在硅光伏打電池上光誘導(dǎo)鍍敷金屬的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種在光伏打太陽(yáng)能電池上鍍敷金屬觸點(diǎn)的方法及組合物。該電池被浸入到水性鍍?cè)≈校撍藻冊(cè)『锌慑兘饘匐x子及使從太陽(yáng)能電池背面溶出的鋁或鋁合金離子增溶的增溶劑。接著將該電池曝露在光線中，使電池兩側(cè)成為帶有相反的電荷。不需要外部的電觸點(diǎn)即可鍍敷金屬離子。
【專利說(shuō)明】在硅光伏打電池上光誘導(dǎo)鍍敷金屬
[0001]本申請(qǐng)為2009年8月28日提交的目前仍在申請(qǐng)中的美國(guó)第12/549，547號(hào)申請(qǐng)案的部分繼續(xù)申請(qǐng)案。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明一般地涉及一種在光伏打電池上光誘導(dǎo)鍍敷金屬接觸的方法，該電池包括硅太陽(yáng)能電池。
【背景技術(shù)】
[0003]太陽(yáng)能電池是光伏打電池或模塊，可直接將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電。光伏打(PV)電池由半導(dǎo)體材料制成，最常見的材料是硅。當(dāng)光線(紫外、可見或紅外輻射)照到電池時(shí)，某一部分的光線被此半導(dǎo)體材料吸收，由此該吸收的光的能量被轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體內(nèi)而產(chǎn)生電流。通過(guò)在PV電池頂部與底部放置金屬接觸，可引出這些電流以供外部使用。將此電流乘上電池的電壓值，即為該電池所能產(chǎn)生的瓦特?cái)?shù)。
[0004]典型的半導(dǎo)體光伏打電池含有一個(gè)大面積的p-n結(jié)，被吸收的光在此處產(chǎn)生許多電子-空穴對(duì)，這些電子與空穴分別朝結(jié)的相反側(cè)遷移，從而在n-摻雜側(cè)累積過(guò)量的負(fù)電荷并在P-摻雜側(cè)累積過(guò)量的正電荷。為了收集這些電流以產(chǎn)生電力，該P(yáng)-n結(jié)的兩側(cè)就必須與外部電路形成電觸點(diǎn)。典型的觸點(diǎn)由兩個(gè)金屬圖案所構(gòu)成，每一側(cè)各有一個(gè)，其與半導(dǎo)體裝置歐姆接觸。理想的觸點(diǎn)圖案應(yīng)具有高的導(dǎo)電率以使得電阻損失降到最低、對(duì)基材要有好的電觸點(diǎn)以有效地收集電流，同時(shí)也要有高附著性以確保機(jī)械穩(wěn)定性。在電池的正面(也就是入射光能照到的電池側(cè))的觸點(diǎn)圖案是設(shè)計(jì)成提供低電阻路徑以能收集在電池表面上任何位置所產(chǎn)生的電流，同時(shí)設(shè)計(jì)成將金屬對(duì)入射輻射的截取并由此造成電流的產(chǎn)生損失降到最小。
[0005]硅，特別是結(jié)晶形式的硅，是制作太陽(yáng)能電池的常見材料。大多數(shù)的太陽(yáng)能電池是由已摻雜硼與磷以形成P型/n型結(jié)的結(jié)晶硅所制成的。為降低制造成本，可用多晶硅來(lái)制作太陽(yáng)能電池，雖然所得的電池的效率不如單晶硅電池。也可使用無(wú)結(jié)晶結(jié)構(gòu)的非結(jié)晶硅，再次以試圖使成本下降。其它用來(lái)制作太陽(yáng)能電池的材料包括砷化鎵、二硒化銅銦及銻化鋪。
[0006]典型的硅太陽(yáng)能電池的配置方式包括如下組成:
[0007](a)背面觸點(diǎn)，通常包含一層鋁或鋁合金以及由銀或銀-鋁合金構(gòu)成的主柵線；
[0008](b) p 型硅；
[0009](c) n 型硅；
[0010](d)在電池正面的抗反射涂層；
[0011](e)正面觸點(diǎn)，通常包含細(xì)柵線(finger)和主柵線(busbar)的金屬柵格；以及
[0012](f)玻璃蓋片。
[0013]因硅易于反光，一般會(huì)在電池的頂部加上抗反射涂層以降低反射損失。然后通常會(huì)在該抗反射層上覆蓋一玻璃蓋片板以在自然環(huán)境中保護(hù)電池。[0014]傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池可用結(jié)晶態(tài)的硅晶圓制成。起初硅晶圓因摻有硼而屬于P型半導(dǎo)體。為了更好地捕獲光線，可用氫氧化合物或硝酸/氫氟酸使晶圓表面紋理化，如此光線會(huì)傾斜地反射進(jìn)入硅中。使用氣相沉積或擴(kuò)散法把η型的摻雜物(常是磷)擴(kuò)散到晶圓中來(lái)形成ρ-η結(jié)。在正面加上絕緣層，通常是氮化硅或氧化硅；這一層可同時(shí)做為表面鈍化層與抗反射涂層(ARC)。
[0015]在硅太陽(yáng)能電池的一種標(biāo)準(zhǔn)制作流程中，硅晶圓的正面會(huì)涂布抗反射鈍化層，通常包含氮化硅，此氮化硅層一方面可使電池的光線吸收(不是反射)的百分率最大化，另一方面能鈍化晶圓表面以防止電子-空穴在表面發(fā)生再結(jié)合，故可提高電池的效率。在電池背面通常利用不同的效應(yīng)來(lái)使得電子-空穴的再結(jié)合減至最低。“背部表面電場(chǎng)” (BSF)是在靠近晶圓背面的硅中做出所謂的P+摻雜層，其中P+摻雜層中含有比P型摻雜基材主體更高的P型摻雜物濃度。于是在靠近界面處形成電場(chǎng)，可對(duì)于流向晶圓背面的少數(shù)載流子(電子)產(chǎn)生屏障?？梢允褂萌魏我环NP型摻雜物，如鋁或硼。通常是把鋁或鋁合金沉積在背面上再施以高溫?zé)Y(jié)，使P型摻雜物能擴(kuò)散到硅內(nèi)。該鋁或鋁合金可用網(wǎng)版印刷或氣相沉積法來(lái)沉積。一般而言，在硅太陽(yáng)能電池的標(biāo)準(zhǔn)制作流程中，含有銀或銀-鋁漿料的可焊接主柵線是利用網(wǎng)版印刷印在晶圓背面的，接著在除了被主柵線覆蓋的區(qū)域之外，將鋁漿料印在整個(gè)背面，然后進(jìn)行燒結(jié)以移除溶劑黏結(jié)劑，使?jié){料層硬化，并使得鋁P型摻雜物擴(kuò)散到硅中。
[0016]必須形成太陽(yáng)能電池觸點(diǎn)，因而在包含上述P+摻雜的BSF與可焊接的主柵線的背面上制成整面的金屬觸點(diǎn)，而在正面則是由許多細(xì)小“細(xì)柵線”與較粗的“主柵線”組成柵格樣金屬觸點(diǎn)，這通常是通過(guò)網(wǎng)版印刷把漿料印成所述細(xì)柵線和主柵線的圖案，然后在高溫中進(jìn)行燒結(jié)以去除溶劑黏結(jié)劑，使圖案硬化，并形成與電池的歐姆觸點(diǎn)。在形成太陽(yáng)能電池導(dǎo)體之后，再用扁平電線或金屬帶將多個(gè)太陽(yáng)能電池串聯(lián)(和/或并聯(lián))起來(lái)成為模塊或“太陽(yáng)能板”。最終的太陽(yáng)能板產(chǎn)品在其正面通常會(huì)有一片回火玻璃，并在背面用高分子密封以隔離外界環(huán)境的傷害。
[0017]硅是最常用于制作太陽(yáng)能電池板的材料。圖1顯示典型的硅太陽(yáng)能電池，其正面10具有正面金屬主柵線12與金屬線14以及背面20有背面金屬主柵線22。在太陽(yáng)能電池正面的金屬主柵線12與金屬線14優(yōu)選地包含印刷的銀漿料，其是使用鍍敷組合物與本發(fā)明方法鍍敷上去的。背面金屬主柵線22優(yōu)選地包含與硅接觸的銀漿料或鋁-銀漿料。電池背面其余的表面優(yōu)選為燒結(jié)后的鋁層38所覆蓋。
[0018]圖2顯示典型的硅太陽(yáng)能電池的剖視圖，該硅太陽(yáng)能電池具有抗反射涂層32、n摻雜硅層34及P摻雜硅層36。硅可以是單晶硅或多晶硅，其為舉例但非限制。在正面10上的金屬線14收集光誘導(dǎo)電流。該正面主柵線12收集來(lái)自眾多金屬線14或“細(xì)柵線”的電流。該電池的背面20通常具有一組類似于正面的主柵線22 ;然而，該背面20并不需要可讓光線透射。該正面的主柵線12與該背面的主柵線22能允許電池以串聯(lián)的連接以做成模塊。該背面的主柵線22接觸到硅基材。背面其余的表面則被鋁或鋁合金層38覆蓋。該鋁或鋁合金層38 —般是把鋁或鋁合金漿料印在該太陽(yáng)能電池的背面，然后加以焙烤所制作成。
[0019]在設(shè)計(jì)電池正面的金屬圖案時(shí)需考慮到競(jìng)爭(zhēng)因素。裝置的正面必須能讓光線透射，故被金屬跡線覆蓋的區(qū)域面積要盡可能減少以使陰影造成的損失能降至最低。在另一方面，金屬線的覆蓋率卻要盡量放大以能有效地收集電流，因?yàn)檎娴钠娮柘鄬?duì)是較高的(大約50到100Q/單位面積)，若覆蓋率太低將導(dǎo)致過(guò)多的電阻損耗。
[0020]有許多不同的方法可用來(lái)制作正面的金屬圖案，包括使用導(dǎo)電漿料的網(wǎng)版印刷法、噴墨法和在晶種層上電鍍。一種常見的方法是網(wǎng)版印刷含有玻璃料的銀漿料，再在大約800°C環(huán)境中燒結(jié)，此時(shí)漿料會(huì)燒熔穿過(guò)抗反射涂布層(如果存在)，而形成格柵狀的金屬漿料的線與主柵線。雖然此法所制成的導(dǎo)電圖案具有相當(dāng)不錯(cuò)的電觸點(diǎn)、導(dǎo)電性與附著性，但是將額外的金屬加到該格柵表面上就可進(jìn)一步改善其性能，因?yàn)闊Y(jié)后的漿料必然地含空洞與非金屬的填充物。
[0021 ] 在另一種用來(lái)制作正面導(dǎo)電圖案的方法中，金屬?gòu)目扇苄越饘匐x子的溶液中沉積在抗反射涂布層中形成的線與主柵線的圖案上。許多方法可用來(lái)制作此圖案，例如照相微影技術(shù)搭配蝕刻、機(jī)械劃線法或激光成像法。例如在國(guó)際
【發(fā)明者】已發(fā)現(xiàn)含有用來(lái)促使光伏打電池背面上的金屬溶解的特定試劑可以在更中性的PH下得到穩(wěn)定且可控制的溶解。
[0041]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種通過(guò)不需接觸、光誘導(dǎo)的自催化或置換過(guò)程而在光伏打裝置上鍍敷金屬導(dǎo)體的方法與組合物。
[0042]本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過(guò)由光線活化的自催化或置換過(guò)程而在光伏打裝置上鍍敷金屬導(dǎo)體的方法與組合物。
[0043]為此，在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明一般地涉及一種用于將金屬觸點(diǎn)鍍敷于光伏打太陽(yáng)能電池上的組合物，該組合物包含:
[0044]a)可溶解的銀離子源；和
[0045]b)用來(lái)促使光伏打太陽(yáng)能電池背面上的金屬(通常是鋁或鋁合金)溶解的試劑。
[0046]在另一實(shí)施方式中，本發(fā)明一般地涉及金屬化光伏打太陽(yáng)能電池以在其上沉積厚的金屬層的方法，該光伏打太陽(yáng)能電池有正面與背面，其中該背面具有一層選自鋁與鋁合金所組成的群組的金屬，且該正面在其上具有金屬圖案，該方法包含以下步驟:
[0047]a)使用光誘導(dǎo)鍍敷組合物接觸該光伏打太陽(yáng)能電池，該組合物包含:
[0048]i)可溶解的銀離子源；和
[0049]ii)用來(lái)增溶從該背面的金屬上溶解的金屬離子的試劑；以及此后
[0050]b)以來(lái)自光源的輻射能量照射該光伏打太陽(yáng)能電池，
[0051]其中，該太陽(yáng)能電池的正面與背面形成帶有相反電荷，并且來(lái)自鍍敷溶液的金屬離子鍍敷到位于該太陽(yáng)能電池正面的金屬圖案上，由此，一金屬層被沉積在其上，在背面的金屬層的離子就溶解到該鍍敷溶液中。
[0052]以此方法，任何金屬只要其還原電位是高于水的還原電位，其就可從含有該種金屬離子的水性溶液中沉積到太陽(yáng)能電池的正面上。優(yōu)選的金屬包括銅與銀，特別是銀，因?yàn)樗哂懈邔?dǎo)電率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0053]圖1顯示硅太陽(yáng)能電池的正面與背面。
[0054]圖2顯示硅太陽(yáng)能電池的剖視圖。
[0055]圖3顯示現(xiàn)有技術(shù)的光誘導(dǎo)電解鍍敷方法。
[0056]圖4顯示依據(jù)本發(fā)明的光誘導(dǎo)鍍敷方法的【具體實(shí)施方式】。
【具體實(shí)施方式】
[0057]本發(fā)明一般地涉及一種通過(guò)由光活化的且不需要與光伏打裝置的電接觸的過(guò)程而在該裝置上鍍敷金屬導(dǎo)體的方法與組合物。
[0058]在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的光誘導(dǎo)鍍敷組合物包含:
[0059]a)可溶解的銀離子源；和[0060]b)用來(lái)增溶包含鋁及由鋁組成的合金的金屬離子的試劑。
[0061]幾乎任何含有銀(I)的化合物都可用在本發(fā)明的組合物中。可溶解的銀離子源可以是氧化銀、硝酸銀、甲磺酸銀、醋酸銀、硫酸銀、檸檬酸銀或任何其它銀鹽，其為舉例但非限定。在一個(gè)實(shí)施方式中，可溶解的銀離子源優(yōu)選硫酸銀、醋酸銀或甲磺酸銀。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，該可溶解的銀離子源以產(chǎn)生約I至35克/升銀金屬的濃度存在于光誘導(dǎo)鍍敷組合物中。
[0062]盡管不希望被理論所限制，發(fā)明人相信在該太陽(yáng)能電池正面上的鍍敷反應(yīng)是以金屬陽(yáng)離子的還原為起始，其是由光線照射到太陽(yáng)能電池時(shí)所形成的電位所驅(qū)動(dòng)的，其中負(fù)電荷累積在該電池的正(陰極)面，且正電荷(空穴)累積在背(陽(yáng)極)面。隨著鍍敷反應(yīng)進(jìn)行，光子的吸收在硅本體內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生許多電子-空穴對(duì)；因Ρ-η 二極管所形成的電壓，使負(fù)電荷往電池的正面遷移而正電荷向背面遷移。該正電荷，或空穴，被從在電池背面的金屬鋁轉(zhuǎn)移來(lái)的電子中和，同時(shí)發(fā)生鋁離子的溶解，促使鍍敷反應(yīng)進(jìn)行。因此，為使該鍍敷反應(yīng)能平順的連續(xù)進(jìn)行，該鍍敷溶液中含有相對(duì)于背面上的其它金屬(特別是典型地以形成主柵線的硬化銀漿料形式而存在的銀)而優(yōu)先增溶來(lái)自太陽(yáng)能電池背面的鋁離子(及任何鋁合金組分的離子)的試劑。
[0063]該鍍敷組合物應(yīng)含有化合物，其能夠(直接或經(jīng)由螯合)增溶從太陽(yáng)能電池的背面溶解出來(lái)的鋁離子。該增溶化合物相對(duì)于銀應(yīng)優(yōu)先促進(jìn)鋁的溶解。這些增溶化合物可以包括乙醛酸、羥乙酸、乳酸、或任何一種α -羥基羧酸或鄰羥基羧酸、脂肪二羧酸、羥基多羧酸(如檸檬酸、酒石酸、蘋果酸或任何其它的羥基多羧酸)。優(yōu)選的增溶化合物為檸檬酸、酒石酸與乙醛酸。在該鍍敷組合物中，該增溶化合物的濃度并非關(guān)鍵，但優(yōu)選的范圍是I至150克/升，最優(yōu)選的范圍是10至30克/升。
[0064]可以在鍍敷組合物中添加還原劑，但它并非必需。不希望受限于理論，發(fā)明人相信可通過(guò)還原劑來(lái)協(xié)助鍍敷反應(yīng)，其將電子直接由還原劑轉(zhuǎn)移至電池的正面或背面。如果使用還原劑的話，其可包括甲醛、葡萄糖、右旋糖、乙二醛、硝酸轉(zhuǎn)化糖、肼或硫酸肼、醛糖酸、醛糖酸內(nèi)酯、酒石酸鹽(也稱為羅謝爾鹽)、鈷離子、硫化物鹽類、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、次磷酸鹽、硼氫化物鹽類、二甲胺或其它烷基胺硼烷、肼硼烷、氰基硼氫化鹽，以上僅為舉例而非限定。其它本領(lǐng)域知的還原劑也可用在本發(fā)明中。在一個(gè)實(shí)施方式中，還原劑為乙醛酸鹽、羅謝爾鹽或乙二醛。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，存在于本發(fā)明的光誘導(dǎo)鍍敷溶液中的還原劑的濃度是約I至約60克/升，但最優(yōu)選的是15至20克/升。
[0065]可以添加任選的絡(luò)合劑來(lái)增溶和穩(wěn)定銀陽(yáng)離子，并且可以存在螯合的金屬雜質(zhì)(sequester metallic impurity)。銀的絡(luò)合劑包括氰化物、琥拍酰亞胺或經(jīng)取代的琥拍酰亞胺、乙內(nèi)酰脲或被取代的乙內(nèi)酰脲、尿嘧啶、硫代硫酸鹽、氨或其它胺類，僅為舉例而非限定。如前所提到的，因安全與環(huán)境上的考慮，氰化物的使用不受到歡迎。氨的使用同樣令人不期望，因它的揮發(fā)性以及它所形成的銀鹽在干燥時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，該絡(luò)合劑是乙內(nèi)酰脲或5，5-二甲基乙內(nèi)酰脲或其它經(jīng)取代的乙內(nèi)酰脲。若使用，該絡(luò)合劑在該光誘導(dǎo)鍍敷組合物中可以存在的濃度大約為20?150克/升，更優(yōu)選的為40?80克/升。
[0066]最后，本發(fā)明的組合物也可含有各種表面活性劑、晶粒細(xì)化劑、增亮劑或界面活性齊IJ。例如，聚乙烯亞胺、聚乙二醇、2，2’ -聯(lián)吡啶、組胺酸、半胱胺酸、咪唑或咪唑衍生物，可加入到本發(fā)明的組合物中，僅為舉例而非限定。優(yōu)選的增亮劑是組胺酸，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)它有利于產(chǎn)生白色的銀沉積層。
[0067]優(yōu)選使用適合的pH調(diào)節(jié)劑將該溶液的pH調(diào)整為約7.0~12.0，更優(yōu)選約8.8~
9.5。氫氧化鉀、氫氧化鈉、硫酸或醋酸可被用來(lái)調(diào)整該溶液的pH值，僅為舉例而非限定。
[0068]如同圖4所顯示，本發(fā)明一般地涉及一種金屬化光伏打太陽(yáng)能電池以在其上沉積一層金屬的方法，該光伏打太陽(yáng)能電池有正面與背面，其中該背面包含一金屬層，所述金屬選自由鋁及鋁合金所構(gòu)成的群組，并且該正面上具有由金屬圖案，該方法包括步驟:
[0069]a)將光伏打太陽(yáng)能電池與光誘導(dǎo)鍍敷組合物接觸，該組合物包含:
[0070]i)可溶解的銀離子源，和
[0071]ii)用來(lái)增溶從背面上的金屬溶解下來(lái)的金屬離子的試劑；以及之后
[0072]b)用來(lái)自光源的輻射能量照身該光伏打太陽(yáng)能電池，
[0073]其中，太陽(yáng)能電池的正面及背面變?yōu)閹в邢喾吹碾姾?，并且光誘導(dǎo)鍍敷溶液中的金屬離子被鍍敷在太陽(yáng)能電池正面的金屬圖案上，因而在其上沉積一層金屬，并且其中背面上的金屬層的離子被溶解入光誘導(dǎo)鍍敷溶液中。
[0074]如上所討論的 ，在太陽(yáng)能電池正面的金屬圖案通常包含多個(gè)電流收集線及主柵線。
[0075]本發(fā)明的光源以輻射能量照射該光伏打太陽(yáng)能電池。在本發(fā)明的實(shí)踐中可使用各種光源，包括例如鹵素?zé)?、白熾燈、熒光燈、發(fā)光二極管或水銀燈。只要波長(zhǎng)等于或小于1150rim(這是相當(dāng)于硅的帶隙能量)，就可以使用任何強(qiáng)度或波長(zhǎng)的光線。
[0076]用該光誘導(dǎo)鍍敷組合物來(lái)接觸光伏打電池的步驟通常包含將光伏打電池浸泡在鍍敷組合物中。在本發(fā)明的實(shí)踐中，不需要到外部電源的電接觸。
[0077]盡管不希望受限于理論，發(fā)明人相信有兩個(gè)可能的機(jī)制來(lái)解釋通過(guò)在陰極上還原金屬離子的光誘導(dǎo)鍍敷。第一，電子可能直接從陰極被貢獻(xiàn)到金屬陽(yáng)離子，造成金屬原子的沉積；因?yàn)檎姾墒抢鄯e在相反的陽(yáng)極面，電子必須被供應(yīng)到該相反面，或是通過(guò)在鍍敷溶液中存在的還原劑的氧化或是從該相反陽(yáng)極面溶解金屬。另一種機(jī)制是，陰極可催化從還原劑到金屬的電子的捐獻(xiàn)，造成金屬離子在該陰極上的沉積。也可能此兩種機(jī)制同時(shí)發(fā)生。不論是哪一種機(jī)制，其結(jié)果是相同的，換言之，金屬的光誘導(dǎo)沉積選擇性地發(fā)生在陰極上，而不需要到該電池的外部電接觸連接。
[0078]實(shí)施例
[0079]實(shí)施例1
[0080]依下述組成制成鍍敷溶液:
[0081]
72.6克/升5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲
20.2克/升醋酸銀
14.0克/升曱磺酸鉀
[0082]
30.0克/升酒石酸鈉鉀(“羅謝爾鹽”)
[0083]加入氫氧化鉀將pH值調(diào)整為9.1[0084]實(shí)施例2
[0085]依下述組成制成鍍敷溶液:
[0086]
72.6克/升5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲
20.2克/升醋酸銀
18.2克/升乙醛酸水合物
72.7克/升曱磺酸鉀 [0087]加入氫氧化鈉將pH值調(diào)整為9.2
[0088]實(shí)施例3
[0089]依下述組成制成鍍敷溶液:
[0090]
48.0克/升乙內(nèi)酰脲
10.3克/升甲基磺酸
32.0克/升硼酸
28.7克/升甲磺酸銀
54.0克/升乙酸酸水合物
[0091 ] 加入氫氧化鉀將pH值調(diào)整為8.8
[0092]比較實(shí)施例1
[0093]為了用于比較，依下述組成制成一種不含增溶劑或還原劑的鍍敷溶液:
[0094]72.6克/升5，5-二甲基乙內(nèi)酰脲
[0095]20.2克/升醋酸銀
[0096]加入氫氧化鈉將pH值調(diào)整為9.1
[0097]以這些溶液來(lái)鍍敷如圖1與圖2所示的太陽(yáng)能電池。在正面上的線路由印刷銀漿料所構(gòu)成，由自上至下的光學(xué)顯微鏡所測(cè)量的平均線寬大約為82微米。在背面上的主柵線由印刷銀漿料所構(gòu)成，用X-光熒光分析儀(XRF)測(cè)量的厚度約為4.5微米。
[0098]將鍍敷溶液在透明的燒杯中加熱到45 °C。將太陽(yáng)能電池片浸入鍍敷溶液中8分鐘，期間在距離5英寸的位置處以250W的鹵素?zé)粽丈淦湔?。之后以去離子水清洗電池并干燥。用自上至下的光學(xué)顯微鏡所測(cè)量加工處理后的線寬，并且以XRF來(lái)測(cè)量背面主柵線的厚度。
[0099]表1顯示了分別用光學(xué)顯微鏡及XRF所測(cè)得的正面線寬及背面主柵線厚度。
[0100]表1
[0101]
鍍敷溶液 I正面線寬(微米)I背面主柵線厚度(微米)
無(wú)(對(duì)照) 82^5
【權(quán)利要求】
1.一種金屬化光伏打太陽(yáng)能電池以在其上沉積一層金屬的方法，該光伏打太陽(yáng)能電池具有正面與背面，其中該背面包含一金屬層，所述金屬選自由鋁及鋁合金所構(gòu)成的群組，并且該正面上包含含有金屬的圖案，該方法包括步驟: a)將光伏打太陽(yáng)能電池與光誘導(dǎo)鍍敷組合物接觸，該組合物包含: i)可溶解的銀離子源，和 ?)用來(lái)增溶從背面上的金屬層溶解下來(lái)的鋁金屬離子的試劑；以及之后 b)用來(lái)自光源的輻射能量照射該光伏打太陽(yáng)能電池， 其中，光誘導(dǎo)鍍敷溶液中的金屬離子被鍍敷在太陽(yáng)能電池正面的金屬圖案上，并且在鍍敷期間，太陽(yáng)能電池未與外部電源電連接，并且背面上的金屬層的離子被溶解至光誘導(dǎo)鍍敷組合物中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中光誘導(dǎo)鍍敷組合物包括用于銀離子的絡(luò)合劑。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中可溶解的銀離子源選自由氧化銀、硝酸銀、甲磺酸銀、醋酸銀、檸檬酸銀、硫酸銀及一種或多種前述物質(zhì)的組合所構(gòu)成的群組。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中可溶解的銀離子源是醋酸銀。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中可溶解的銀離子源是甲磺酸銀。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中可溶解的銀離子源是硫酸銀。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中可溶解的銀離子的濃度為約I至約35克/升。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中增溶劑選自由乙醛酸、羥乙酸、乳酸、任何一種α-羥基羧酸或鄰羥基羧酸、脂肪二羧酸、羥基多羧酸或前述物質(zhì)的任何組合所構(gòu)成的群組。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中增溶劑包含酒石酸或其鹽。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中增溶劑包含檸檬酸或其鹽。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中增溶劑的濃度為約I至150克/升，但是最優(yōu)選為10至30克/升。
12.如權(quán)利要求2所述的方法，其中絡(luò)合劑選自由氰化物、琥珀酰亞胺或經(jīng)取代的琥珀酰亞胺、乙內(nèi)酰脲或經(jīng)取代的乙內(nèi)酰脲、尿嘧啶、硫代硫酸鹽、胺及一種或多種前述物質(zhì)的組合所構(gòu)成的群組。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中絡(luò)合劑是乙內(nèi)酰脲或經(jīng)取代的乙內(nèi)酰脲。
14.如權(quán)利要求2所述的方法，其中絡(luò)合劑的濃度為約20至約150克/升。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在太陽(yáng)能電池正面上包含金屬的圖案包括電流收集線及印刷于其上的主柵線。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中含有金屬的圖案包含印刷的銀漿料。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該光源選自由鹵素?zé)?、白熾燈、熒光燈、發(fā)光二極管或水銀燈所構(gòu)成的群組。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中以光誘導(dǎo)鍍敷組合物來(lái)接觸光伏打電池的步驟包括將光伏打電池浸入光誘導(dǎo)鍍敷組合物中。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK103703574SQ201280036154
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月22日
【發(fā)明者】D·W·明瑟克, L·泰特薩斯 申請(qǐng)人:麥克德米德尖端有限公司