung oben auf die Beschichtungsbarriereschicht im Bereich B und C. Alternativ kann die Beschichtungsschutzschicht 7 nach Aufbringen der Kontaktbeschichtung 3 entfernt werden.
Siebte Ausführungsform
In einer siebten Ausführungsform (dargestellt in 7a–e) besteht die Beschichtungskeimschicht 4 zum Beispiel aus a-Si wie beschrieben in Ausführungsform 1. Die Passivierungsschicht und Beschichtungskeimschicht wird dann im Bereich B geöffnet. Alternativ kann die Beschichtungskeimschicht abgeschieden werden nach Öffnen des Passivierungsstapels im Bereich B wie beschrieben in Ausführungsform 3. Eine Beschichtungsschutzschicht 7 wird dann auf die Bereiche A abgeschieden durch beispielsweise Tintenstrahldruck oder Dispensen, wie dargestellt in 7d. Der Beschichtungsschutz sollte vorzugsweise eine reflektierende Schicht sein und könnte zum Beispiel aus einem oder mehreren der folgenden Materialien hergestellt sein: Polyamid, Sulfo-Polyester, Polyketon, Polyester und Acrylharze, und wobei die Materialien reflektierend gemacht werden durch Beladung mit einem weißen Pigment wie Sub-Mikrometer Partikel aus Titandioxid.
Eine Metallkeim- und Barriereschicht, zum Beispiel Nickel oder Nickel-Phosphor, wird dann durch Beschichtung auf Bereiche B und C abgeschieden (schematisch dargestellt in 7e). In einem nächsten Schritt wird eine dickere Metallschicht aus beispielsweise Kupfer oder Silber zum Aufbau der gewünschten Dicke an Metall für die Kontakte 3 abgeschieden durch Beschichtung oben auf die Beschichtungskeim- und Barriereschicht in Bereich B und C.
In 7e wurde dargestellt, dass Kontaktbeschichtungen 3 für benachbarte Kontakte bereitgestellt sind.
Gemeinsame Merkmale
2 zeigt eine Solarzelle, die eine Schicht aus photovoltaischem Absorbermaterial umfasst, wie eine Siliziumschicht 1. Die Solarzelle umfasst weiterhin eine Rückseite der Solarzelle, dargestellt als die obere Oberfläche, und eine Vorderseite der Solarzelle, dargestellt als die untere Oberfläche. Mindestens ein Kontakt 3 (zwei Kontakte sind dargestellt in 2) ist auf der Rückseite bereitgestellt. Der mindestens eine Kontakt 3 ist auf der Rückseite der Solarzelle durch folgende Schritte bereitgestellt worden

a) Hinzufügen einer Passivierungsschicht oder eines Stapels aus Passivierungsschichten 2 über die Rückseite der Siliziumschicht 1;
b) Hinzufügen einer Beschichtungskeimschicht 4 über die Passivierungsschicht 2;
c) Trennen der Beschichtungskeimschicht 4 durch einen ersten Bereich A in erste und zweite Elektrodenbereiche;
d) Öffnen eines zweiten Bereichs B der Beschichtungskeimschicht 4;
e) Öffnen des zweiten Bereichs B der Passivierungsschicht 2; und
f) Aufbringen einer Kontaktbeschichtung 3 auf die Öffnung des zweiten Bereichs B der Passivierungsschicht 2 als auch der Beschichtungskeimschicht 4, die den zweiten Bereich B umgibt.

In einem Aspekt kann Schritt c) des Trennens der Beschichtungskeimschicht 4 durch einen ersten Bereich A in erste und zweite Elektrodenbereiche das Öffnen des Bereichs A der Beschichtungskeimschicht 4 umfassen. Genauer kann Schritt c) durchgeführt werden, indem zuerst ein Ätz-Schutzmittel auf die Solarzelle in Bereichen außer dem des ersten Bereichs A aufgebracht wird und danach ein Ätzmittel aufgebracht wird, um die Beschichtungskeimschicht 4 im ersten Bereich A durch Ätzen zu öffnen.
In einem anderen Aspekt umfasst Schritt c) das Aufbringen eines Isoliermaterials auf die Beschichtungskeimschicht. Genauer kann in diesem Aspekt c) das Abscheiden einer Beschichtungsschutzschicht auf die Solarzelle im ersten Bereich A umfassen oder alternativ wird ein reflektierendes Beschichtungsschutzmittel auf die Passivierungsschicht abgeschieden.
In jedem der zwei oben genannten Aspekte können die Schritte c) und d) gleichzeitig durchgeführt werden.
In einem Aspekt kann Schritt e) vor Schritt b) ausgeführt werden. Alternativ kann Schritt b) ausgeführt werden nach Schritt e).
In einem Aspekt kann Schritt e) ausgeführt werden, indem zuerst ein Ätz-Schutzmittel auf die Solarzelle aufgebracht wird in Bereichen außer denen des zweiten Bereichs B und danach ein Ätzmittel aufgebracht wird, um die Passivierungsschicht 2 im zweiten Bereich B aufzuätzen.
In einem Aspekt kann mindestens einer der Schritte c), d) oder e) das Aufbringen eines Ätzmittels direkt auf den zweiten Bereich B umfassen. In einem anderen Aspekt kann mindestens einer der Schritte c), d) oder e) ein Laserablationsverfahren umfassen.
Die Kontaktbeschichtung 3 kann eine im Wesentlichen T-förmige Querschnittsform aufweisen. Die Kontaktbeschichtung 3 kann auch bereitgestellt werden für benachbarte Kontakte in allen Ausführungsformen, obwohl dies nur für die siebte Ausführungsform (7e) spezifisch beispielhaft dargestellt wurde.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird eine Solarzelle bereitgestellt mit einem vergrößerten Bereich zur Beschichtung elektrischer Leiter auf Solarzellen. Dieser vergrößerte Bereich wird gebildet durch den Kontaktbereich B (bezeichnet den Bereich, in dem die Siliziumschicht 1 in Kontakt mit der Kontaktbeschichtung 3 ist) plus Beschichtungsbereich C × 2 (bezeichnet den Bereich C auf jeder Seite des Bereichs B, wo die Kontaktbeschichtung 3 mit der Beschichtungskeimschicht 2 verbunden ist).
Darüber hinaus kann der Beschichtungsbereich (2 × C) größer sein als der Kontaktbereich B, wodurch die Beschichtungsdicke H reduziert wird.
Es sollte beachtet werden, dass die Beschichtungskeimschicht 4 ein reflektierendes Material enthalten kann, um die Lichtaufnahme in der Solarzelle zu verbessern.
Die gewünschte elektrische Leistung der Solarzelle ist abhängig davon, dass der Ohmsche Kontakt zwischen den Metallkontakten und dem Basismaterial (Silizium) eingerichtet ist. Ein Ohmscher Kontakt kann zum Beispiel erzeugt werden durch eine Wärmebehandlung, um entweder eine Silizid- oder eine eutektische Phase zu erzeugen. Die Wärmebehandlung kann entweder nach Abscheidung des ersten Metallkontakts und der Barriereschicht erfolgen oder nach Abscheidung des gesamten Metallstapels. Die Wärmebehandlung kann zum Beispiel in einem Konvektionsofensystem durchgeführt werden oder durch lokales Aufheizen der Kontaktbereiche (B) mit einem Laser.
In einem alternativen Verfahren wird eine dünne Schicht oder alternativ Nuklei in Nanometer-Größenordnung, aus Palladium auf den Wafer abgeschieden vor einer stromlosen Abscheidung einer Keim- und Barriereschicht. Palladium erhöht die Nukleierung für stromlose Beschichtungs-Chemien, was zu gleichmäßigeren Metallschichten führt. Zusätzlich ist die Wärmebilanz zur Herstellung eines Silizids niedrig für Palladium verglichen mit den meisten der allgemein verwendeten Übergangsmetallsilizide zur Herstellung Ohmscher Kontakte auf Silizium.
Ein nützliches Ergebnis ist, dass rückseitenkontaktierte Solarzellen robuster gegenüber Temperaturzyklen gemacht werden können, wodurch Zell-Bauformen möglich sind mit höheren Strömen pro elektrischem Kontakt als bei konventionell beschichteten elektrischen Kontakten. Diese erhöhte Leistungsfähigkeit für höhere Ströme kann zum Beispiel genutzt werden, um Zellen mit Rückseitenkontakt mit längeren Fingern (auf größeren Substraten) zu ermöglichen als mit Bauarten gemäß dem Stand der Technik. Weiterhin können kürzere Beschichtungsprozesszeiten erzielt werden, da es weniger Zeit in Anspruch nimmt, einen vorhandenen Querschnittsbereich für den elektrischen Leiter aufzubauen.
Darüber hinaus können rückseitenkontaktierte Solarzellen hergestellt werden mit einer kleineren Metall-Siliziumgrenzschicht, was zu einer vergrößerten Zelleffizienz beiträgt aufgrund einer geringeren Rekombination an der Metall/Si Grenzfläche.
Zusätzlich hat der Produktionsablauf in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen das Potential, die Produktionskosten für beschichtete rückseitenkontaktierte Solarzellen zu reduzieren.
Bitte beachten Sie, dass die Zeichnungen Illustrationen sind und dass der Maßstab nicht notwendigerweise korrekt ist. In einigen Ausführungsformen ist die Passivierungsschicht 2 zum Beispiel nur ungefähr 50–100 nm, wohingegen die Dicke der beschichteten Kontakte über Bereich A und B im Mikrometerbereich liegen kann. Es ist zu beachten, dass diese Werte nicht als Einschränkung der vorliegenden Anmeldung gemeint sind, es ist möglich, die Erfindung mit großen Abweichungen von diesen Werten zu erhalten.
Außerdem muss der obere Bereich des T-förmigen Kontaktes, gebildet auf der Beschichtungskeimschicht, einen kontinuierlichen Stromleiter bilden, während der untere Teil, gebildet auf den geöffneten Bereichen B nicht kontinuierlich sein kann. Beispielsweise durch Öffnungsbereiche B als Vielzahl hintereinander liegender Punkte als gepunktete Linie, wird man den allgemein bekannten Nutzen eines lokalen Kontaktes erhalten.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Solarzelle, die eine Siliziumschicht (1) umfasst und ein Verfahren zur Bereitstellung eines Kontaktes auf der Rückseite solch einer Solarzelle. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

a) Hinzufügen einer Passivierungsschicht (2) über die Rückseite der Siliziumschicht (1);
b) Hinzufügen einer Beschichtungskeimschicht (4) über die Passivierungsschicht (2);
c) Trennen der Beschichtungskeimschicht (4) durch einen ersten Bereich (A) in erste und zweite Elektrodenbereiche;
d) Öffnen eines zweiten Bereichs (B) der Beschichtungskeimschicht (4);
e) Öffnen des zweiten Bereichs (B) der Passivierungsschicht (2);
f) Aufbringen einer Kontaktbeschichtung (3) auf die Öffnung des zweiten Bereichs (B) der Passivierungsschicht (2) als auch auf die Beschichtungskeimschicht (4), die den zweiten Bereich (B) umgibt.

Claims

Verfahren zur Bereitstellung eines Kontaktes auf der Rückseite einer Solarzelle, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Hinzufügen einer Passivierungsschicht (2) über die Rückseite des Siliziumsubstrates (1); b) Hinzufügen einer Beschichtungskeimschicht (4) über die Passivierungsschicht (2); c) Trennen der Beschichtungskeimschicht (4) durch einen ersten Bereich (A) in erste und zweite Elektrodenbereiche; d) Öffnen eines zweiten Bereichs (B) der Beschichtungskeimschicht (4); e) Öffnen des zweiten Bereichs (B) der Passivierungsschicht (2), f) Aufbringen einer Kontaktbeschichtung (3) auf die Öffnungen des zweiten Bereichs (B) der Passivierungsschicht (2) als auch der Beschichtungskeimschicht (4), die den zweiten Bereich (B) umgibt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) das Trennen der Beschichtungskeimschicht (4) durch einen ersten Bereich (A) in erste und zweite Elektrodenbereiche das Öffnen des Bereiches (A) der Beschichtungskeimschicht (4) umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) das Trennen der Beschichtungskeimschicht (4) durch einen ersten Bereich (A) in erste und zweite Elektrodenbereiche das Aufbringen eines Isoliermaterials auf die Beschichtungskeimschicht umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die ersten als auch die zweiten Elektrodenbereiche die gleiche Polarität aufweisen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass Schritte c) und d) gleichzeitig durchgeführt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt e) vor Schritt b) durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt b) nach Schritt e) durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt e) ausgeführt wird durch Aufbringen eines Ätz-Schutzmittels auf die Solarzelle in Bereichen außer dem zweiten Bereich (B) und danach ein Ätzmittel aufgebracht wird, um die Passivierungsschicht (2) im zweiten Bereich (B) aufzuätzen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schritte c), d) oder e) das Aufbringen eines Ätzmittels direkt auf den zweiten Bereich (B) umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schritte c), d) oder e) ein Laserablationsverfahren umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) durch Aufbringen eines Ätz-Schutzmittels auf die Solarzelle in Bereichen außer dem ersten Bereich (A) und danach durch Aufbringen eines Ätzmittels, um die Beschichtungskeimschicht (4) in den ersten Bereich (A) durch Ätzen zu öffnen, durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) das Abscheiden einer Beschichtungsschutzschicht auf die Solarzelle im ersten Bereich (A) umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsschutzschicht ein reflektierendes Material umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbeschichtung (3) eine im Wesentlichen T-förmige Querschnittsform aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass die geöffneten Bereiche (B) nicht kontinuierlich sind, während die Keimschichten (4) kontinuierliche leitfähige Bahnen bilden.
Solarzelle, umfassend eine Rückseite, wobei die Rückseite einen Kontakt umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt auf der Rückseite der Solarzelle bereitgestellt wird durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–14.