專利名稱：太陽電池及修復太陽電池中的裂紋的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于太陽電池技術領域，具體涉及太陽電池及修復太陽電池中的裂紋的方法。
背景技術：
太陽電池(又稱為太陽能電池)是可以將太陽能轉換成電能的半導體器件。目前，包括單晶硅太陽電池和多晶硅太陽電池在內的晶體硅太陽電池占到目前太陽電池產量的90%以上。從太陽電池的電極結構來講，有兩面都有電極的金屬包覆太陽電池(MWT)、發(fā)射區(qū)包覆(EWT)太陽電池、HIT太陽電池和現(xiàn)在市面上占大多數的傳統(tǒng)絲網印刷電極太陽電池，也有全背電極太陽電池，還有正面和背面都可以接受光的雙面電池等等。 為簡單起見，又不失一般性地進行說明，下面以目前市面上占大多數的晶體硅太陽電池為例，其結構如圖1-1和圖1-2所示。圖1-1是晶體硅太陽電池前表面(即正面)及側面圖，圖1-2是晶體硅太陽電池背表面(即背面)及側面圖。通常，太陽電池前表面是接受光的受光面，而太陽電池背表面是背光面。在垂直于太陽電池的平面方向，其結構包括太陽電池的光電活性區(qū)，該光電活性區(qū)包括基區(qū)I、通過擴散形成的P-n結2和發(fā)射區(qū)3 ;用于鈍化表面并減少入射光反射的減反膜4 ;前電極指柵7和前電極主柵8，其統(tǒng)稱為太陽電池的前電極；以及背電極板6和背電極主柵5，其統(tǒng)稱為太陽電池的背電極。在太陽電池的基區(qū)I為P型材料的情況下，p-n結2將以硅原子為基體的材料分成兩部分，靠近前表面即光入射面的發(fā)射區(qū)3的部分為η型區(qū)，與η型區(qū)聯(lián)接的前電極為太陽電池的負電極，靠近背表面的基區(qū)I的部分為P型區(qū)，與P型區(qū)聯(lián)接的背電極為太陽電池的正電極。在P-n結2附近形成一個空間電荷耗盡區(qū)。入射光線進入發(fā)射區(qū)3、電荷耗盡區(qū)或基區(qū)I后，會產生電子-空穴對，當這些電子-空穴對中的少子被電荷耗盡區(qū)收集以后，對外電路形成電壓。當外電路閉合時，在P-n結2靠近前表面部分，電流被收集到發(fā)射區(qū)3以后，沿太陽電池平面方向流經發(fā)射區(qū)3，然后依次被前電極指柵7和前電極主柵8收集；在P-n結2靠近背表面部分，電流被收集到基區(qū)I以后，然后到達背電極板6，并在該背電極板6內沿太陽電池平面方向被背電極主柵5收集，從而將光轉化為電。然而，在晶體硅太陽電池的制造過程中，由于原硅片原有的微裂紋，或電池制造工藝過程中的操作不當等因素，會使作為最終產品的太陽電池的局部區(qū)域留下或產生新的微裂紋或宏觀裂紋，甚至破裂成碎片。裂紋有許多不同的存在位置、大小和形態(tài)，圖2-1是具有裂紋的太陽電池的示意圖。裂紋可以出現(xiàn)在太陽電池體內任何區(qū)域。在平行太陽電池的平面方向，裂紋的長度可以有幾個納米到貫穿整個太陽電池的最長路徑。在垂直太陽電池的平面方向，裂紋的深度可以只是局限在基區(qū)I或發(fā)射區(qū)3，也可以貫穿基區(qū)l、p_n結2、發(fā)射區(qū)3和減反膜4(如裂紋9)，還可以繼續(xù)貫穿前電極指柵7和前電極主柵8 (如裂紋10和裂紋11)。當裂紋11在垂直太陽電池平面方向再貫穿背電極板6，形成如圖2-2的斷裂紋12，就造成整塊太陽電池沿斷裂紋12的方向破裂成兩部分。裂紋沿太陽電池平面方向的走向可以多樣化，它們可以與邊沿有一定的傾斜角度(如裂紋9)，也可以平行于太陽電池邊緣(如裂紋11)，還可以改變方向在太陽電池內部延伸，甚至貫穿整塊太陽電池(如裂紋10)。太陽電池厚度一般小于O. 3毫米，在太陽電池的搬運及使用過程中容易受到應力的影響，微裂紋容易沿太陽電池平面方向和垂直太陽電池平面方向擴展。擴展后的裂紋一旦貫穿發(fā)射區(qū)3，原來沿發(fā)射區(qū)3的平面方向的電流就在該裂紋處受到阻礙，從而增加了整塊太陽電池的串聯(lián)電阻，降低太陽電池的輸出功率；更嚴重的是，擴展后的裂紋一旦同時貫穿發(fā)射區(qū)3、前電極指柵7和前電極主柵8，電流在該裂紋處的收集變得更為困難甚至不可能，裂紋附近的區(qū)域很可能變成沒有光電活性的死區(qū)，從而大大降低太陽電池的輸出功率； 此外擴展后的裂紋也可以貫穿背電極板6或背電極主柵5，從而也會大大降低太陽電池的輸出功率；當裂紋貫穿整片太陽電池時，太陽電池沿該裂紋分裂成碎片，例如，圖2-2中的太陽電池在斷裂紋12處沿平行于邊沿方向分裂成兩部分。目前對這些具有裂紋的太陽電池以及碎片的處理和利用方法是將它們用激光、工具刀等切割成若干小的矩形，然后，將其中光電性能完好的矩形小電池片做成組件，并將其它光電性能不好或不規(guī)則的電池碎片當廢品處理。這種辦法的一個缺點是切割后得到的小電池面積變小，串聯(lián)做成組件后電流變小，另一個缺點是那些不規(guī)則的電池碎片得不到利用，從而造成浪費。

發(fā)明內容
本發(fā)明是針對上述現(xiàn)有技術中存在的以下問題而提出(a)對傳統(tǒng)的裂紋和碎片太陽電池電池的處理辦法，即通過切割處理的方法，得到的小塊太陽電池工作電流小，不利于制成大電流組件；(b)切割后造成形狀不規(guī)則的小片電池被丟棄，從而造成浪費。本發(fā)明為了解決上述問題，提供了太陽電池及修復太陽電池中的裂紋的方法，具體提供了以下的太陽電池和修復方法。[I] 一種太陽電池，其包括正電極、光電活性區(qū)和負電極，其特征在于，包括正面，其是接受光的受光面；背面，其是與上述正面相反的另一面；裂紋，其位于上述正電極、上述光電活性區(qū)和上述負電極中的至少一個內；以及電學互聯(lián)，其位于上述正面和/或背面上，將上述裂紋兩側的部分電聯(lián)接(連接)。[2]根據上述[I]所述的太陽電池，其特征在于，上述裂紋包括貫穿上述正電極、上述光電活性區(qū)和上述負電極中的至少一個的裂紋和將上述太陽電池斷裂為多個部分的斷裂紋。[3]根據上述[I]或[2]所述的太陽電池，其特征在于，上述光電活性區(qū)包括基區(qū)、發(fā)射區(qū)以及在上述基區(qū)和發(fā)射區(qū)之間的PN結，上述裂紋包括貫穿上述基區(qū)、上述發(fā)射區(qū)和上述PN結中的至少一個的裂紋。[4]根據上述[I]至[3]的任一方面所述的太陽電池，其特征在于，上述背面是接受光的受光面。[5]根據上述[I]至[4]的任一方面所述的太陽電池，其特征在于，上述電學互聯(lián)包括導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種。[6]根據上述[I]至[5]的任一方面所述的太陽電池，其特征在于，
在上述光電活性區(qū)包括發(fā)射區(qū)并且發(fā)射區(qū)位于受光面?zhèn)鹊那闆r下，上述電學互聯(lián)還包括與上述發(fā)射區(qū)電聯(lián)接的聯(lián)接點，并將上述裂紋兩側的上述發(fā)射區(qū)電聯(lián)接。[7]根據上述[I]至[6]的任一方面所述的太陽電池，其特征在于，在上述光電活性區(qū)包括基區(qū)并且基區(qū)位于受光面?zhèn)鹊那闆r下，上述電學互聯(lián)還包括與上述基區(qū)電聯(lián)接的聯(lián)接點，并將上述裂紋兩側的上述基區(qū)電聯(lián)接。[8]根據上述[I]至[7]的任一方面所述的太陽電池，其特征在于，在上述正面上形成有電極的情況下，上述電學互聯(lián)包括導電布線和導電布線網中的至少一種，其將上述裂紋兩側的上述電極聯(lián)接。
[9]根據上述[I]至[8]的任一方面所述的太陽電池，其特征在于，在上述背面上形成有電極的情況下，上述電學互聯(lián)包括導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種，其將上述裂紋兩側的上述電極聯(lián)接。[10]根據上述[I]至[9]的任一方面所述的太陽電池，其特征在于，上述電學互聯(lián)還包括將上述導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種與上述光電活性區(qū)或在上述光電活性區(qū)上形成的電極粘接的導電粘結劑。[11]根據上述[I]至[10]的任一方面所述的太陽電池，其特征在于，還包括絕緣網，其位于上述電學互聯(lián)之上或之下。[12] 一種修復太陽電池中的裂紋的方法，上述太陽電池包括正電極、光電活性區(qū)和負電極，并包括接受光的正面、與上述正面相反的背面以及位于上述正電極、上述光電活性區(qū)和上述負電極中的至少一個內的裂紋，其特征在于，上述方法包括以下步驟在上述正面和/或背面上形成將上述裂紋兩側的部分電聯(lián)接的電學互聯(lián)。[13]根據上述[12]所述的方法，其特征在于，上述裂紋包括貫穿上述正電極、上述光電活性區(qū)和上述負電極中的至少一個的裂紋和將上述太陽電池斷裂為多個部分的斷裂紋。[14]根據上述[12]或[13]所述的方法，其特征在于，上述光電活性區(qū)包括基區(qū)、發(fā)射區(qū)以及在上述基區(qū)和發(fā)射區(qū)之間的PN結，上述裂紋包括貫穿上述基區(qū)、上述發(fā)射區(qū)和上述PN結中的至少一個的裂紋。[15]根據上述[12]至[14]的任一方面所述的方法，其特征在于，上述背面是接受光的受光面。[16]根據上述[12]至[15]的任一方面所述的方法，其特征在于，上述形成電學互聯(lián)的步驟包括在上述正面和/或背面上形成將上述裂紋兩側的部分電聯(lián)接的導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種。[17]根據上述[12]至[16]的任一方面所述的方法，其特征在于，在上述光電活性區(qū)包括發(fā)射區(qū)并且發(fā)射區(qū)位于受光面?zhèn)鹊那闆r下，上述形成電學互聯(lián)的步驟包括以下步驟在上述正面上形成導電布線和導電布線網中的至少一種；和形成將上述導電布線和導電布線網中的至少一種和上述發(fā)射區(qū)電聯(lián)接的聯(lián)接點，其中上述導電布線和導電布線網中的至少一種和上述聯(lián)接點將上述裂紋兩側的上述發(fā)射區(qū)電聯(lián)接。[18]根據上述[12]至[17]的任一方面所述的方法，其特征在于，
在上述發(fā)射區(qū)上形成有減反膜的情況下，上述形成聯(lián)接點的步驟包括以下步驟在上述導電布線和導電布線網中的至少一種上形成導電漿料；對上述導電漿料進行燒結以使上述導電漿料穿透上述減反膜而與上述發(fā)射區(qū)形成電接觸。[19]根據上述[12]至[18]的任一方面所述的方法，其特征在于，在上述光電活性區(qū)包括基區(qū)并且基區(qū)位于受光面?zhèn)鹊那闆r下，上述形成電學互聯(lián)的步驟包括以下步驟在上述正面上形成導電布線和導電布線網中的至少一種；和
形成將上述導電布線和導電布線網中的至少一種和上述基區(qū)電聯(lián)接的聯(lián)接點，其中上述導電布線和導電布線網中的至少一種和上述聯(lián)接點將上述裂紋兩側的上述基區(qū)電聯(lián)接。[20]根據上述[12]至[19]的任一方面所述的方法，其特征在于，在上述基區(qū)上形成有減反膜的情況下，上述形成聯(lián)接點的步驟包括以下步驟在上述導電布線和導電布線網中的至少一種上形成導電漿料；對上述導電漿料進行燒結以使上述導電漿料穿透上述減反膜而與上述基區(qū)形成電接觸。[21]根據上述[12]至[20]的任一方面所述的方法，其特征在于，在上述正面上形成有電極的情況下，上述形成電學互聯(lián)的步驟包括在上述電極上形成將上述裂紋兩側的上述電極聯(lián)接的導電布線和導電布線網中的至少一種。[22]根據上述[12]至[21]的任一方面所述的方法，其特征在于，在上述背面上形成有電極的情況下，上述形成電學互聯(lián)的步驟包括在上述電極上形成將上述裂紋兩側的上述電極聯(lián)接的導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種。[23]根據上述[12]至[22]的任一方面所述的方法，其特征在于，在上述形成導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種的步驟之前還包括在形成上述導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種的位置形成導電粘接劑的步驟。[24]根據上述[12]至[23]的任一方面所述的方法，其特征在于，在形成上述電學互聯(lián)的步驟之前還包括以下步驟在上述正面和/或背面上形成絕緣網。[25]根據上述[12]至[24]的任一方面所述的方法，其特征在于，在形成上述電學互聯(lián)的步驟之后還包括以下步驟在上述電學互聯(lián)上形成絕緣網。優(yōu)選，本發(fā)明的導電布線、導電布線網和導電片由銀、銅、錫等金屬，銀、銅、錫等金屬的合金，和/或外圍包覆有這些金屬或合金的材料構成。本發(fā)明可以保留太陽電池的具有裂紋的部分，可以使太陽電池的每一部分都發(fā)揮作用，可以提高工作電流、降低電池的串聯(lián)電阻，并起到加固太陽電池的作用，從而能夠提高太陽電池的轉換效率，降低光伏發(fā)電的成本。


圖1-1是太陽電池的前表面及側面的示意圖。
圖1-2是太陽電池的背表面及側面的示意圖。圖2-1是具有裂紋的太陽電池的示意圖。圖2-2是具有斷裂紋的太陽電池的示意圖。圖3-1是發(fā)射區(qū)聯(lián)接修復的示意圖。圖3-2是前電極單線聯(lián)接修復的示意圖。圖3-3是前電極局部修復網的示意圖。圖3-4是前電極局部網聯(lián)接修復的示意圖。圖3-5是前電極整體修復網的示意圖。
圖3-6是前電極整體網聯(lián)接修復的示意圖。標號說明I基區(qū)，2p_n結，3發(fā)射區(qū)，4減反膜，5背電極主柵，6背電極板，7前電極指柵，8前電極主柵，9、10、11裂紋，12斷裂紋，13發(fā)射區(qū)聯(lián)接導線，14發(fā)射區(qū)導線橋聯(lián)接點，15前電極聯(lián)接線，16前電極線聯(lián)接點，17裂紋9的局部修復網，18裂紋10的局部修復網，19裂紋11的局部修復網，20前電極整體修復網。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明。另外，以下的說明中，參照的附示的各部的大小、厚度、尺寸等可能與實際的半導體裝置的尺寸關系不同。本發(fā)明的太陽電池，包括正電極、光電活性區(qū)和負電極，其特征在于，包括正面，其是接受光的受光面；背面，其是與上述正面相反的另一面；裂紋，其位于上述正電極、上述光電活性區(qū)和上述負電極中的至少一個內；以及電學互聯(lián)，其位于上述正面和/或背面上，將上述裂紋兩側的部分電聯(lián)接。具體地，圖1-1示出了太陽電池的前表面，即正面，其是接受光的受光面，圖1-2示出了太陽電池的背表面，即背面，其通常是背光面，不能接受光，但是，本發(fā)明并不限于此，背面也可以是接受光的受光面，在此情況下，太陽電池為雙面電池，即在正面和背面都可以接受光。在垂直于太陽電池的平面方向，本發(fā)明的太陽電池包括光電活性區(qū)，該光電活性區(qū)包括基區(qū)I、P-n結2和發(fā)射區(qū)3?；鶇^(qū)I和發(fā)射區(qū)3可以是任何半導體材料，例如Si，Ge，III-V族化合物半導體等等。基區(qū)I和發(fā)射區(qū)3的各個可以是單層或多層。通過在基區(qū)I和發(fā)射區(qū)3中進行摻雜，例如通過擴散進行摻雜，在二者之間形成p-n結2。另外，p-n結2也可以是中間具有本征層的p-i-n結。另外，基區(qū)I和發(fā)射區(qū)3可以分別為P型材料或η型材料，但二者的摻雜類型相反，以形成p-n結。盡管在圖1-1和1-2中示出了基區(qū)I和發(fā)射區(qū)3分別位于太陽電池的正面和背面，但是也可以反過來，即基區(qū)I位于正面而發(fā)射區(qū)3位于背面，本發(fā)明對此沒有任何限制。例如，在太陽電池的基區(qū)I為P型材料即P型區(qū)的情況下，發(fā)射區(qū)3為η型材料即η型區(qū)，與η型區(qū)聯(lián)接(連接)的電極為太陽電池的負電極，與P型區(qū)聯(lián)接的電極為太陽電池的正電極。如圖1-1和1-2所示，負電極包括位于正面的前電極指柵7和前電極主柵8，正電極包括位于背面的背電極主柵5和背電極板6。但是，正電極和負電極并不限于上述結構，例如正電極可以位于正面而負電極位于背面，或者正電極和負電極位于同一側，即都位于正面或背面，并且正電極和負電極可以根據需要由電極板、主柵、指柵等任何類型的電極構成。在p-n結2附近形成一個空間電荷耗盡區(qū)。入射光線進入發(fā)射區(qū)3、電荷耗盡區(qū)或基區(qū)I后，會產生電子-空穴對，當這些電子-空穴對中的少子被電荷耗盡區(qū)收集以后，對外電路形成電壓。當外電路閉合時，在P-n結2靠近前表面部分，電流被收集到發(fā)射區(qū)3以后，沿太陽電池平面方向流經發(fā)射區(qū)3，然后依次被前電極指柵7和前電極主柵8收集；在P-n結2靠近背表面部分，電流被收集到基區(qū)I以后，然后到達背電極板6，并在該背電極板6內沿太陽電池平面方向被背電極主柵5收集，從而將光轉化為電。另外，可選地，在太陽電池的受光面可以具有鈍化表面并減少入射光反射的減反膜4，減反膜4可以由任何公知的材料和方法形成，本發(fā)明對此沒有任何限制。本發(fā)明的太陽電池包括位于正電極、光電活性區(qū)和負電極中的至少一個內的裂紋。裂紋具有許多不同的表現(xiàn)形式，例如貫穿正電極、光電活性區(qū)和負電極中的至少一個的裂紋，和/或將太陽電池斷裂為多個部分的斷裂紋。另外，裂紋在存在位置、大小和形態(tài)都 有所不同，本發(fā)明將本說明書中提到的所有裂紋、斷裂紋統(tǒng)稱為裂紋。下面參照附圖對這些裂紋進行詳細描述。圖2-1是具有裂紋的太陽電池的示意圖。裂紋可以出現(xiàn)在太陽電池體內任何區(qū)域。在平行太陽電池的平面方向，裂紋的長度可以有幾個納米到貫穿整個太陽電池的最長路徑。在垂直太陽電池的平面方向，裂紋的深度可以只是局限在基區(qū)I或發(fā)射區(qū)3，也可以貫穿基區(qū)l、P_n結2、發(fā)射區(qū)3和減反膜4，如裂紋9，還可以繼續(xù)貫穿前電極指柵7和前電極主柵8，如裂紋10和裂紋11。當裂紋11在垂直太陽電池平面方向再貫穿背電極板6，形成如圖2-2的斷裂紋12，就造成整塊太陽電池沿斷裂紋12的方向破裂成兩部分。裂紋沿太陽電池平面方向的走向可以多樣化，它們可以與邊沿有一定的傾斜角度，如裂紋9，也可以平行于太陽電池邊緣，如裂紋11，還可以改變方向在太陽電池內部延伸，甚至貫穿整塊太陽電池,如裂紋10。本發(fā)明的太陽電池還包括電學互聯(lián)，其位于正面和/或背面上，將上述裂紋兩側的部分電聯(lián)接?？偟膩碚f，本發(fā)明的電學互聯(lián)包括導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種。在上述光電活性區(qū)包括發(fā)射區(qū)并且發(fā)射區(qū)位于受光面?zhèn)鹊那闆r下，上述電學互聯(lián)還包括與上述發(fā)射區(qū)電聯(lián)接的聯(lián)接點，并將上述裂紋兩側的上述發(fā)射區(qū)電聯(lián)接。在上述光電活性區(qū)包括基區(qū)并且基區(qū)位于受光面?zhèn)鹊那闆r下，上述電學互聯(lián)還包括與上述基區(qū)電聯(lián)接的聯(lián)接點，并將上述裂紋兩側的上述基區(qū)電聯(lián)接。在上述正面上形成有電極的情況下，上述電學互聯(lián)包括導電布線和導電布線網中的至少一種，其將上述裂紋兩側的上述電極聯(lián)接。在上述背面上形成有電極的情況下，上述電學互聯(lián)包括導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種，其將上述裂紋兩側的上述電極聯(lián)接。另外，本發(fā)明的電學互聯(lián)還包括將上述導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種與上述光電活性區(qū)或在上述光電活性區(qū)上形成的電極粘接的導電粘結劑。另外，本發(fā)明的太陽電池還包括絕緣網，其位于上述電學互聯(lián)之上或之下。下面結合附圖對本發(fā)明的電學互聯(lián)進行詳細描述。由于在太陽電池的發(fā)射區(qū)3、前電極指柵7、前電極主柵8、背電極板6以及背電極主柵5，裂紋或斷裂處都會造成該裂紋或斷裂紋兩邊的電流相互流通中止，本發(fā)明的出發(fā)點是將裂紋兩邊的這些區(qū)域通過如下所述的方式再做電學互連，使電流在這些區(qū)域內，越過裂紋，通過重新架構的電學互聯(lián)來流通，從而完成對有裂紋的整塊太陽電池的修復。下面以實例的形式對本發(fā)明采用的通過重新架構的電學互聯(lián)進行詳細描述，但是，應該理解，本發(fā)明的電學互聯(lián)并不限于這些具體的實例，可以具有多種變形和改變，只要能夠將將上述裂紋兩側的部分電聯(lián)接即可?！磳嵗?>電學互聯(lián)方式1，即發(fā)射區(qū)或基區(qū)聯(lián)接，下面僅以發(fā)射區(qū)聯(lián)接為例進行說明。如圖3-1所示，發(fā)射區(qū)聯(lián)接是使用作為發(fā)射區(qū)聯(lián)接導線13和發(fā)射區(qū)導線橋聯(lián)接點14的材料，通過適當的工藝將因裂紋或斷裂紋造成電學隔離了的發(fā)射區(qū)兩邊重新做電學聯(lián)接，使電流由裂紋一邊的發(fā)射區(qū)經過導線到達裂紋另一邊的發(fā)射區(qū)。發(fā)射區(qū)聯(lián)接導線13可以是銀、銅、錫等金屬，也可以是銀、銅、錫或其它金屬的合金，還可以是外圍包覆有這些金屬或合金的 線。本發(fā)明中，發(fā)射區(qū)聯(lián)接導線13只要是可以導電的線即可。發(fā)射區(qū)導線橋聯(lián)接點14是將太陽能前電極銀漿或其它導電漿料涂敷在發(fā)射區(qū)聯(lián)接導線13兩端，并通過燒結，使該銀漿和導電漿料既能購穿透減反膜4與發(fā)射區(qū)3形成良好的歐姆接觸，又與發(fā)射區(qū)聯(lián)接導線13形成良好的電學聯(lián)接，從而使電流從裂紋或斷裂紋一邊的發(fā)射區(qū)經過發(fā)射區(qū)導線橋聯(lián)接點14和發(fā)射區(qū)聯(lián)接導線13到達該裂紋或斷裂紋的另一邊發(fā)射區(qū)域。作為發(fā)射區(qū)導線橋聯(lián)接點14漿料的燒結溫度可以不同于原來用作前電極指柵7和前電極主柵8漿料。燒結方式可以通過燒結爐實現(xiàn)，也可以通過激光實現(xiàn)。作為發(fā)射區(qū)導線橋聯(lián)接點14的漿料可以是圓形的點狀也可以是一條跨過發(fā)射區(qū)聯(lián)接導線13的線段，線段狀的聯(lián)結與發(fā)射區(qū)3有更低的接觸電阻。對于起始材料為η型硅片、ρ-η結靠近前表面的太陽電池，其前表面?zhèn)炔捎门c發(fā)射區(qū)聯(lián)接相類似的基區(qū)聯(lián)接?！磳嵗?>電學互聯(lián)方式2，即前電極線聯(lián)接在電學上被裂紋或斷裂紋隔離了的發(fā)射區(qū)域，還可以通過聯(lián)接該裂紋或斷裂紋兩邊的前電極，來重新實現(xiàn)兩邊發(fā)射區(qū)的電學互聯(lián)，這種裂紋修復方法叫做前電極線聯(lián)接。如圖3-2所示，裂紋或斷裂紋可以造成電流在前電極指柵7和前電極主柵8內的通路中斷，將前電極聯(lián)接線15置于前電極指柵7和前電極主柵8的表面，然后用熱壓、激光或超聲波等辦法將前電極聯(lián)接線15的兩端與前電極焊接在一起，形成前電極線聯(lián)接點16，經過這個過程的修復，電流在裂紋或斷裂紋處的通路便可以通過前電極聯(lián)接線15繼續(xù)實現(xiàn)。前電極聯(lián)接線15可以是銀、銅、錫等金屬，也可以是銀、銅、錫或其它金屬的合金，還可以是外圍包覆有這些金屬或合金的線。前電極聯(lián)接線15與發(fā)射區(qū)聯(lián)接導線13可以是相同的材料，也可以是不同的材料。〈實例3>電學互聯(lián)方式3，即前電極局部網聯(lián)接用與裂紋在太陽電池平面方向面積和形狀相當的金屬網，覆蓋在有裂紋或斷裂紋的區(qū)域，使金屬網與前電極接觸，然后用熱壓、激光或超聲波等其它焊接方法，使金屬網和前電極指柵7和前電極主柵8形成良好的電接觸，從而消除裂紋或斷裂紋對太陽電池前電極的影響。局部網的材質可以是銀、銅、錫等金屬，也可以是銀、銅、錫或其它金屬的合金，還可以是外圍包覆有這些金屬或合金的材料。平行的網條紋間距可以是與被修復太陽電池的前電極指柵7相同，也可以不同。如圖3-3，局部網17、局部網18和局部網19分別對應裂紋9、裂紋10和裂紋11的修復。如圖3_4所示，將三塊局部網分別覆蓋各自對應的裂紋處，再用熱壓或激光等其它焊接方法，便可以將太陽電池前電極重新聯(lián)結成一體。〈實例4>電學互聯(lián)方式4，即前電極整體網聯(lián)接用與太陽電池面積和形狀相當的一整塊金屬網覆蓋在電池表面，使金屬網與前電極指柵7和前電極主柵8接觸，然后用熱壓、激光或超聲波等其它焊接方法，使整體金屬網和前電極指柵7和前 電極主柵8形成良好的電接觸，這種方法不但可以消除裂紋或斷裂紋所造成的電路中斷，而且可以加固太陽電池，使太陽電池不容易產生新的裂紋。整體金屬網的材質可以是純的銀、銅、錫等金屬，也可以是銀、銅、錫或其它金屬的合金，還可以是外圍包覆有其它純金屬的或合金的金屬或合金。如圖3-5，整體金屬網20具有與圖2-1所示太陽電池相近的面積，將整體金屬網20覆蓋在太陽電池表面(如圖3-6)，再將兩者焊接在一起，便可以消除裂紋所造成的電路中斷。上述四種電學互聯(lián)方法適用于由裂紋或斷裂紋所造成的太陽電池發(fā)射區(qū)3、前電極指柵7和前電極主柵8電學中斷的修復，即太陽電池正面的裂紋或斷裂紋的修復。發(fā)射區(qū)的聯(lián)接除了上面所說的線聯(lián)接以外，還可以采用局部或整體網聯(lián)接形式，局部網或整體網具有與線聯(lián)接相同的材質，局部網或整體網與發(fā)射區(qū)3的聯(lián)接采用與發(fā)射區(qū)導線橋聯(lián)接點14相同的材料與工藝。前電極局部網和前電極整體網可以用平行的金屬線代替，平行的金屬線的材質與前電極局部網或前電極整體網的材質相同?！磳嵗?>電學互聯(lián)方式5，即背電極電學聯(lián)接當在太陽能電池的背電極板6或背電極主柵5出現(xiàn)裂紋或斷裂紋時，對太陽電池背面的修復可以采用對太陽電池正面修復類似的方法裂紋兩邊的線聯(lián)接、背面局部網聯(lián)接、背面整體網聯(lián)接，除此之外，因為背面不用擔心電極對太陽電池的陰影遮擋，還可以采用背面局部金屬片和背面整體金屬片，來代替背面局部網和背面整體網。把與裂紋或斷裂紋所涉及區(qū)域的面積相當的背面局部金屬網或金屬片覆蓋在背面裂紋上方，或將與整體太陽電池面積相當的背面整體金屬網或整體金屬片覆蓋在整個太陽電池背面，再通過熱壓、激光或超聲波等方法將該覆蓋的金屬網或金屬片和被覆蓋的太陽電池背電極焊接在一起，形成良好的電學接觸，這樣就可以消除裂紋或斷裂紋對太陽電池的電性能影響。本方法所采用的聯(lián)接線、聯(lián)接網和金屬片可以是純的銀、銅、錫等金屬，也可以是銀、銅、錫或其它金屬的合金，還可以是外圍包覆有其它純金屬的或合金的金屬或合金。聯(lián)接線、聯(lián)接網或金屬片與背電極和背電極主柵線之間的焊接可以通過熱壓、激光或超聲波實現(xiàn)。本發(fā)明通過以上技術內容，可以達到以下目的和技術效果。通過將有裂紋的太陽電池進行修復，能夠提高這種電池的面積利用率，減少裂紋電池的浪費。帶有裂紋的太陽電池可以用前面所述的電學互聯(lián)方式I、電學互聯(lián)方式2、電學互聯(lián)方式3、電學互聯(lián)方式4和電學互聯(lián)方式5這五種方法中的任意一種或兩種以上組合的方法，對太陽電池中的裂紋進行電學修復；也可以在對帶有裂紋的太陽電池進行電學修復之前或之后，對它們用絕緣網例如高分子或膠體網進行加固，以防止進一步出現(xiàn)裂紋或斷裂紋，特別是對于前表面沒有電極的全背電極太陽電池，出現(xiàn)裂紋或斷裂紋后，需要對前表面的網狀加固尤為重要。裂紋太陽電池的修復可以提高具有裂紋的太陽電池的光電轉換效率，從而降低太陽能電池的發(fā)電成本?？傊景l(fā)明可以保留太陽電池的具有裂紋的部分，可以使太陽電池的每一部分都發(fā)揮作用，可以提高工作電流、降低電池的串聯(lián)電阻，并起到加固太陽電池的作用，從而能夠提高太陽電池的轉換效率，降低光伏發(fā)電的成本。下面描述本發(fā)明的修復太陽電池中的裂紋的方法。本發(fā)明提供了修復太陽電池中的裂紋的方法，上述太陽電池包括正電極、光電活性區(qū)和負電極，并包括接受光的正面、與上述正面相反的背面以及位于上述正電極、上述光電活性區(qū)和上述負電極中的至少一個內的裂紋，其特征在于，上述方法包括以下步驟在上述正面和/或背面上形成將上述裂紋兩側的部分電聯(lián)接的電學互聯(lián)。上述裂紋包括貫穿上述正電極、上述光電活性區(qū)和上述負電極中的至少一個的裂紋和將上述太陽電池斷裂為多個部分的斷裂紋。上述光電活性區(qū)包括基區(qū)、發(fā)射區(qū)以及在上述基區(qū)和發(fā)射區(qū)之間的PN結，上述裂紋包括貫穿上述基區(qū)、上述發(fā)射區(qū)和上述PN結中的至少一個的裂紋。上述背面是接受光的受光面。上述形成電學互聯(lián)的步驟包括在上述正面和/或背面上形成將上述裂紋兩側的部分電聯(lián)接的導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種。在上述光電活性區(qū)包括發(fā)射區(qū)并且發(fā)射區(qū)位于受光面?zhèn)鹊那闆r下，上述形成電學互聯(lián)的步驟包括以下步驟在上述正面上形成導電布線和導電布線網中的至少一種；和形成將上述導電布線和導電布線網中的至少一種和上述發(fā)射區(qū)電聯(lián)接的聯(lián)接點，其中上述導電布線和導電布線網中的至少一種和上述聯(lián)接點將上述裂紋兩側的上述發(fā)射區(qū)電聯(lián)接。在上述發(fā)射區(qū)上形成有減反膜的情況下，上述形成聯(lián)接點的步驟包括以下步驟在上述導電布線和導電布線網中的至少一種上形成導電漿料；對上述導電漿料進行燒結以使上述導電漿料穿透上述減反膜而與上述發(fā)射區(qū)形成電接觸。在上述光電活性區(qū)包括基區(qū)并且基區(qū)位于受光面?zhèn)鹊那闆r下，上述形成電學互聯(lián)的步驟包括以下步驟在上述正面上形成導電布線和導電布線網中的至少一種；和形成將上述導電布線和導電布線網中的至少一種和上述基區(qū)電聯(lián)接的聯(lián)接點，其中上述導電布線和導電布線網中的至少一種和上述聯(lián)接點將上述裂紋兩側的上述基區(qū)電聯(lián)接。在上述基區(qū)上形成有減反膜的情況下，上述形成聯(lián)接點的步驟包括以下步驟在上述導電布線和導電布線網中的至少一種上形成導電漿料；對上述導電漿料進行燒結以使上述導電漿料穿透上述減反膜而與上述基區(qū)形成電接觸。在上述正面上形成有電極的情況下，上述形成電學互聯(lián)的步驟包括在上述電極上形成將上述裂紋兩側的上述電極聯(lián)接的導電布線和導電布線網中的至少一種。在上述背面上形成有電極的情況下，上述形成電學互聯(lián)的步驟包括在上述電極上形成將上述裂紋兩側的上述電極聯(lián)接的導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種。在上述形成導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種的步驟之前還包括在形成上述導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種的位置形成導電粘接劑的步驟。在上述正面和/或背面上形成絕緣網。在上述電學互聯(lián)上形成絕緣網。上面雖然對本發(fā)明的修復太陽電池中的裂紋的方法進行了描述，但是應該理解本發(fā)明的太陽電池，具體是用于將上述裂紋兩側的部分電聯(lián)接的電學互聯(lián)，可以通過上述方法，對上述進行變形或改變的方法形成。本發(fā)明通過上述方法，可以保留太陽電池的具有裂紋的部分，可以使太陽電池的每一部分都發(fā)揮作用，可以提高工作電流、降低電池的串聯(lián)電阻，并起到加固太陽電池的作用，從而能夠提高太陽電池的轉換效率，降低光伏發(fā)電的成本。 以上雖然通過一些示例性的實施例對本發(fā)明的半導體器件以及用于制造半導體器件的方法進行了詳細的描述，但是以上這些實施例并不是窮舉的，本領域技術人員可以在本發(fā)明的精神和范圍內實現(xiàn)各種變化和修改。因此，本發(fā)明并不限于這些實施例，本發(fā)明的范圍僅以所附權利要求書為準。
權利要求
1.一種太陽電池，其包括正電極、光電活性區(qū)和負電極，其特征在于，包括 正面，其是接受光的受光面； 背面，其是與上述正面相反的另一面； 裂紋，其位于上述正電極、上述光電活性區(qū)和上述負電極中的至少一個內；以及 電學互聯(lián)，其位于上述正面和/或背面上，將上述裂紋兩側的部分電聯(lián)接。
2.根據權利要求I所述的太陽電池，其特征在于， 上述裂紋包括貫穿上述正電極、上述光電活性區(qū)和上述負電極中的至少一個的裂紋和將上述太陽電池斷裂為多個部分的斷裂紋。
3.根據權利要求I所述的太陽電池，其特征在于， 上述光電活性區(qū)包括基區(qū)、發(fā)射區(qū)以及在上述基區(qū)和發(fā)射區(qū)之間的PN結，上述裂紋包括貫穿上述基區(qū)、上述發(fā)射區(qū)和上述PN結中的至少一個的裂紋。
4.根據權利要求1-3中的任一項所述的太陽電池，其特征在于， 上述電學互聯(lián)包括導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種。
5.根據權利要求4所述的太陽電池，其特征在于， 在上述光電活性區(qū)包括發(fā)射區(qū)并且發(fā)射區(qū)位于受光面?zhèn)鹊那闆r下，上述電學互聯(lián)還包括與上述發(fā)射區(qū)電聯(lián)接的聯(lián)接點，并將上述裂紋兩側的上述發(fā)射區(qū)電聯(lián)接。
6.根據權利要求4所述的太陽電池，其特征在于， 在上述光電活性區(qū)包括基區(qū)并且基區(qū)位于受光面?zhèn)鹊那闆r下，上述電學互聯(lián)還包括與上述基區(qū)電聯(lián)接的聯(lián)接點，并將上述裂紋兩側的上述基區(qū)電聯(lián)接。
7.根據權利要求4所述的太陽電池，其特征在于， 在上述正面上形成有電極的情況下，上述電學互聯(lián)包括導電布線和導電布線網中的至少一種，其將上述裂紋兩側的上述電極聯(lián)接。
8.根據權利要求4所述的太陽電池，其特征在于， 在上述背面上形成有電極的情況下，上述電學互聯(lián)包括導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種，其將上述裂紋兩側的上述電極聯(lián)接。
9.根據權利要求4所述的太陽電池，其特征在于， 上述電學互聯(lián)還包括將上述導電布線、導電布線網和導電片中的至少一種與上述光電活性區(qū)或在上述光電活性區(qū)上形成的電極粘接的導電粘結劑。
10.一種修復太陽電池中的裂紋的方法，上述太陽電池包括正電極、光電活性區(qū)和負電極，并包括接受光的正面、與上述正面相反的背面以及位于上述正電極、上述光電活性區(qū)和上述負電極中的至少一個內的裂紋，其特征在于，上述方法包括以下步驟 在上述正面和/或背面上形成將上述裂紋兩側的部分電聯(lián)接的電學互聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明提供太陽電池及修復太陽電池中的裂紋的方法。根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種太陽電池，其包括正電極、光電活性區(qū)和負電極，其特征在于，包括正面，其是接受光的受光面；背面，其是與上述正面相反的另一面；裂紋，其位于上述正電極、上述光電活性區(qū)和上述負電極中的至少一個內；以及電學互聯(lián)，其位于上述正面和/或背面上，將上述裂紋兩側的部分電聯(lián)接。
文檔編號H01L31/05GK102867861SQ20111018471
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權日2011年7月4日
發(fā)明者張陸成 申請人:張陸成