太陽(yáng)能電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及包括具有正面和背面接觸的半導(dǎo)體襯底的太陽(yáng)能電池，其中該正面接觸包括優(yōu)選地相互平行地伸展的接觸指（300、302、304、306）和至少一條相對(duì)于所述接觸指橫向地伸展的母線（307、311），與該母線材料決定地連接的連接器（324、326）沿著該母線伸展。為了避免在作用于該連接器的力的情況下的裂縫形成，建議，該母線由具有焊接棱邊（328、330）的區(qū)段（308、310、312、314）構(gòu)成，該連接器在所述區(qū)段上延伸。
【專利說明】太陽(yáng)能電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括具有正面和背面接觸的半導(dǎo)體襯底的太陽(yáng)能電池，其中該正面接觸優(yōu)選地包括相互平行地延伸的接觸指和至少一個(gè)相對(duì)于這些接觸指橫向地延伸的母線，與該母線連接的連接器沿著該母線伸展。
【背景技術(shù)】
[0002]在制造本發(fā)明所涉及的晶體硅太陽(yáng)能電池時(shí)，被鋸開的硅晶片通常借助蝕刻槽被紋理化。隨后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，磷可以滲入到晶片的一側(cè)中，以便構(gòu)造pn結(jié)。為此在制造時(shí)將磷硅酸鹽玻璃施加到正面上，該磷硅酸鹽玻璃用作用于擴(kuò)散過程的P源，并且之后被蝕刻掉。然后借助導(dǎo)電膏實(shí)現(xiàn)金屬化。
[0003]在輻射側(cè)的、即向陽(yáng)的在p傳導(dǎo)的晶片情況下為n層的面上，為了構(gòu)造正面柵，施加兩到三條或更多的母線以及單獨(dú)的大約100 寬的集流管(也稱為指)。這可以通過絲網(wǎng)印刷、指寫(Fingerschreiben)、電鍍沉積或火焰噴涂/等離子噴涂來實(shí)現(xiàn)。在相當(dāng)大的范圍內(nèi)該絲網(wǎng)印刷技術(shù)也獲得應(yīng)用，在該絲網(wǎng)印刷技術(shù)中含玻璃的Ag導(dǎo)電膏被壓印、烘干并且隨后在大約800°C時(shí)被燒結(jié)。
[0004]在晶片的背面、即背離輻射或背陽(yáng)的面上，通常施加大面積的鋁層作為背面接觸。在鋁在大約600°C的溫度下退火時(shí)，硅襯底在鋁層和硅襯底之間的界面處熔化并且與鋁形成合金。在冷卻中，以鋁高摻雜的硅層外延地在晶片、即襯底的朝向硅的背面上固化。同時(shí)以硅加強(qiáng)的Al層在朝向鋁層的面上固化，并且在冷卻過程的最后，Al-Si共晶體在以鋁高摻雜的層和以硅加強(qiáng)的層之間固化。
[0005]硅中高的鋁摻雜在背面接觸的附近引起電場(chǎng)、即所謂的背面場(chǎng)(Back-Surface-Field)，該電場(chǎng)使p區(qū)中的少數(shù)載流子、即電子遠(yuǎn)離背面接觸，并且抵制在歐姆背面接觸處的重組。因此給出背面的防止少數(shù)載流子重組的良好的鈍化，因此太陽(yáng)能電池的較高的效率是能夠?qū)崿F(xiàn)的。
[0006]為了實(shí)施所需的電接觸，接觸印制導(dǎo)線或焊接點(diǎn)通常通過絲網(wǎng)印刷、移印或其他合適的印刷方法直接被施加到襯底表面上，并且鍍錫的銅帶被焊接到其上。相應(yīng)的也被稱為墊片的焊接點(diǎn)的尺寸處于10到20mmX6到8mm之間并且典型地具有直角或橢圓形狀。
[0007]具有玻璃成分的導(dǎo)電膏的絲網(wǎng)印刷或移印是流行的。這些導(dǎo)電膏首先被印刷，然后在200°C到300°C的情況下被烘干并且最終在大于570°C的溫度下被燒結(jié)或形成合金。
[0008]用于制造具有鋁層和存在于該鋁層的空隙中的Ag墊片的背面接觸太陽(yáng)能電池的方法可從US-A-2008/0105297得悉。在那里描述了在鋁層和Ag墊片之間的有針對(duì)性地印刷的重疊區(qū)域中三種金屬、即Al、Ag和Si共同作用。因此應(yīng)該出現(xiàn)由于三種組分的不同的熱膨脹而導(dǎo)致的機(jī)械應(yīng)力，使得在重疊區(qū)域中背面墊片的所壓印的銀剝落。為了避免該缺點(diǎn)，應(yīng)該使用具有倒圓的或斜切的角部的Ag墊片，通過這些角部減小在角部處出現(xiàn)的機(jī)械應(yīng)力峰值。但是與此有關(guān)的措施的實(shí)際試檢已經(jīng)顯示出，機(jī)械應(yīng)力峰值沒有在所需的范圍內(nèi)減小，使得銀墊片的損害和因此相應(yīng)的具有墊片的太陽(yáng)能電池的功能減弱的風(fēng)險(xiǎn)繼續(xù)存在。
[0009]由DE-A-10 2009 026 027已知一種晶片太陽(yáng)能電池，在該晶片太陽(yáng)能電池中為了避免晶片的斷裂風(fēng)險(xiǎn)在背面電極結(jié)構(gòu)中構(gòu)造中斷的母線，使得根據(jù)中斷的母線和背面層不發(fā)生墊片的重疊。因?yàn)樵谏a(chǎn)技術(shù)上不確保，僅在背面層的空隙內(nèi)來看在中斷的母線的縱向上可引入墊片，所以建議，該墊片在要焊上的連接器的方向上與鄰接的層相間隔地終止，其中然而優(yōu)先地僅在該墊片的棱邊和該層之間構(gòu)造間隔，而間隙不必延伸直到半導(dǎo)體襯底的背面。在棱邊范圍內(nèi)的間隙的寬度應(yīng)該優(yōu)選地小于400 y m。
[0010]JP-A-2003-273379的主題是具有條帶狀母線的太陽(yáng)能電池，該母線與太陽(yáng)能電池的背面的重疊區(qū)域內(nèi)具有比在重疊區(qū)域之外更小的厚度。
[0011]US-A-2010/0200057具有背面條帶狀的母線，該母線具有凹處。
[0012]根據(jù)US-A-2003/0025115的發(fā)光二極管具有與電導(dǎo)體連接的墊片電極和半透明的電極。該墊片電極在周邊被結(jié)構(gòu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明所基于的任務(wù)是，改進(jìn)開頭所述類型的太陽(yáng)能電池，使得在力作用于與母線連接的連接器的情況下裂縫形成被避免或相較于現(xiàn)有技術(shù)至少被減少。
[0014]根據(jù)另一方面，不管用于構(gòu)造背面接觸的所使用的不同材料，即基于相互不同的膨脹系數(shù)，對(duì)半導(dǎo)體襯底、即晶片的損害應(yīng)該不發(fā)生，然而同時(shí)保證連接器和焊接點(diǎn)、即墊片之間的可靠的材料決定的連接。
[0015]本發(fā)明建議一種包括具有正面和背面接觸的半導(dǎo)體襯底的太陽(yáng)能電池，其中該正面接觸由優(yōu)選地相互平行地伸展的接觸指和至少一條相對(duì)于這些接觸指橫向地伸展的母線構(gòu)成，與該母線連接的連接器沿著該母線伸展，并且其特征在于，至少一條母線由區(qū)段構(gòu)成并且這些段落具有焊接棱邊，該連接器在該焊接棱邊上延伸。
[0016]與已知的構(gòu)造不同，該母線在太陽(yáng)能電池的正面的區(qū)域中、即在面向輻射的面上，具有多個(gè)焊接棱邊，如果拉力作用于連接器，則實(shí)現(xiàn)具有以下結(jié)果的力分配，即減少或避免否則出現(xiàn)的裂縫形成。
[0017]焊接棱邊是邊緣，沿著該邊緣，該連接器與母線的區(qū)段材料決定地連接。通常，該連接器在其縱向上來看在區(qū)段的整個(gè)長(zhǎng)度上與該區(qū)段連接，使得由連接器覆蓋的區(qū)段的邊緣也是焊接棱邊。
[0018]在此特別是規(guī)定，區(qū)段被構(gòu)造，使得優(yōu)選地至少兩個(gè)接觸指、特別是正好兩個(gè)接觸指分別與母線的構(gòu)成至少兩個(gè)焊接棱邊的區(qū)段連接。
[0019]本發(fā)明特別是規(guī)定，母線的連接至少兩個(gè)接觸指的區(qū)段在俯視圖中具有環(huán)狀或空心矩形狀的幾何形狀，用于四個(gè)焊接棱邊的形成。
[0020]本發(fā)明補(bǔ)充地或替代地建議，該母線由兩個(gè)在其縱向上伸展的條帶狀的區(qū)段構(gòu)成，這些區(qū)段在指的區(qū)域中分別在寬度上被加寬，并且優(yōu)選地連續(xù)地過渡為指的相應(yīng)的縱向邊緣。
[0021]母線在其縱向上來看也可以由多個(gè)相互間隔的區(qū)段構(gòu)成，其中每個(gè)區(qū)段具有至少兩個(gè)橫向焊接棱邊、即相對(duì)于母線的縱向延伸橫向地伸展的焊接棱邊。得出具有縱向和橫向側(cè)邊的導(dǎo)體的幾何形狀。[0022]與此不相關(guān)地，該母線應(yīng)該被劃分為區(qū)段，使得至少兩個(gè)至少逐區(qū)段地沿著指延伸的焊接棱邊被分別分配最多五個(gè)接觸指、優(yōu)選地兩個(gè)接觸指。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，在正面伸展的與電池連接器材料決定地連接的母線被劃分為區(qū)段或區(qū)域，使得得出多個(gè)焊接棱邊，該焊接棱邊不必強(qiáng)制性地相對(duì)于母線的縱向垂直地或橫向地伸展。在此，母線的縱向通過沿著母線的連接器的縱向延伸來預(yù)先給定。
[0024]該焊接棱邊本身不必強(qiáng)制性地僅僅相對(duì)于母線的縱向橫向地、即沿著或平行于接觸指伸展。更確切地說，特別是當(dāng)該母線在接觸指的區(qū)域中被擴(kuò)寬并且母線和接觸指的縱向棱邊連續(xù)地過渡為彼此、即得出母線區(qū)段的凹狀伸展的縱向邊緣作為焊接棱邊時(shí)，母線的區(qū)段的相對(duì)于接觸指傾斜地伸展的區(qū)域也可以構(gòu)成該焊接棱邊。
[0025]為了解決本發(fā)明的其他方面，只要涉及背面接觸，那么根據(jù)本發(fā)明基本上建議一種太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池具有有正面和背面接觸的半導(dǎo)體襯底，其中該背面接觸具有由第一導(dǎo)電材料構(gòu)成的或包含第一導(dǎo)電材料的具有凹處的層，在該凹處中布置有焊接點(diǎn)(墊片)，該焊接點(diǎn)由第二導(dǎo)電材料構(gòu)成或包含該第二導(dǎo)電材料，該第二導(dǎo)電材料在接觸區(qū)域中與第一導(dǎo)電材料形成金屬間連接，其中被布置在至少兩個(gè)凹處中的焊接點(diǎn)與沿著直線伸展的連接器在每個(gè)墊片的各一個(gè)焊接區(qū)域中連接，并且該連接器與層隔一定距離在焊接點(diǎn)的焊接棱邊上延伸，其中該太陽(yáng)能電池的特征在于，該連接器與該焊接點(diǎn)僅僅在金屬間連接之外材料決定地連接和/或該連接器在焊接點(diǎn)的至少三個(gè)相對(duì)于直線橫向地伸展的焊接棱邊上延伸，其中至少三個(gè)焊接棱邊具有由連接器所覆蓋的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度是至少2.5倍的、優(yōu)選地3倍的連接器的寬度B。
[0026]本發(fā)明特別是規(guī)定，第一焊接棱邊是墊片的由直線切割的第一邊緣區(qū)域，該第一邊緣區(qū)域與層、如Al層或其由連接器所覆蓋的層棱邊相間隔地伸展，其中特別是墊片的每個(gè)第一邊緣區(qū)域與相應(yīng)的由連接器所覆蓋的層棱邊相間隔地伸展。該直線通過連接器的縱軸預(yù)先給定。
[0027]此外，該第一邊緣區(qū)域應(yīng)該至少在焊接區(qū)域中具有幾何形狀的伸展，該伸展偏離所面向的層棱邊、即背面層的棱邊的伸展，該背面層特別是由Al構(gòu)成，該連接器在該層棱邊上延伸。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)此外利用發(fā)明人的已經(jīng)借助金相法被確定的如下認(rèn)識(shí)，即材料、即Al和可焊接的接觸材料之間的合金過程、而不是材料Ag、Al和Si的同時(shí)發(fā)生對(duì)墊片和背面接觸的鄰接的層之間的重疊區(qū)域中的高機(jī)械應(yīng)力的出現(xiàn)決定性地負(fù)責(zé)，如在US-A-2008/0105297 中所描述的。
[0029]在燒結(jié)時(shí)鋁和銀在墊片的重疊區(qū)域中形成合金。首先鋁熔化并且之后流到多孔的Ag層結(jié)構(gòu)中。原位觀察已經(jīng)示出，通過液態(tài)招的流出，產(chǎn)生大約Imm到2mm寬的合金條帶。該合金條帶根據(jù)相圖在冷卻之后固化作為金屬間連接((相，U相)，該金屬間連接也還包含基本的Al、Ag的成分并且也許包含Si的成分。該條帶的寬度在此依賴于Al和Ag的總量成分，即也依賴于層厚和銀的多孔性。因此應(yīng)相應(yīng)地設(shè)計(jì)(墊片的第一邊緣區(qū)域的棱邊到連接器的所面向的棱邊的間隔的)數(shù)據(jù)(Zahlenangabe)，因?yàn)閰^(qū)域也可以較寬或較窄地沉淀。
[0030]由于該原因，不能毫無問題地將Ag接觸直接壓印到鋁上，而在燒結(jié)期間形成上述類型的金屬間連接。[0031]本義是滲透區(qū)域的重疊區(qū)域?qū)┘痈叩臋C(jī)械應(yīng)力。利用拉曼光譜顯微鏡測(cè)量直到350MPa。對(duì)于出現(xiàn)的應(yīng)力的可能的解釋是，Al-Ag合金在展寬時(shí)不像基本的層那樣是可延展的。此外要注意的是，總的過程在幾秒內(nèi)結(jié)束，使得在Al/Ag合金的合金形成期間還執(zhí)行冷卻過程。因此可能出現(xiàn)微裂縫，該微裂縫平行于重疊區(qū)域被定向。然而，當(dāng)相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力區(qū)域承受機(jī)械負(fù)荷時(shí)，或者當(dāng)焊接的連接器在該位置處終止時(shí)，或者當(dāng)在溫度周期中機(jī)械應(yīng)力由于彎曲在電池處出現(xiàn)時(shí)，由于該原因還附加地出現(xiàn)應(yīng)力裂縫。
[0032]研究已經(jīng)得出，在焊接的銅連接器的兩個(gè)端部處可能出現(xiàn)微裂縫，該微裂縫通過拉應(yīng)力產(chǎn)生，并且通過形式和方向?qū)ζ洚a(chǎn)生原因提供明確的提示。這借助圖1和圖2被說明，圖1和圖2示出太陽(yáng)能電池12的背面接觸10，該太陽(yáng)能電池具有在背面覆蓋太陽(yáng)能電池12并且由鋁構(gòu)成或包含鋁的具有凹處14的層13，該凹處由優(yōu)選地具有矩形形狀的墊片16安插。就這點(diǎn)而言涉及預(yù)先已知的構(gòu)造、即根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的太陽(yáng)能電池背面。
[0033]如果以行布置的墊片16與銅連接器18、20材料決定地連接(圖2)，那么可以確定，分別在焊接的端部處、即在橫向于連接器18、20的縱向的材料決定的連接處，出現(xiàn)彎曲的、相對(duì)于出現(xiàn)的機(jī)械拉力橫向地伸展的裂縫。因?yàn)樵诤附雍罄鋮s時(shí)該銅連接器18、20比硅更強(qiáng)烈地收縮，所以隨著變得更薄的晶片可漸增地觀察到這種類型的裂縫形成。偶爾，相似的拉應(yīng)力裂縫也出現(xiàn)在處于更內(nèi)部的墊片處。
[0034]但是，如果焊接達(dá)到重疊區(qū)域中，即連接器的拉應(yīng)力應(yīng)被添加到通過金屬間合金所產(chǎn)生的應(yīng)力上，那么這種裂縫特別強(qiáng)烈地出現(xiàn)。
[0035]基于根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)避免與此有關(guān)的缺點(diǎn)。因此，機(jī)械卸載和因此裂縫形成的避免此外通過下述方式來實(shí)現(xiàn)，即通過連接器所產(chǎn)生的機(jī)械拉力被分配到更大的線上并且因此產(chǎn)生更小的應(yīng)力。如果該應(yīng)力例如被分配到10個(gè)焊接棱邊上，那么每個(gè)焊接棱邊的應(yīng)力被減小到1/10。這導(dǎo)致材料的更小的負(fù)荷。
[0036]根據(jù)本發(fā)明特別是規(guī)定，限制第一邊緣區(qū)域的焊接棱邊至少在焊接區(qū)域中相對(duì)于層的所面向的棱邊遵循凸?fàn)罨虬紶畹幕【€區(qū)段。特別是規(guī)定，該墊片由過渡為彼此的透鏡狀的或在俯視圖中橢圓狀的區(qū)段構(gòu)成，這些區(qū)段的縱軸沿著由連接器預(yù)先給定的直線伸展，其中第二邊緣區(qū)域的相應(yīng)的棱邊具有有彎曲地伸展的側(cè)邊的幾何形狀。由此連接器和墊片之間的接觸區(qū)域在棱邊的區(qū)域中相較于墊片顯著地被放大并且因此可能出現(xiàn)的應(yīng)力顯著地被減小，其中該墊片具有矩形或圓形幾何形狀。
[0037]通過銀墊片在焊接棱邊的區(qū)域中根據(jù)通常得出的裂縫形狀的倒圓，機(jī)械拉力可以被傳輸?shù)礁蟮木€上。在此Ag墊片的倒圓的形狀被制造，使得該Ag墊片與由鋁構(gòu)成的或包含鋁的層不接觸。拉應(yīng)力可以根據(jù)接觸的側(cè)面長(zhǎng)度的比例被減小。
[0038]此外，墊片和層之間的、用于將電流從平面層、如Al層引出到墊片、如Ag墊片中所必需的接觸線被轉(zhuǎn)移到如下區(qū)域中，在這些區(qū)域中在焊接之后不產(chǎn)生到焊接的連接器的機(jī)械應(yīng)力。雖然通過減小在墊片和背面層中的接觸可以稍微提高電過渡電阻。但是通過優(yōu)化接觸線的長(zhǎng)度可以使與此有關(guān)的必要時(shí)出現(xiàn)的缺點(diǎn)最小化。
[0039]在改進(jìn)方案中規(guī)定，分別相對(duì)于背面的鄰接的或相間隔地伸展的層區(qū)域來看，該墊片在其相應(yīng)的第一邊緣區(qū)域中相對(duì)于鄰接的背面層具有凹狀伸展的弧形幾何形狀和/或在其相應(yīng)的第一邊緣區(qū)域中具有凸?fàn)钌煺沟幕⌒螏缀涡螤睢?br> [0040]該墊片在俯視圖中也可以具有矩形幾何形狀，其中第二邊緣區(qū)域的相應(yīng)的棱邊和層的所面向的棱邊分別具有凹狀伸展的弧形幾何形狀。
[0041]為了減小拉應(yīng)力，根據(jù)另一擴(kuò)展方案規(guī)定，該墊片在其焊接區(qū)域中具有矩形、圓形或橢圓狀的凹處，該凹處至少按區(qū)域在連接器被焊接上的情況下由該連接器所覆蓋，其中特別是圓形凹處完全由連接器覆蓋和/或以其縱軸相對(duì)于連接器的縱軸橫向地延伸的橢圓形凹處優(yōu)選地僅僅按區(qū)域、即沒有完全由連接器覆蓋。
[0042]特別是規(guī)定，在凹處中布置的墊片至少在凹處的由連接器所覆蓋的區(qū)域中由至少兩個(gè)相互間隔的區(qū)段構(gòu)成，其中每個(gè)區(qū)段應(yīng)該具有兩個(gè)焊接棱邊。從相互間隔的區(qū)段出發(fā)的面向彼此的焊接棱邊也可以過渡為彼此，使得該區(qū)段的焊接棱邊本義是連續(xù)的焊接棱邊的區(qū)段。
[0043]在改進(jìn)方案中此外規(guī)定，區(qū)段在凹處中完全相互間隔地被布置，即是相互分離的。換句話說，至少兩個(gè)、優(yōu)選地多于兩個(gè)的條帶狀的焊接區(qū)域在凹處之內(nèi)伸展，其中相互間隔地布置條帶狀的焊接區(qū)域。間隔的焊接區(qū)域因此自身構(gòu)成焊接點(diǎn)。此外，處于外部的條帶狀的焊接區(qū)域應(yīng)該與層棱邊相間隔地伸展，該層棱邊由連接器所覆蓋。
[0044]裂縫的產(chǎn)生特別是通過下述方式被阻止或被減少，即重疊區(qū)在以下區(qū)域中被排除，在這些區(qū)域中實(shí)現(xiàn)連接器和墊片之間的直接的材料決定的連接，即在墊片的邊緣或焊接棱邊區(qū)域中，該連接器在該邊緣或焊接棱邊區(qū)域上延伸，即在相對(duì)于第二邊緣區(qū)域橫向地伸展的第一邊緣區(qū)域中，在該第二邊緣區(qū)域中產(chǎn)生金屬間連接。因此根據(jù)本發(fā)明特別是規(guī)定，在第一邊緣區(qū)域中實(shí)現(xiàn)墊片的面向彼此的棱邊和圍繞該棱邊的層之間的間隔，即構(gòu)造間隙，該間隙應(yīng)該至少處于0.5mm到IOmm的范圍中。
[0045]焊接棱邊和層棱邊之間的間隔可以通過特別的印刷設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。
[0046]此外，由墊片的根據(jù)本發(fā)明所建議的幾何形狀得出如下優(yōu)點(diǎn)，即如果導(dǎo)電銀或包含銀的材料作為第二導(dǎo)電材料被使用，那么實(shí)現(xiàn)銀的材料節(jié)約，由此減少根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)造的太陽(yáng)能電池的制造成本。
[0047]此外，本發(fā)明規(guī)定，連接器與墊片材料決定地連接的焊接區(qū)域與如下區(qū)域相間隔地伸展，在該區(qū)域中構(gòu)成金屬間連接(合金)，即相對(duì)于該連接器在墊片的平行于該連接器伸展的邊緣區(qū)域中伸展。在此，特別是規(guī)定，焊接區(qū)域與相應(yīng)的縱向棱邊、即墊片的相應(yīng)的第二邊緣區(qū)域具有間距a,其中0.5mm ^ a ^ 2mm,特別是0.5mm ^ a ^ 1mm。
[0048]本發(fā)明的其他的細(xì)節(jié)、優(yōu)點(diǎn)和特征不僅由權(quán)利要求、可從這些權(quán)利要求得悉的特征(本身和/或組合形式)得出，而且也由可從附圖的隨后描述中得悉的實(shí)施例得出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的沒有連接器的太陽(yáng)能電池的背面視圖，
圖2示出根據(jù)圖1的具有連接器的太陽(yáng)能電池，
圖3示出具有與墊片連接的連接器的太陽(yáng)能電池的一部分，
圖4示出具有背面接觸的第二實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的一部分，
圖5示出具有背面接觸的第三實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的一部分，
圖6示出具有背面接觸的第四實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的一部分，
圖7示出具有背面接觸的第五實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的一部分，
圖8示出具有背面接觸的第六實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的一部分， 圖9示出具有背面接觸的第七實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的一部分，
圖10示出具有背面接觸的第八實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的一部分，
圖11示出具有背面接觸的第九實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的一部分，
圖12示出具有背面接觸的第十實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的一部分，
圖13示出正面接觸的俯視圖，
圖14示出正面接觸的另一實(shí)施方式，
圖15示出正面接觸的第三實(shí)施方式，
圖16示出正面接觸的第四實(shí)施方式，以及 圖17a)到圖17c)示出正面接觸的另一實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0050]可以從圖3到12中得悉晶體硅太陽(yáng)能電池的背面部分，該晶體硅太陽(yáng)能電池由具有pn結(jié)的p硅襯底構(gòu)成并且其正面接觸以具有母線和指狀集流管的正面柵的形式被構(gòu)造。相應(yīng)的背面接觸通過燒結(jié)具有凹處的鋁層和在凹處中引入的焊接點(diǎn)或墊片而形成，該焊接點(diǎn)或墊片由銀構(gòu)成或可以包含銀。
[0051]如果背面層被稱作鋁層，那么也可以使用其他材料、如來自組In、Ga、B的這樣的材料或這些材料的混合。就這點(diǎn)而言鋁應(yīng)被理解為同義詞。關(guān)于銀，上述內(nèi)容同樣適用，其中銀可以用其他合適的可焊的材料來替換，而不背離本發(fā)明。
[0052]為了排除由于材料決定地與墊片連接的連接器而在硅材料中形成裂縫，根據(jù)關(guān)于圖的說明，將特殊幾何形狀的墊片引入空隙中，其中該連接器與該墊片連接的焊接區(qū)域與在退火和因此制造由鋁層和銀墊片構(gòu)成的背面接觸時(shí)構(gòu)成的合金相間隔地伸展，或連接器與墊片在如下區(qū)域中連接，在這些區(qū)域中該墊片與鋁層不接觸。此外，在下述的說明中基本上相同的元件配備有相同的附圖標(biāo)記。
[0053]可以從圖3中得悉按原則示出的太陽(yáng)能電池的背面的一部分，該太陽(yáng)能電池具有由鋁構(gòu)成的具有凹處的背面層30，在該凹處中特別是由銀構(gòu)成的焊接點(diǎn)或墊片32被布置成一列，用于將該墊片32與連接器36材料決定地連接。
[0054]在該墊片32和該層30之間的過渡區(qū)中形成金屬間連接(區(qū)域34)。為了避免由于該連接器36和具有合金的區(qū)域34之間的材料決定的連接而會(huì)出現(xiàn)的裂縫形成，根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，該連接器36僅僅在金屬間連接的區(qū)域34之外與墊片32材料決定地連接。該區(qū)域在圖3中通過平行線相交的陰影并以附圖標(biāo)記35來標(biāo)記。
[0055]金屬間連接不再存在的區(qū)域、即連接器36材料決定地所連接的區(qū)域可以基于應(yīng)力測(cè)量或顯微照片來檢測(cè)，如之前被說明的。因此可以識(shí)別，金屬間連接的區(qū)域在哪里終止。關(guān)于這點(diǎn)，基本上可以確定，在鋁不再出現(xiàn)的區(qū)域中，金屬間連接根據(jù)該原因不再存在，使得從該區(qū)域開始可以實(shí)現(xiàn)連接器36和墊片32之間的材料決定的連接，以便避免不期望的裂縫形成。
[0056]在圖4中示出了太陽(yáng)能電池的背面的一部分，在該太陽(yáng)能電池中在背面層、如鋁層100中同樣形成有多個(gè)凹處102，其中一個(gè)被示出。多個(gè)相應(yīng)的凹處102在此同樣沿著直線被布置，連接器104沿著該直線延伸，該連接器與沿著該直線伸展的焊接點(diǎn)106材料決定地連接。這些焊接點(diǎn)在下面被稱作墊片。該連接器104可以是鍍錫的銅小帶。[0057]如圖4所說明的，該墊片106在連接器104的縱向上以其焊接棱邊108、110與凹處102的所面向的層棱邊112、114相間隔地伸展。該焊接棱邊108、110限制墊片106的所謂的第一邊緣區(qū)域，該連接器104在該第一邊緣區(qū)域上延伸。換句話說，間隙116、118在棱邊108、112和110、114之間伸展，該間隙基本上延伸直至硅襯底。
[0058]此外，該連接器104并且因此由其所覆蓋的墊片106的焊接區(qū)域122與相應(yīng)的縱向或第二邊緣區(qū)域124、126相間隔地伸展，在該縱向或第二邊緣區(qū)域中該墊片106與鋁層100接觸或必要時(shí)在邊緣側(cè)與該鋁層100重疊。在圖中從墊片106的中間區(qū)域繪圖上顯露的相應(yīng)的縱向邊緣區(qū)域124、126由金屬間連接、即合金構(gòu)成，該金屬間連接由鋁和硅構(gòu)成。墊片106的焊接區(qū)域122并且因此該連接器104與該區(qū)域124、126相間隔地伸展。連接器104的所面向的縱向邊緣128、130和邊緣區(qū)域124、126的所面向的端部之間的間距、即鋁硅合金在圖中以a來標(biāo)記并且處于0.5mm到5mm之間。
[0059]相應(yīng)的間隙116、118的寬度以b來標(biāo)記并且應(yīng)該處于0.5mm到IOmm之間，連接器104的相應(yīng)的縱向邊緣128、130和墊片106的邊緣區(qū)域124、126之間的間隔。
[0060]根據(jù)圖4的實(shí)施例，墊片106的焊接棱邊108、110與凹處118的層棱邊112、114平行地伸展。因此，盡管Ag/Al合金區(qū)域的機(jī)械負(fù)荷被排除，但是在作用于連接器104的拉力下可能在墊片106中構(gòu)建高的應(yīng)力，該應(yīng)力可能導(dǎo)致在襯底中產(chǎn)生裂縫。為了將可能出現(xiàn)的拉力轉(zhuǎn)移到更大的線上，由此該應(yīng)力被減小，該墊片106具有至少一個(gè)凹處107，該連接器104在該凹處上延伸，使得該連接器總共覆蓋四個(gè)焊接棱邊，由此該拉力被轉(zhuǎn)移到更大的線上。相應(yīng)的焊接棱邊以附圖標(biāo)記108、110、111、113來標(biāo)記。
[0061]從圖5中可以得悉墊片132，該墊片由中間的矩形的中間區(qū)域134并且由端側(cè)的弓形狀的區(qū)段136、138組成，該中間區(qū)域與鋁層100接觸或與該鋁層重疊地伸展。因此限制該區(qū)段136、138的焊接棱邊140、142在幾何形狀上被構(gòu)造為使得得出凸?fàn)钌煺沟幕⌒危渲性撨B接器104在該焊接棱邊上延伸并且從該焊接棱邊出發(fā)該連接器104與墊片132的焊接區(qū)域122材料決定地連接。焊接棱邊140、142的總長(zhǎng)度基于幾何形狀來選擇，使得焊接棱邊140、142的由連接器104覆蓋的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于至少2.5倍的、優(yōu)選地至少三倍的連接端104的寬度B，盡管這在繪圖上不一定可識(shí)別出。
[0062]與此不相關(guān)地，該連接器104同樣與第一或縱向邊緣區(qū)域124、126相間隔地伸展，在該第一或縱向邊緣區(qū)域中構(gòu)造有鋁和硅之間的合金。
[0063]特別是借助圖5的實(shí)施例也可識(shí)別出，如果該連接器104僅覆蓋墊片132的兩個(gè)焊接棱邊140、142，只要該連接器104與該墊片132在金屬間連接之外、即在縱向邊緣區(qū)域124、126之外材料決定地連接，那么就不背離本發(fā)明。
[0064]根據(jù)圖6的實(shí)施例，墊片144在俯視圖中具有“狗骨頭形狀”，其中焊接棱邊具有凹狀伸展的弧形，連接器104在該焊接棱邊上延伸。相應(yīng)的焊接棱邊以附圖標(biāo)記146、148來標(biāo)記。墊片144的鄰接焊接棱邊146、148的側(cè)區(qū)段是凸?fàn)罨⌒蔚厣煺沟牟⑶疫^渡為直線伸展的第二邊緣區(qū)域124、126。同樣地，焊接棱邊146、148的區(qū)段的長(zhǎng)度相對(duì)于連接器104的寬度B被設(shè)計(jì)為使得焊接棱邊146、148的區(qū)段的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于至少2.5倍的、優(yōu)選地至少三倍的連接器104的寬度B。
[0065]根據(jù)圖7的實(shí)施例，墊片154由兩個(gè)過渡為彼此的透鏡狀的或在俯視圖中橢圓形的區(qū)段156、158構(gòu)成，所述區(qū)段在其沿著連接器104的縱軸延伸的邊緣區(qū)域中直線地伸展。在這些區(qū)域中構(gòu)成合金，從而相應(yīng)的邊緣區(qū)域以附圖標(biāo)記124、126來標(biāo)記。
[0066]通過區(qū)段156、158的重疊，得出由連接器104覆蓋的端面的焊接棱邊160、162，該焊接棱邊在俯視圖中具有側(cè)邊為凸?fàn)钌煺沟腣形。
[0067]圖8的實(shí)施例介紹墊片164的幾何形狀，該墊片具有矩形形狀并且除了第二邊緣區(qū)域之外基本上填滿凹處102，該第二邊緣區(qū)域由連接器104所覆蓋。在這些區(qū)域中，該墊片164、即其第一邊緣區(qū)域、也即焊接棱邊166、168具有相對(duì)于由連接器104所覆蓋的區(qū)域的總長(zhǎng)的凹狀弧形伸展，該伸展對(duì)應(yīng)于至少2.5倍的、優(yōu)選地至少三倍的寬度B。
[0068]為了擴(kuò)大墊片164到連接器104的區(qū)域中的背面層100的間隔，該背面層在其面向墊片164的焊接棱邊166、168的邊緣區(qū)域中同樣被構(gòu)造為分別產(chǎn)生凹狀弧形的層棱邊170、172。因此該連接器104覆蓋間隙，該間隙在俯視圖中具有橢圓形的幾何形狀。
[0069]為了進(jìn)一步減小可能通過連接器104作用于墊片174的拉力，圖9的實(shí)施例規(guī)定，該墊片174具有凹處176、178，該凹處例如在俯視圖中具有圓形幾何形狀或橢圓幾何形狀。限制凹處176、178的焊接棱邊在圖中以虛線示出。具有橢圓幾何形狀的凹處178的縱軸在此相對(duì)于連接器104的縱軸橫向地伸展。此外由繪制的圖示中可以識(shí)別出，該墊片174對(duì)應(yīng)于圖5的實(shí)施例由矩形的中間區(qū)段134和弓形的端部區(qū)段136、138組成，其中端部區(qū)段136、138的焊接棱邊140、142與凹處102的所面向的層棱邊相間隔地伸展，如繪制的圖示所介紹的。
[0070]第二邊緣區(qū)域124、126或墊片174的縱向邊緣區(qū)域與連接器104的縱向棱邊或邊緣128、130相間隔地伸展。
[0071]此外由圖得出，圓形的凹處176完全地由連接器104覆蓋并且橢圓形的凹處178在中間區(qū)域中由連接器104覆蓋。
[0072]墊片180、182的其他實(shí)施方式可以從圖10和11得悉。在此，根據(jù)圖10，該墊片180由相互間隔的條帶狀區(qū)段184、186、188、190構(gòu)成，使得該連接器104因此總共覆蓋八個(gè)焊接棱邊194、196、198、200、202、204、206、208。因此出現(xiàn)的拉力被分配，使得避免裂縫形成并且墊片180或其條帶184、186、188、190的脫開不發(fā)生。在圖11的實(shí)施例中，該墊片182具有三個(gè)矩形的凹處210、212、214，使得該連接器104同樣覆蓋八個(gè)焊接棱邊，這些焊接棱邊沒有進(jìn)一步被標(biāo)記。
[0073]與此不相關(guān)地，墊片180、182以其分別最外部的焊接棱邊194、208與層棱邊216、218相間隔地伸展，該層棱邊由連接器104所覆蓋。
[0074]通過與此有關(guān)的幾何形狀得出與鋁層100的良好的電接觸的優(yōu)點(diǎn)。
[0075]此外，通過相應(yīng)地構(gòu)造墊片180、182，如在之前所說明的根據(jù)本發(fā)明的墊片的情況下，得出如下優(yōu)點(diǎn)，即要使用的墊片材料的量與已知的裝置相比被減少。這在銀作為墊片材料被使用時(shí)是特別有利的。
[0076]從圖12中可以得悉墊片250、252的其他的優(yōu)選的實(shí)施方式，這些墊片由相互間隔地伸展的條帶構(gòu)成，這些條帶在周邊側(cè)形成橢圓的幾何形狀。條帶中的幾個(gè)例如以附圖標(biāo)記254、256、258或260、262來標(biāo)記。這些條帶相對(duì)于連接器104橫向地或垂直地伸展。金屬間區(qū)域通過涂黑來標(biāo)記。該區(qū)域通過墊片條帶與鋁的接觸而形成。不在金屬間區(qū)域中伸展的接片狀的區(qū)段或條帶256、258、260、262分別具有兩個(gè)焊接棱邊，使得如果拉力作用于連接器104，那么根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)實(shí)現(xiàn)力分配。此外，在圖12的左邊的圖示中，連接器104延伸經(jīng)過條帶狀的區(qū)段254的在墊片內(nèi)部側(cè)伸展的焊接棱邊266，該區(qū)段直接過渡為墊片250、252的具有金屬間連接的邊緣區(qū)域。與此相對(duì)，在圖12中的右邊的圖示的實(shí)施例中，墊片252的所有條帶狀的并且垂直于連接器104的縱軸伸展的區(qū)段260、262在由連接器104所覆蓋的區(qū)域中與象征性地表示金屬間連接的橢圓264相間隔地伸展。
[0077]墊片或焊接點(diǎn)的優(yōu)選的尺寸如下:
墊片的長(zhǎng)度:5mm到IOmm
墊片的寬度:5mm
相應(yīng)的第二邊緣區(qū)域的長(zhǎng)度:5mm到8mm
在由連接器所覆蓋的區(qū)域中墊片和鋁層之間的間隙的最小寬度:0.5mm 墊片的厚度到15um 墊片的面積:為了節(jié)省Ag，盡可能小 合金區(qū)域的寬度:0.1mm到大約2mm。
[0078]借助圖13到16將說明太陽(yáng)能電池的遵從根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的正面接觸。在此基本上針對(duì)相同的元件使用相同的附圖標(biāo)記。
[0079]以已知的方式在太陽(yáng)能電池的正面上布置由所謂的接觸指300、302、304、306，該接觸指基本上相互平行地伸展。該接觸指300、302、304、306可以在其端部處相互連接，以便當(dāng)在一個(gè)區(qū)域中一個(gè)接觸指應(yīng)被中斷時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)電流。母線307、311以已知的方式相對(duì)于接觸指300、302、304、306的縱向延伸橫向地伸展，母線307、311根據(jù)本發(fā)明由相互排列的區(qū)段構(gòu)成，這些區(qū)段根據(jù)圖13通過被填充的正方形308、310或312、314或根據(jù)圖14通過開放的矩形、如正方形316、318或320、322來象征性地表示。連接器324、326分別在相應(yīng)的母線307,311或其區(qū)段308、310、312、314、316、318、320、322上延伸，該連接器與母線307、311材料決定地連接。然后通過該連接器324、326實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池的電路連接。
[0080]如由圖13和14得出的，每條母線不是不間斷地被構(gòu)造，而是由區(qū)段308、310、312、314、316、318、320、322構(gòu)成，這些區(qū)段通過該連接器324、326導(dǎo)電連接。在此每個(gè)區(qū)段308、310、312、314、316、318、320、322 在至少兩個(gè)接觸指 300、302、304、306 上延伸。
[0081]因此，根據(jù)圖13的實(shí)施例，每個(gè)連接器324、326覆蓋每對(duì)接觸指300、302或304、306的兩個(gè)焊接棱邊，使得拉力被分配并且裂縫形成的風(fēng)險(xiǎn)不發(fā)生。各個(gè)區(qū)段308、310、312,314的焊接棱邊示例性地在區(qū)段308處以附圖標(biāo)記328、330來標(biāo)記。
[0082]在構(gòu)造空心矩形形式的區(qū)段316、318、320、322時(shí)，兩個(gè)另外的焊接棱邊可供使用，使得每對(duì)接觸指300、302或304、306總共四個(gè)焊接棱邊由相應(yīng)的連接器324、326所覆蓋，使得實(shí)現(xiàn)拉力分布的提高。區(qū)段之一的相應(yīng)的棱邊(在區(qū)段316的實(shí)施例中)以附圖標(biāo)記 332、334、336、338 來標(biāo)記。
[0083]如果在圖13和圖14的實(shí)施例中各個(gè)區(qū)段308、310、312、314、316、318、320、322在俯視圖中具有矩形幾何形狀，那么其他的幾何形狀、特別是圓形或橢圓形幾何形狀同樣是可能的。
[0084]此外，母線的區(qū)段也可以覆蓋多于兩個(gè)的接觸指300、302、304、306，使得焊接棱邊的數(shù)量相應(yīng)地被減少。
[0085]如果根據(jù)圖13和圖14的實(shí)施例母線307、311被劃分成單區(qū)段，那么當(dāng)母線不間斷地被構(gòu)造時(shí)，只要提供附加的焊接棱邊，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)也被實(shí)現(xiàn)。這將借助圖14和15被說明。
[0086]根據(jù)圖15，接觸指400、402、404、406、408、410由母線412、414連接，然而該母線在與指400、402、404、406、408、410的接觸區(qū)域中在寬度上被加寬，如圖15中的細(xì)節(jié)圖示所說明的。在該細(xì)節(jié)圖示中示出了接觸指408和母線414之間的交點(diǎn)418。可識(shí)別出，在重疊區(qū)域或交點(diǎn)418中該母線414被擴(kuò)寬，使得在交點(diǎn)418中得到總共四個(gè)焊接棱邊420、422、424、426，這些焊接棱邊相對(duì)于母線414的縱向428傾斜地伸展。在此，母線414的構(gòu)成縱向邊緣的焊接棱邊420、422、424、426應(yīng)該連續(xù)地過渡為接觸指408的沒有進(jìn)一步被標(biāo)記的縱向邊緣。
[0087]在圖16的實(shí)施例中，母線430、432垂直于接觸指400、402、404、406、408、410伸展，其中該母線作為雙條帶被構(gòu)造，即每個(gè)母線430、432由兩個(gè)相互平行地伸展的條帶狀或線狀區(qū)段434、436或438、440構(gòu)成。由此得出具有四個(gè)縱向焊接棱邊的母線430、432，如圖16中的細(xì)節(jié)圖示所說明的。在此，母線430、432的區(qū)段434、436、438、440的相應(yīng)的構(gòu)成焊接棱邊的縱向邊緣能夠連續(xù)地過渡為接觸指400、402、404、406、408、410的相應(yīng)的縱向邊緣，如借助圖15所說明的。
[0088]如果根據(jù)圖16的實(shí)施例焊接棱邊在連接器的縱向上、即在拉力方向上伸展，那么在其他的實(shí)施例中設(shè)置橫向于或垂直于縱向的伸展?；旌闲问揭彩强赡艿?，如圖15所說明的，即焊接棱邊可以相對(duì)于縱向橫向地、相對(duì)于縱向傾斜地和在縱向上至少逐區(qū)段地伸展。
[0089]從圖17a)到圖17c)可以得悉用于形成太陽(yáng)能電池的正面接觸的根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的另一要強(qiáng)調(diào)的實(shí)施方式。因此，該母線500由條帶狀的區(qū)段構(gòu)成，其中的一些區(qū)段以附圖標(biāo)記502、504、506來標(biāo)記?？梢跃哂芯匦螏缀涡螤畹膮^(qū)段具有寬度Cl。兩個(gè)相繼的區(qū)段的相鄰邊緣的間隔是c2。其他的幾何形狀、如每個(gè)區(qū)段的弧形伸展同樣是可能的，其中由每個(gè)區(qū)段的弧形伸展得到相應(yīng)焊接棱邊的延長(zhǎng)。
[0090]如從根據(jù)圖17a)的繪制的圖示可以得悉，不是每個(gè)區(qū)段都與接觸指或柵格指508、510連接。在該實(shí)施例中區(qū)段502與指508連接。指508、510通過虛線來表明。
[0091]連接器512相對(duì)于區(qū)段502、504、506橫向地延伸，該連接器與該區(qū)段材料決定地連接。因此，根據(jù)圖17a)到圖17c)，接觸結(jié)構(gòu)由多個(gè)單獨(dú)的、由接觸材料構(gòu)成的相對(duì)于連接器512的方向橫向地伸展的區(qū)段502、504、506組成，其中在狹窄的空間上形成多個(gè)焊接棱邊，其中的一些焊接棱邊以附圖標(biāo)記514、516、518、520、522、524來標(biāo)記。
[0092]連接器512的拉力被均勻地分配到單獨(dú)的n個(gè)區(qū)段502、504、506、即接觸結(jié)構(gòu)上，使得在每個(gè)焊接棱邊514、516、518、520、522、524上力Fn = FVerbinder/2n變得有效。
[0093]如果該連接器對(duì)連續(xù)的母線的外部焊接棱邊施加例如30N的力，那么對(duì)于該母線根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)例如被劃分為n = 10個(gè)區(qū)段或結(jié)構(gòu)的情況力被除以20，使得每個(gè)焊接棱邊僅還有1.5N變得有效。由此晶片的機(jī)械負(fù)荷被減小并且應(yīng)力被分配到2n個(gè)焊接棱邊上。
[0094]所提到的以虛線標(biāo)記的接觸指或格柵指508、510通向一些被稱為接觸結(jié)構(gòu)的區(qū)段，用于保證集流管的電連接。
[0095]如由繪制的圖示得出的，多個(gè)分別具有兩個(gè)焊接棱邊的區(qū)段或接觸結(jié)構(gòu)、如接觸結(jié)構(gòu)504、506在指508、510之間或之外伸展，使得該機(jī)械應(yīng)力可以極為有效地被減小。
[0096]由圖17b)和圖17c)的圖示得出，區(qū)段502、504、506、即接觸結(jié)構(gòu)的寬度不依賴于連接器512的寬度，即可以比連接器512的寬度更大或更小。根據(jù)圖17b)，條帶狀的區(qū)段或結(jié)構(gòu)在側(cè)面在連接器512之外延伸，而在圖17c)的實(shí)施例中這些區(qū)段完全由連接器512覆蓋 o
[0097]根據(jù)圖17的接觸結(jié)構(gòu)的優(yōu)選的尺寸是:
C1 = 200 u m 到 500 u m
C2 = 200 u m 到 500 u m
bv =連接器512的寬度，例如1.5謹(jǐn)、1.8謹(jǐn)和2.0謹(jǐn) bs =接觸結(jié)構(gòu)或區(qū)段502、504、506的寬度，例如 對(duì)于 bv = 1.5mm，1.0mm 到 1.8mm 對(duì)于 bv = 1.6mm，1.2mm 到 2.2mm 對(duì)于 bv = 2.0mm，1.8mm 到 2.4mm。
【權(quán)利要求】
1.太陽(yáng)能電池，包括具有正面和背面接觸的半導(dǎo)體襯底，其中所述正面接觸包括優(yōu)選地相互平行地伸展的接觸指(300、302、304、306、400、402、404、406、408、410)和至少一條相對(duì)于所述接觸指橫向地伸展的母線(307、311、412、414、430、432、500)，與所述母線材料決定地連接的連接器(324、326)沿著所述母線伸展， 其特征在于， 所述至少一條母線(307、311、412、414、430、432)由具有焊接棱邊(328、330、332、334、.336、338、420、422、424、426、438、440、514、516、518、520、522、524)的區(qū)段(308、310、.312、.314、316、318、320、322、418、502、504、506)構(gòu)成，所述連接器(324、326、512)在所述區(qū)段上延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述區(qū)段(308、310、312、314、316、318、320、322)被構(gòu)造，使得多個(gè)接觸指(330、302、304、306)、特別是兩個(gè)接觸指分別與所述母線(310、311)的具有至少兩個(gè)焊接棱邊(328、330)的區(qū)段連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，連接至少兩個(gè)接觸指(300、.302、304、306)的區(qū)段(308、310、312、314、316、318、320、322)在俯視圖中具有環(huán)狀或空心矩形狀的幾何形狀，用于形成四個(gè)焊接棱邊(332、334、338)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中至少一個(gè)所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述母線(430、.432)在其縱向上來看具有至少四個(gè)縱向焊接棱邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中至少一個(gè)所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述母線(412、.414)在與所述接觸指(400、402、404、406、408)的接觸區(qū)域中在寬度上被加寬并且優(yōu)選地連續(xù)地過渡為接觸指(408 )的相應(yīng)的縱向邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述母線(500)由條帶狀的區(qū)段(502、504、506)構(gòu)成，所述區(qū)段相對(duì)于所述連接器(512)橫向地、優(yōu)選地垂直地伸展并且材料決定地與所述連接器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述區(qū)段中僅僅幾個(gè)區(qū)段(502)與接觸指(510)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到6中至少一個(gè)所述的太陽(yáng)能電池，其中所述太陽(yáng)能電池的背面接觸具有由第一導(dǎo)電材料、特別是由鋁構(gòu)成的或包含鋁的具有凹處(102)的層(30、100)，可焊接的焊接點(diǎn)(墊片)(32、106、132、144、154、164、174、180、182)被布置在所述凹處中，所述焊接點(diǎn)由第二導(dǎo)電材料、如銀構(gòu)成或包含該第二導(dǎo)電材料材料，所述第二導(dǎo)電材料在接觸區(qū)域中與所述第一導(dǎo)電材料形成金屬間連接，其中被布置在至少兩個(gè)凹處中的焊接點(diǎn)與沿著直線伸展的連接器(36、104)在每個(gè)墊片的各一個(gè)焊接區(qū)域(122)中是可連接的，并且所述連接器與所述層隔一定距離在所述焊接點(diǎn)的焊接棱邊(108、110、111、113、114、142、146、.148、160、162、166、168、192、194、196、198、202、204、206、208)上延伸， 其特征在于， 所述連接器(36)與所述焊接點(diǎn)(32)僅僅在所述金屬間連接之外材料決定地連接和/或所述連接器(104)在至少三個(gè)焊接棱邊(108、110、111、113、114、142、146、148、160、162、.166、168、192、194、196、198、202、204、206、208)上延伸，其中至少三個(gè)相對(duì)于直線橫向地伸展的焊接棱邊具有由所述連接器(104)所覆蓋的長(zhǎng)度，所述長(zhǎng)度是至少2.5倍的所述連接器(104)的寬度B。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，第一焊接棱邊(108、110、111、113、140、142、146、148、160、162、166、168、192、208)是焊接點(diǎn)(106、132、144、154、164、174、180、182)的由所述直線切割的第一邊緣區(qū)域，所述邊緣區(qū)域與所述層(100)或其由所述連接器(104)所覆蓋的層棱邊(112、114、170、172、216、218)相間隔地伸展。
10.根據(jù)至少權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，被布置在所述凹處(102)中的焊接點(diǎn)(180、182)至少在所述凹處(102)的由所述連接器(104)所覆蓋的區(qū)域中由至少兩個(gè)相互間隔的區(qū)段(184、186、188、190)構(gòu)成。
11.根據(jù)至少權(quán)利要求10所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，焊接點(diǎn)(118)的相互間隔的區(qū)段(184、186、188、190)中的每一個(gè)具有兩個(gè)焊接棱邊(192、194、196、198、202、204、206、208)。
12.根據(jù)至少權(quán)利要求11所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述焊接點(diǎn)(180)的所述區(qū)段(184、186、188、190)在所述凹處(102)中相互分離地被布置。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，限制第一邊緣區(qū)域的焊接棱邊(140、142、146、148、166、168)至少在焊接區(qū)域(122)中相對(duì)于所面向的層棱邊(112、114、170、172)遵循凸?fàn)詈?或凹狀的弧形區(qū)段。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，焊接點(diǎn)(154)由兩個(gè)過渡為彼此的透鏡狀的或在俯視圖中橢圓形的區(qū)段(156、158)構(gòu)成，所述區(qū)段的縱軸沿著所述直線伸展，其中第一邊緣區(qū)域的焊接棱邊(160、162)具有有彎曲地伸展的側(cè)邊的V形幾何形狀。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，焊接點(diǎn)(164)在俯視圖中具有矩形幾何形狀，其中第一邊緣區(qū)域的相應(yīng)的焊接棱邊(166、168)具有凹狀伸展的弧形幾何形狀，并且所面向的層棱邊(170、172)分別具有凹狀伸展的弧形幾何形狀。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，焊接點(diǎn)(174)在其焊接區(qū)域(122)中具有至少一個(gè)圓形或橢圓形的凹處(107、176、178)，所述凹處在連接器(104)被焊接上的情況下至少按區(qū)段由所述連接器所覆蓋。
17.根據(jù)至少權(quán)利要求16所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述圓形的凹處(176)完全由所述連接器所覆蓋和/或以其縱軸相對(duì)于所述連接器(104)的縱軸橫向地伸展的橢圓形的凹處(178 )優(yōu)選地僅僅按區(qū)段由所述連接器所覆蓋。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述墊片(174)的第一邊緣區(qū)域的焊接棱邊(108、110)和所述層(100)的所面向的層棱邊(112、114)之間的最小間距b為b≤500iim，特別是500iim≤b ( 10mm，和/或所述連接器(36)和所述焊接點(diǎn)(32)之間的材料決定的連接和所述金屬間連接(35)之間的最小間距a為500 ii m,特別是 500 u m ^ a ^ 2mm。
【文檔編號(hào)】H01L31/0224GK103650153SQ201280017847
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月12日
【發(fā)明者】H.馮坎佩, P.羅特 申請(qǐng)人:弗勞恩霍弗實(shí)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)