硅太阳能电池单元的金属化

权利要求书： 1.一种太阳能电池单元，其包括：

半导体材料，所述半导体材料具有位于所述半导体材料的光接收表面上方的介电层；

多个印刷烧穿触点，所述多个印刷烧穿触点基本上穿过所述介电层，每个触点在第一维度上纵向延伸；以及导电指状物，所述导电指状物在基本上垂直于所述第一维度的第二维度上纵向延伸，并且将所述多个触点电连接至所述导电指状物的相对端处的第一汇流条和第二汇流条，其中所述导电指状物具有至少一个第一部分，所述至少一个第一部分覆盖所述多个触点并且电连接至所述多个触点，其中所述多个触点中的每个触点在所述第一维度上在所述导电指状物的所述第一部分的一侧或两侧处延伸超出所述导电指状物的所述第一部分；并且其中所述导电指状物的所述第一部分覆盖所述介电层，并且基本上不穿过所述介电层。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物的覆盖电介质的所述第一部分是所述导电指状物的非烧穿部分。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池单元，其中所述多个触点直接接触所述半导体材料或定位于所述半导体材料与所述介电层之间的导电层。

4.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物在所述导电指状物的分别邻近所述第一汇流条和所述第二汇流条的部分或区域处的电导率高于位于所述第一汇流条与所述第二汇流条之间的中心部分或区域处的电导率。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池单元，其中通过相较于所述导电指状物的区域的所述中心部分包括电导率更高的材料和/或通过相较于所述导电指状物的区域的所述中心部分具有更大的材料厚度或宽度，所述导电指状物的邻近所述第一汇流条和所述第二汇流条的所述部分或区域的电导率高于所述导电指状物的区域的所述中心部分处的电导率。

6.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物包括至少一个第二部分，所述导电指状物的所述第二部分基本上穿过所述介电层。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物的所述第二部分是所述导电指状物的印刷烧穿部分。

8.根据权利要求6或7所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物的所述第二部分直接接触所述半导体材料或定位于所述半导体材料与所述介电层之间的导电层。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池单元，其中：

所述导电指状物的所述第二部分不覆盖所述多个触点中的任何触点；或

所述导电指状物的所述第二部分覆盖所述多个触点中的不超过一个或两个触点；或所述导电指状物的所述第二部分覆盖所述多个触点的总数的不超过10％。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物的所述第二部分包括所述导电指状物的两个第二部分，所述导电指状物的所述两个第二部分定位于所述导电指状物的所述第一部分的相对端处并且分别邻近所述第一汇流条和所述第二汇流条定位。

11.根据权利要求10所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物的所述第二部分的电导率高于所述导电指状物的所述第一部分的电导率。

12.根据权利要求6至9中任一项所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物的所述第一部分包括所述导电指状物的两个第一部分，所述导电指状物的所述两个第一部分定位于所述导电指状物的所述第二部分的相对端处并且分别邻近所述第一汇流条和所述第二汇流条定位。

13.根据权利要求12所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物的所述第一部分的电导率高于所述导电指状物的所述第二部分的电导率。

14.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池单元，其中所述多个触点由银形成，并且所述导电指状物的所述第一部分由除了银之外的金属或金属合金形成。

15.根据权利要求14所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物的所述第一部分由铝、铜、锡、锡合金或银/铝合金形成。

16.根据权利要求6至15中任一项所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物的所述第二部分由银、铝、铜、锡、锡合金或银/铝合金形成。

17.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池单元，其中所述第一汇流条和/或所述第二汇流条连接至至少一个互连点。

18.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池单元，当所述太阳能电池单元包括以下时：(i)所述多个触点，

(ii)所述第一部分，

(iii)所述第一汇流条和所述第二汇流条，以及

任选地

(iv)所述第二部分，以及

(v)所述互连点，

项(i)至(v)中的任何两者或更多者由第一金属材料形成，并且项(i)至(v)中的其余项由第二金属材料形成，所述第二金属材料不同于所述第一金属材料。

19.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池单元，其中：每个触点在所述第一维度上在所述导电指状物的所述第一部分的一侧或两侧处延伸超出所述导电指状物的所述第一部分至少5微米、至少10微米、至少15微米、至少20微米或至少25微米。

20.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池单元，其中每个触点在所述第一维度上的长度介于约30微米与500微米之间、介于30微米与400微米之间、介于30微米与300微米之间或介于30微米与200微米之间。

21.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物的所述第一部分在所述第一维度上的宽度介于约10微米与100微米之间、介于20微米与80微米之间、介于20微米与60微米之间或介于30微米与50微米之间。

22.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池单元，其中所述导电指状物的所述第一部分在所述第一维度上的宽度小于每个触点在所述第一维度上的长度的约90％、

80％、70％、60％或50％。

23.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池单元，其中每个触点的厚度小于20微米、小于10微米、或介于5微米与10微米之间或小于5微米。

24.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池单元，其中所述太阳能电池单元在所述半导体材料的所述光接收表面处的金属/半导体材料界面面积介于所述半导体材料的所述光接收表面的总面积的0.5％与2％之间。

25.一种用于制造太阳能电池单元的方法，所述方法包括：

在位于半导体材料的光接收表面上方的介电层上沉积烧穿糊料以限定基本上穿过所述介电层的多个触点，每个触点在第一维度上纵向延伸；以及形成导电指状物，所述导电指状物在基本上垂直于所述第一维度的第二维度上纵向延伸，并且将所述多个触点电连接至所述导电指状物的相对端处的第一汇流条和第二汇流条，其中形成所述导电指状物包括沉积非烧穿糊料以限定所述导电指状物的覆盖所述多个触点并且电连接至所述多个触点的至少第一部分，其中所述多个触点中的每个触点在所述第一维度上在所述导电指状物的一侧或两侧处延伸超出所述导电指状物的所述第一部分；并且其中所述导电指状物的所述第一部分覆盖所述介电层，并且基本上不穿过所述介电层。

26.一种太阳能电池单元，其包括：

半导体材料，所述半导体材料具有位于所述半导体材料的光接收表面上方的介电层；

多个印刷烧穿触点，所述多个印刷烧穿触点基本上穿过所述介电层；以及导电指状物，所述导电指状物将所述多个触点电连接至所述导电指状物的相对端处的第一汇流条和第二汇流条，其中所述导电指状物具有至少一个第一部分，所述至少一个第一部分覆盖所述多个触点并且电连接至所述多个触点，所述至少一个第一部分覆盖所述介电层并且基本上不穿过所述介电层；并且其中所述导电指状物包括至少一个第二部分，所述导电指状物的所述第二部分是所述导电指状物的基本上穿过所述介电层的印刷烧穿部分。

27.一种用于制造太阳能电池单元的方法，所述方法包括：

在位于半导体材料的光接收表面上方的介电层上沉积烧穿糊料以限定基本上穿过所述介电层的多个触点；以及形成导电指状物，所述导电指状物将所述多个触点电连接至所述导电指状物的相对端处的第一汇流条和第二汇流条，其中形成所述导电指状物包括：沉积非烧穿糊料以限定所述导电指状物的覆盖所述多个触点并且电连接至所述多个触点的至少第一部分，所述至少一个第一部分覆盖所述介电层并且基本上不穿过所述介电层；以及沉积烧穿糊料以限定所述导电指状物的基本上穿过所述介电层的至少一个第二部分。

28.一种太阳能电池单元，其包括：

半导体材料，所述半导体材料具有位于所述半导体材料的光接收表面上方的介电层；

多个触点，所述多个触点基本上穿过所述介电层，每个触点在第一维度上纵向延伸；以及导电指状物，所述导电指状物在基本上垂直于所述第一维度的第二维度上纵向延伸，并且将所述多个触点电连接至所述导电指状物的相对端处的第一汇流条和第二汇流条，其中所述导电指状物具有至少一个第一部分，所述至少一个第一部分覆盖所述多个触点并且电连接至所述多个触点，其中所述多个触点中的每个触点在所述第一维度上在所述导电指状物的所述第一部分的一侧或两侧处延伸超出所述导电指状物的所述第一部分；并且其中所述导电指状物的所述第一部分覆盖所述介电层，并且基本上不穿过所述介电层。

说明书： 硅太阳能电池单元的金属化[0001] 相关申请的交叉引用[0002] 本申请要求于2021年2月22日提交的澳大利亚临时专利申请第2021900470号的优先权，所述澳大利亚临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。技术领域[0003] 本公开涉及一种具有金属化结构的太阳能电池单元以及形成所述太阳能电池单元的方法。背景技术[0004] 太阳能电池单元通常被制造成包含半导体基底/主体(通常为硅)、硅上或硅上方的钝化介电层以及金属化结构。当光在半导体基底中被吸收时，电荷被激发并且移动到半导体表面，在所述半导体表面处所述电荷可以在金属化结构处被提取以供在外部电路中使用。介电层减少半导体表面处的电荷的复合，由此改进装置效率。[0005] 为了有效地从太阳能电池单元中提取电荷，金属化结构穿过介电层以接触介电层下方的半导体或接触介电层下方的导电层。导电层可以定位于半导体与介电层之间，并且可以是钝化层(例如，掺杂的多晶硅)，如用于丝网印刷隧道氧化物钝化接触(TOPCon)太阳能电池单元。在与半导体材料接触的情况下，所述导电层可以与半导体材料的导电区域接触，如用于丝网印刷钝化后发射极接触(PERC)太阳能电池单元的发射极或P型块体。[0006] 例如，对于PERC或TOPCon太阳能电池单元，金属化结构的金属触点可以通过以期望的电极配置将‘烧穿(fire?through)’糊料印刷到介电层的表面上来形成。糊料包括金属组分以及其它化学组分。在加热印刷糊料时，所述印刷糊料蚀刻穿过介电层并固结成具有如用于PERC的金属/硅界面的固体金属化结构。对于TOPCon太阳能电池单元，金属可以烧穿介电层以导通下方的导电钝化层(如掺杂的多晶硅)，而不穿透下面的隧道氧化物层。[0007] 丝网印刷钝化后发射极接触(PERC)太阳能电池单元和隧道氧化物钝化接触(TOPCon)太阳能电池单元是最近被认为是高效的工业太阳能电池单元的太阳能电池单元之一，其实现了高于23％的效率，其中PERC电池单元当前是主导技术。较便宜且易于制造的其它可商购获得的太阳能电池单元包含形成有丝网印刷金属触点的常规太阳能电池单元，尽管由于全面积丝网印刷铝背面场而通常具有约20％的较低效率。[0008] 太阳能电池单元表面处的金属结构可以包括多个组件，所述多个组件包含穿过介电层且通常在任一端处电连接到金属汇流条的金属指状物，所述金属汇流条将经提取的电荷载运到如导电接片等互连点。[0009] 当前的具有金属指状物的丝网印刷太阳能电池单元由于相对高的金属?硅界面面积而可能遭受低OC值。在大约40微米的指状物宽度和1.3mm的指状物间距的情况下，仅指状物中的金属?硅界面面积可以为3％，并且通常在2％?4％的范围内。另外，PERC和TOPCon太阳能电池单元的前表面通常在金属电极中使用大量的银，这显著增加了制造成本。此外，显著量的银可以用于PERC太阳能电池单元的后搭接区域(tabbingregion)以及TOPCon太阳能电池单元的后表面处的银触点，从而大大地增加了总银消耗。[0010] 已经进行了一些尝试来制造更小的金属/硅界面区域。一种方法是印刷较窄的指状物或降低指状物高度，但是这种做法最终会受到印刷工艺的能力和确保指状物连续以避免产量损失的需要的限制。印刷较窄的指状物还具有减少阴影并且因此增加短路电流密度的益处。另一种方法是具有用于金属/硅界面形成的间歇指状物区域的精确印刷上印刷工艺，随后将金属指状物定位在指状物区域上方(《美国物理联合会会议录(AIPConferenceProceedings)》2147,100001(2019))。然而，这在工业环境中是非常具有挑战性的，因为印刷丝网的拉伸会导致印刷的精确性降低并且因此降低产量。此外，为了减少银消耗，已经使用了如镀铜等替代性方法，但是这种方法与当前制造工艺存在显著偏差并且增加了接触粘附、互连和处理金属废物的复杂性以及电镀设备的高资本支出和持续成本。还提出了基于铜的丝网印刷；然而，仍然需要在硅金属/界面处与银指状物接触，以避免铜不期望地渗透到硅中。丝网印刷铝是用于p型触点的另一种替代方案；然而，由于在577℃的共熔温度以上，铝与硅之间会发生相互作用，因此这对于n型触点是不利的。这会导致显著量的银的使用。[0011] 已经包含在本说明书中的对文献、动作、材料、装置、制品等的任何讨论不应由于其在所附权利要求中的每个权利要求的优先权日期之前已存在而被视为承认这些内容中的任何或全部内容形成现有技术基础的一部分或者是与本公开相关的领域中的公知常识。发明内容[0012] 根据一个方面，本公开提供了一种太阳能电池单元，其包括：[0013] 半导体材料，所述半导体材料具有位于所述半导体材料的光接收表面上方的介电层；[0014] 多个印刷烧穿触点，所述多个印刷烧穿触点基本上穿过所述介电层，每个触点在第一维度上纵向延伸；以及[0015] 导电指状物，所述导电指状物在基本上垂直于所述第一维度的第二维度上纵向延伸，并且将所述多个触点电连接至所述导电指状物的相对端处的第一汇流条和第二汇流条，[0016] 其中所述导电指状物具有至少一个第一部分，所述至少一个第一部分覆盖所述多个触点并且电连接至所述多个触点，其中所述多个触点中的每个触点在所述第一维度上在所述导电指状物的所述第一部分的一侧或两侧处延伸超出所述导电指状物的所述第一部分；并且[0017] 其中所述导电指状物的所述第一部分覆盖所述介电层，并且基本上不穿过所述介电层。[0018] 根据另一方面，本公开提供了一种用于制造太阳能电池单元的方法，所述方法包括：[0019] 在位于半导体材料的光接收表面上方的介电层上沉积烧穿糊料以限定基本上穿过所述介电层的多个触点，每个触点在第一维度上纵向延伸；以及[0020] 形成导电指状物，所述导电指状物在基本上垂直于所述第一维度的第二维度上纵向延伸，并且将所述多个触点电连接至所述导电指状物的相对端处的第一汇流条和第二汇流条，[0021] 其中形成所述导电指状物包括沉积非烧穿糊料以限定所述导电指状物的覆盖所述多个触点并且电连接至所述多个触点的至少第一部分，其中所述多个触点中的每个触点在所述第一维度上在所述导电指状物的一侧或两侧处延伸超出所述导电指状物的所述第一部分；并且[0022] 其中所述导电指状物的所述第一部分覆盖所述介电层，并且基本上不穿过所述介电层。[0023] 在一些实施例中，例如，每个触点可以在所述第一维度上在所述导电指状物的所述第一部分的一侧或两侧处延伸超过所述导电指状物的所述第一部分至少5微米、至少10微米、至少15微米、至少20微米或至少25微米。每个触点在所述第一维度上的长度可以例如介于约30微米与500微米之间、介于30微米与400微米之间、介于30微米与300微米之间或介于30微米与200微米之间。所述导电指状物的所述第一部分在所述第一维度上的宽度可以例如介于约10微米与100微米之间、介于20微米与80微米之间、介于20微米与60微米之间或介于30微米与50微米之间。所述导电指状物的所述第一部分在所述第一维度上的宽度可以例如小于每个触点在所述第一维度上的长度的约90％、80％、70％、60％或50％。所述多个触点中的相邻触点之间沿指状物的长度的间距可以例如介于约60微米与500微米之间、介于100微米与400微米之间或介于200微米与400微米之间。每个触点的厚度(高度)可以小于20微米、小于10微米、介于5微米与10微米之间或小于5微米等。

[0024] 在一些实施例中，所述导电指状物的覆盖电介质的所述第一部分可以是所述导电指状物的非烧穿部分。[0025] 在一些实施例中，所述导电指状物可以包括至少一个第二部分，所述导电指状物的所述第二部分基本上穿过所述介电层。所述导电指状物的所述第二部分可以是所述导电指状物的基本上穿过所述介电层的印刷烧穿部分。[0026] 实际上，根据另一方面，本公开提供了一种太阳能电池单元，其包括：[0027] 半导体材料，所述半导体材料具有位于所述半导体材料的光接收表面上方的介电层；[0028] 多个印刷烧穿触点，所述多个印刷烧穿触点基本上穿过所述介电层；以及[0029] 导电指状物，所述导电指状物将所述多个触点电连接至所述导电指状物的相对端处的第一汇流条和第二汇流条，[0030] 其中所述导电指状物具有至少一个第一部分，所述至少一个第一部分覆盖所述多个触点并且电连接至所述多个触点，所述至少一个第一部分覆盖所述介电层并且基本上不穿过所述介电层；并且[0031] 其中所述导电指状物包括至少一个第二部分，所述导电指状物的所述第二部分是所述导电指状物的基本上穿过所述介电层的印刷烧穿部分。[0032] 根据另一方面，本公开提供了一种用于制造太阳能电池单元的方法，所述方法包括：[0033] 在位于半导体材料的光接收表面上方的介电层上沉积烧穿糊料以限定基本上穿过所述介电层的多个触点；以及[0034] 形成导电指状物，所述导电指状物将所述多个触点电连接至所述导电指状物的相对端处的第一汇流条和第二汇流条，其中形成所述导电指状物包括：[0035] 沉积非烧穿糊料以限定所述导电指状物的覆盖所述多个触点并且电连接至所述多个触点的至少第一部分，所述至少一个第一部分覆盖所述介电层并且基本上不穿过所述介电层；以及[0036] 沉积烧穿糊料以限定所述导电指状物的基本上穿过所述介电层的至少一个第二部分。[0037] 在导电指状物包括不同的第一部分和第二部分的这些方面中，所述触点可以根据先前方面被配置成如在基本上垂直于所述导电指状物的纵向维度的方向上纵向延伸。然而，可替代地，可以使用触点的不同配置，包含具有平行于导电指状物的纵向维度或相对于导电指状物的纵向维度倾斜地成角度的纵向维度的触点，并且所述触点可以在或可以不在第一维度上在导电指状物的一侧或两侧处延伸超出导电指状物的第一部分。[0038] 在以上方面中的任何方面中，所述多个印刷触点和/或所述导电指状物的所述第二部分可以直接接触所述半导体或者可以接触导电层，所述导电层可以定位于一些太阳能电池单元中的所述半导体材料与所述介电层之间，如多晶硅层或包含金属氧化物层的各种钝化触点。[0039] 在一些实施例中，所述导电指状物的所述第二部分可以不覆盖所述多个触点中的任何触点。在一些实施例中，所述导电指状物的所述第二部分可以覆盖所述多个触点中的不超过一个或两个触点。在一些实施例中，所述导电指状物的所述第二部分可以覆盖所述多个触点的总数的不超过10％。[0040] 在一些实施例中，所述导电指状物的所述第二部分可以包括所述导电指状物的两个第二部分，所述导电指状物的所述两个第二部分定位于所述导电指状物的所述第一部分的相对端处并且任选地分别邻近所述第一汇流条和所述第二汇流条定位。可替代地，在一些实施例中，所述导电指状物的所述第一部分可以包括所述导电指状物的两个第一部分，所述导电指状物的所述两个第一部分定位于所述导电指状物的所述第二部分的相对端处并且任选地分别邻近所述第一汇流条和所述第二汇流条定位。[0041] 在一些实施例中，所述导电指状物在所述导电指状物的分别邻近所述第一汇流条和所述第二汇流条的部分或区域处的电导率可以高于位于所述第一汇流条与所述第二汇流条之间的中心区域处的电导率。取决于第一部分和第二部分的定位，在一些实施例中，所述导电指状物的所述第二部分的电导率因此可以高于所述导电指状物的所述第一部分的电导率，而在其它实施例中，所述导电指状物的所述第一部分的电导率可以高于所述导电指状物的所述第二部分的电导率。例如，通过相较于导电指状物的其它部分包括电导率更高的材料和/或通过具有不同几何结构(如相较于导电指状物的其它部分具有更大的材料厚度或宽度)，导电指状物的任何部分的电导率可以高于导电指状物的另一部分的电导率。[0042] 在一些实施例中，第一汇流条和/或第二汇流条可以连接至至少一个互连点(例如，导电接片)。所述至少一个互连点可以以与所述多个触点、第一汇流条和第二汇流条、导电指状物的第一部分和/或导电指状物的第二部分相同或不同的方式形成。例如，所述至少一个互连点可以是基本上穿过所述介电层的印刷烧穿互连点。在一些实施例中，例如，每个汇流条可以连接至定位于沿汇流条的点处的互连点。[0043] 在一些实施例中，所述汇流条中的一个或多个汇流条在汇流条的邻近一个或多个互连点的部分或区域处的电导率可以高于在互连点之间的中心区域处的电导率。例如，通过相较于汇流条的其它部分包括电导率更高的材料和/或通过具有不同几何形状(如相较于汇流条的其它部分具有更大的材料厚度或宽度)，汇流条的任何部分的电导率可以高于汇流条的另一部分的电导率。[0044] 在一些实施例中，所述多个触点、导电指状物的第一部分、导电指状物的第二部分(当存在时)、第一汇流条和第二汇流条以及互连点(当存在时)可以设置在太阳能电池单元的光接收表面处，如太阳能电池单元的前/主光接收表面或太阳能电池单元的后光接收表面(例如，在TOPConn型触点的情况下)。[0045] 在一些实施例中，所述多个触点、导电指状物的第一部分、导电指状物的第二部分(当存在时)、第一汇流条和第二汇流条以及互连点(当存在时)各自可以由金属材料形成，其中金属材料可以是纯金属形式或金属的组合(例如，合金)。[0046] 在一些实施例中，所述多个触点由第一金属材料形成，并且导电指状物的至少第一部分由第二金属材料形成，所述第二金属材料不同于所述第一金属材料。例如，第一金属材料可以是银(例如，纯银或银合金或具有大于70％wt％、大于80％wt％、大于90％wt％或大于95％wt％的银的材料的其它组合)。例如，第二金属材料可以是金属或金属合金，所述金属或金属合金不包含银或具有降低水平的银，如小于70％wt％、小于50％wt％或小于30％wt％的银。具有降低水平的银的材料可以包括银以及例如铝、铜和锡中的任何一者或多者、或其它。例如，导电指状物的第一部分可以由铝、铜、银涂覆的铜、锡、锡合金或银/铝合金形成。导电指状物的第二部分(在存在时)可以由例如银、铝、铜、锡、锡合金或银/铝合金形成。互连点(当存在时)可以由例如银、铝、铜、锡、锡合金或银/铝合金形成。根据本公开的锡合金可以包含铅或无铅焊料，如锡?银?铜焊料、锡?银或其它，并且通常，锡或锡合金可以容易地焊接并且降低例如分流损失的风险。取决于所选择的按锡和银的wt％计的组成，可以有利地选择锡?银合金以具有例如介于约200至800C之间的任何熔化温度。

[0047] 在一些实施例中，当所述太阳能电池单元包括以下时，[0048] (i)所述多个触点，[0049] (ii)所述导电指状物的所述第一部分，[0050] (iii)所述第一汇流条和所述第二汇流条，以及[0051] 任选地[0052] (iv)所述导电指状物的所述第二部分，以及[0053] (v)所述互连点，[0054] 项(i)至(v)中的任何两者或更多者由第一金属材料形成，并且项(i)至(v)中的其余项由第二金属材料形成，所述第二金属材料不同于所述第一金属材料。[0055] 此后，包括所述多个触点、导电指状物的第一部分、导电指状物的第二部分(当存在时)、第一汇流条和第二汇流条以及互连点(当存在时)的金属化结构可以由两步印刷工艺形成，用于形成相应项的第一金属材料和第二金属材料由相应的第一印刷步骤和第二印刷步骤印刷。[0056] 尽管如此，在一些实施例中，三种不同的金属材料可以用于金属化结构，于是金属化结构可以由第一印刷步骤、第二印刷步骤和第三印刷步骤形成。[0057] 仅作为实例：在一些实施例中，所述多个触点和所述至少一个互连点和/或第一汇流条和第二汇流条可以由第一金属材料形成，并且导电指状物的所述至少一个第一部分可以由第二金属材料形成。在一些实施例中，所述多个触点可以由第一金属材料形成，并且导电指状物的所述至少一个第一部分和所述至少一个互连点和/或第一汇流条和第二汇流条可以由第二金属材料形成。在一些实施例中，所述多个触点、导电指状物的所述至少一个第二部分和所述至少一个互连点和/或第一汇流条和第二汇流条可以由第一金属材料形成，并且导电指状物的所述至少一个第一部分可以由第二金属材料形成。在一些实施例中，所述多个触点、导电指状物的所述至少一个第二部分和所述至少一个互连点和/或第一汇流条和第二汇流条可以由相同的金属材料形成。在一些实施例中，导电指状物的第一部分和所述一个或多个互连点和/或第一汇流条和第二汇流条可以由相同的金属材料形成。[0058] 在一些实施例中，太阳能电池单元在半导体材料的光接收表面处的金属/半导体材料界面面积(例如，金属/硅界面面积)介于半导体材料的光接收表面的总面积的0.5％与2％、或1％与2％、或0.5％与1.5％之间。界面面积可以对应于在金属化(如烧穿多个触点)与(i)半导体材料或(ii)导电层之间形成直接接触的面积，所述导电层可以定位于一些太阳能电池单元中的半导体材料与介电层之间。

[0059] 在一些实施例中，可以提供根据如以上所讨论的太阳能电池单元配置的太阳能电池单元，但是不一定使用例如烧穿印刷步骤来形成所述多个触点或导电指状物的第二部分。附图说明[0060] 通过非限制性实例的方式，现在参考附图描述本公开的实施例，在附图中：[0061] 图1示出了根据本公开的一实施例的太阳能电池单元的一部分的示意性平面视图；[0062] 图2示出了沿图1的线A??A截取的图1的太阳能电池单元的一部分的示意性横截面视图；[0063] 图3示出了根据本公开的另一个实施例的太阳能电池单元的一部分的示意性平面视图；[0064] 图4示出了根据本公开的另一个实施例的太阳能电池单元的一部分的示意性平面视图；[0065] 图5示出了沿图4的线A??A截取的图4的太阳能电池单元的一部分的示意性横截面视图；[0066] 图6示出了根据本公开的另一个实施例的太阳能电池单元的一部分的示意性平面视图；[0067] 图7示出了根据本公开的另一个实施例的太阳能电池单元的一部分的示意性平面视图；[0068] 图8示出了沿图7的线A??A截取的图7的太阳能电池单元的一部分的示意性横截面图；[0069] 图9示出了根据本公开的另一个实施例的太阳能电池单元的一部分的示意性平面视图；[0070] 图10示出了沿图9的线A??A截取的图9的太阳能电池单元的一部分的示意性横截面视图；[0071] 图11示出了根据本公开的另一个实施例的太阳能电池单元的一部分的示意性平面视图；[0072] 图12示出了根据本公开的另一个实施例的太阳能电池单元的一部分的示意性平面视图；[0073] 图13示出了沿图12的线A??A截取的图12的太阳能电池单元的一部分的示意性横截面视图；[0074] 图14示出了根据本公开的另一个实施例的太阳能电池单元的一部分的示意性平面视图；[0075] 图15示出了沿图14的线A??A截取的图14的太阳能电池单元的一部分的示意性横截面视图；[0076] 图16示出了从导电指状物的中点至汇流条沿具有均匀组成和几何形状的导电指状物的累积RS功率损耗的曲线图；并且[0077] 图17示出了具有不同百分比的金属/硅界面面积的太阳能电池单元区域的开路电压(OC)的曲线图。具体实施方式[0078] 图1展示了根据本公开的一实施例的太阳能电池单元100的一部分的平面视图，并且图2是沿图1的线A??A截取的太阳能电池单元100的一部分的横截面视图。[0079] 太阳能电池单元100包含半导体材料主体102，所述半导体材料具有位于所述半导体材料102的光接收表面上方的介电层104，所述介电层104提供太阳能电池单元100的光接收前表面。提供了暴露于介电层104处的多个印刷烧穿触点106，每个触点106在第一维度x上纵向延伸。导电指状物108在基本上垂直于第一维度x的第二维度y上纵向延伸，并且将所述多个触点106电连接至导电指状件108的相对端处的第一汇流条110和第二汇流条112。在此实施例中，第一汇流条110和/或第二汇流条112连接至至少一个互连点(接片)114。尽管在本发明实施例或实际上在下面讨论的其它实施例的附图中未示出，但是根据本文所公开的实施例的太阳能电池单元可以包含一个或多个另外的导电指状物。所述另外的导电指状物中的一个或多个或全部导电指状物可以以与附图中所描绘的导电指状物基本上相同的方式配置。另外，在本发明实施例和任何其它实施例的附图中所描绘的触点的数量不是限制性的。所使用的触点的数量可以取决于许多因素，如导电指状物的覆盖部分的长度、所选择的材料、期望的电导率值或其它因素。[0080] 导电指状物108具有第一部分1081，所述第一部分覆盖所述多个触点106并且电连接至所述多个触点。在此实施例中，第一部分1081基本上是整个导电指状物108，不存在根据一些其它实施例的第二部分。触点106中的每个触点在第一维度x上在导电指状物108的第一部分1081的相对侧处延伸超出导电指状物108的第一部分1081，但是在替代性实施例中，所述触点中的一个或多个触点可以仅在第一部分的一侧处延伸超出导电指状物的第一部分。[0081] 如图2中可见，所述多个触点106中的每个触点基本上穿过介电层104以接触半导体材料102并且电连接至所述半导体材料。然而，在替代性实施例中，可以在半导体材料102与介电层104之间设置一个或多个另外的导电层，如多晶硅层或其它钝化接触层，并且所述多个触点106可以接触此类另外的层以实现与半导体材料102的电连接。[0082] 为了制造太阳能电池单元100，将介电层104连同烧穿糊料一起沉积(例如，印刷/丝网印刷)在半导体材料102的表面上以限定所述多个触点106，所述糊料被烧制以使触点106基本上穿过介电层104。导电指状物108的第一部分1081通过在触点106上方沉积(例如，印刷/丝网印刷)非烧穿糊料来形成，使得所述第一部分基本上不穿过介电层(并且因此不与半导体材料102或可以设置在半导体材料102与介电层104之间的任何导电层直接接触)。

可以利用另外的加热或退火步骤来使所得到的金属化结构硬化。在印刷触点106和互连点

114之后，在印刷导电指状物106和汇流条110、112之前，还可以利用加热或退火步骤。

[0083] 所述多个触点106基本上被配置成一系列垂直‘虚线’，所述系列在导电指状物108的纵向方向y上延伸，其中每个虚线垂直于导电指状物108的纵向方向y延伸。所述多个触点之间的间距可以是基本上均匀的或不均匀的，但是在本实施例中是基本上均匀的。[0084] 所述多个触点106提供导电指状物108与硅材料102之间的电连接，同时减小金属/硅界面面积(例如，与不具有所述多个触点106的导电指状物108与硅材料之间的直接介接相比)，其中金属/硅界面面积的减小可以为例如3％的面积至大约2.5％或更小、2％或更小、或1.5％或更小的面积。这种减小可以大大地降低金属/硅界面区域的总饱和电流密度(J0)，并且因此增加太阳能电池单元的开路电压(OC)。此外，通过提供在导电指状物108的一侧或相对侧处延伸超出导电指状物108的第一部分的触点106，金属化布置可能特别适于印刷工艺(如丝网印刷工艺)及其相关联的印刷宽度以及对准容差和能力，从而维持高太阳能电池单元制造产量。[0085] 在太阳能电池单元的光接收表面上使用延伸超过导电指状物108的第一部分1081的触点106是令人惊讶的，因为其增加了阴影(与不具有所述多个触点106的导电指状物108与硅材料102之间的直接介接相比)，并且因此降低了太阳能电池单元的短路密度(JSC)。对于太阳能电池单元的前光接收表面和主光接收表面来说尤其如此。然而，本发明人已经意识到，JSC的降低被OC的增加抵消。例如，6m的OC增加将足以使太阳能电池单元效率增加0.2％绝对值，从而抵消阴影损失并且提供较低电流的另外益处，并且因此电阻损耗略微减少。随着太阳能电池单元行业转向更高效率装置，J0的降低可能潜在地导致甚至更大的OC增益，从而增加所述技术的潜在益处，由此OC增益可以使潜在效率增加0.35％绝对值。此外，随着用于丝网印刷的对准能力的提高，可以通过使触点106延伸超过导电指状物的程度变短来减小阴影损失，同时仍获得增加的OC的益处。另外，当这种结构用在太阳能电池单元的后光接收表面上时，由于光强度降低，由于阴影引起的可能损失也得到降低，同时仍获得改善的OC的益处。

[0086] 在一些实施例中，例如，每个触点106可以在第一维度上在导电指状物108的第一部分1081的一侧或两侧处延伸超过所述导电指状物的第一部分1081至少5微米、至少10微米、至少15微米、至少20微米或至少25微米。每个触点106在第一维度x上延伸的长度可以例如介于约30微米与500微米之间、介于30微米与400微米之间、介于30微米与300微米之间或介于30微米与200微米之间。导电指状物108的第一部分1081在第一维度x上延伸的宽度可以例如介于约10微米与100微米之间、介于20微米与80微米之间、介于20微米与60微米之间或介于30微米与50微米之间。导电指状物108的第一部分1081在第一维度上延伸的宽度可以例如小于每个触点106在第一维度上的长度的约90％、80％、70％、60％或50％。所述多个触点中的相邻触点106之间沿指状物108的长度的间距可以例如介于约60微米与500微米之间、介于100微米与400微米之间或介于200微米与400微米之间。例如，每个触点的厚度(高度)可以小于20微米、小于10微米、介于5微米与10微米之间或小于5微米。[0087] 在此实施例中，触点106和互连点114由烧穿(FT)银形成，并且导电指状物108的第一部分1081连同汇流条110和112一起由例如非烧穿(NFT)铝、或铜、或银/铝合金、或锡或锡/银合金形成。如图1和2所示，这种金属化结构应用于例如PERC(n型触点)太阳能电池单元的前表面。[0088] 在替代性实施例中，如图3所示，提供了与图1和2的太阳能电池单元100相同的太阳能电池单元100'，不同的是互连点114'以与导电指状物的第一部分1081以及第一汇流条110和第二汇流条112基本上相同的方式形成(例如，由于是相同的金属材料和/或还形成非烧穿(NFT)介电层104)。图3所示的布置可能特别适于通过两步印刷工艺形成，其中在第一印刷步骤中沉积触点106的金属，并且在第二印刷步骤中(例如，在第一印刷步骤之前或之后)沉积导电指状物108的第一部分1081、第一汇流条110和第二汇流条112以及互连点114'的金属。

[0089] 在替代性实施例中，如图4和5所示，提供了与图1和2的太阳能电池单元100相同的太阳能电池单元100”，不同的是第一汇流条110'和第二汇流条112'的配置，所述第一汇流条110'和第二汇流条112'以与触点106基本上相同的方式形成。具体地，类似于触点106，第一汇流条110'和第二汇流条112'由烧穿(FT)银形成，但是具有比触点106更高的金属沉积，并且导电指状物108的相对端接触第一汇流条110'和第二汇流条112'的侧面。在替代性实施例中，第一汇流条110'和第二汇流条112'可以具有与触点106相同的金属沉积，和/或导电指状物108的相对端区域可以在第一汇流条110'和第二汇流条112'的顶部上延伸。[0090] 在另一个替代性实施例中，如图6所示，提供了与图1和2的太阳能电池单元100相同的太阳能电池单元100”'，不同的是第一汇流条110”和第二汇流条112”以及互连点114”的配置，所述第一汇流条110'和第二汇流条112'以及互连点114”以与触点106和导电指状物108的第一部分1081不同的方式形成(例如，借助于所选择的金属和/或烧穿(FT)或非烧穿(NFT)介电层104的选择)。[0091] 在又另一替代性实施例，如图7和8所示，提供了具有与图1和2的太阳能电池单元100的金属化结构类似的金属化结构的太阳能电池单元100””，不同的是所述金属化结构被施加到TOPCon太阳能电池单元的n型触点的后光接收表面，并且因此施加到具有不同层构造的太阳能电池单元。太阳能电池单元100””包含介电层104'，并且具体地包含例如SiNx的抗反射涂层/封盖层104'，烧穿(FT)触点106延伸穿过所述抗反射涂层/封盖层。隧道氧化物层105b定位于硅主体102的顶部上，并且掺杂的多晶硅层105a(导电钝化层)定位于隧道氧化物层105b的顶部上，使得隧道氧化物层105b和多晶硅层105a定位在硅主体102与介电层

104'之间。触点106与多晶硅层105a直接接触。

[0092] 通常，所述多个触点、导电指状物的第一部分、导电指状物的第二部分(当存在时，如下文所讨论)、第一汇流条和第二汇流条以及互连点(当存在时)各自可以由不同金属材料的选择形成，无论是纯金属形式还是金属的组合(例如，合金)，并且可以选择金属材料，以减少银消耗、减少印刷或金属沉积步骤的数量和/或其它方面。根据本公开可以实现关于材料的选择和印刷/沉积的这些优点中的一些或全部优点，即使使用了除以上所展示和描述的一定形状和配置的多个触点以外的不同形状和配置的多个触点，包含具有平行于导电指状物的纵向维度或相对于导电指状物的纵向维度倾斜地成角度的纵向维度的触点，并且所述触点可以在或可以不在第一维度上在导电指状物的一侧或两侧处延伸超出导电指状物的第一部分。[0093] 作为一组非限制性实例，可以应用于不同类型的太阳能电池单元的金属化方案/结构示出于下表1和2中，所述太阳能电池单元具有与图1和2、或图3、或图4和5、或图6、或图7和8的金属化结构相同或类似的金属化结构，并且所述金属化方案/结构可以实现所描述的优点中的一个或多个优点或其它优点。表1呈现了可以仅用两个印刷步骤进行的金属化方案，并且表2呈现了可以仅用三个印刷步骤进行的金属化方案。在表1中，尽管汇流条被示出为具有与互连点(接片)相对应的金属化，但是汇流条的金属化可以可替代地对应于触点或第一部分。另外，在表2中，除了针对互连点(接片)标识的材料之外，其它选项包含使用可焊接糊料(如可焊接铜基糊料)或导电粘合剂，并且无论是否采取三个或更多个印刷步骤。

在仅使用两个印刷步骤进行金属化方案的情况下，将认识到，在每个表格行内仅可以选择两种不同类型的金属材料及其相关联的沉积方法(例如，FT/NFT)来形成所有不同的特征(即，触点/第一指状物部分/汇流条/互连点)，并且在仅使用三个印刷步骤进行金属化方案的情况下，将认识到，仅可以选择三种不同类型的金属材料及其相关联的沉积方法来形成不同的特征。

[0094][0095] 表1?使用均匀导电指状物的双印刷步骤[0096][0097] 表2?使用均匀导电指状物的三印刷步骤[0098] 当使用烧穿Al基糊料形成触点106时，这为小面积的局部p+掺杂区域创造机会，如PERC(p型触点)的后触点或TOPCon(p型触点)的前表面的选择性发射极。对于PERC，然后，非烧穿Al糊料可以用于指状物和汇流条，随后是例如常规的Ag/Al搭接区域。这可以在3步印刷工艺中实现。对于前光接收表面上的TOPCon(p型触点)，当使用纯Al烧穿糊料来形成触点106时，非烧穿Ag/Al糊料可以用于金属指状物和汇流条以及搭接点，再次与现有技术状态相比没有额外的Ag消耗。这可以在2印刷工艺中实现。因此，在这些情况下，技术允许减小金属/硅界面面积来提高太阳能电池单元性能，而不增加Ag消耗或影响互连。

[0099] 如所指示的，本公开中所描述的方法具有降低银消耗的显著潜力，而不影响使用现有技术的各方面来形成金属/硅界面区域或互连的能力。例如，已知的烧穿糊料可以用于形成金属/硅界面区域并且使用标准互连工艺形成搭接区域。然后，可以在指状物和汇流条区域中使用单独的非烧穿糊料。这允许例如使用2印刷工艺。[0100] 当前的工业太阳能电池单元正在使用越来越多的汇流条(BB)，如使用多汇流条技术(例如，9、12或13BB)的太阳能电池单元，从而降低了导电指状物和汇流条区域中的电阻影响，由此减少了对使用银糊料以实现高电导率的需要。例如，参考下表3，在从5BB至13BB设计的转换中，指状物电导率可以降低6倍，同时仍仅产生约0.5％的相对串联电阻(RS相关的功率损耗，对应于仅0.1％的绝对效率)。另外，汇流条中的体积电导率可以显著地降低，而不会影响太阳能电池单元性能(>10x)。当前，存在报告电阻率为17μΩ.cm(大约是银的报告电阻率(5μΩ.cm)的3.5倍)的铜(Cu)糊料以及报告电阻率为35至40μΩ.cm的铝糊料，所述报告电阻率完全在电阻率要求内，并且所述糊料已经在双面PERC电池单元的后表面上使用。另一方面，纯锡和焊料的电阻率可以接近10μΩ.cm。还应当注意，由RS产生的1％相对功率损耗相当于0.2％绝对效率损耗。[0101][0102] 表3?假定40μm指状物宽度、16μm指状物高度、1.3mm指状物间距的指状物和汇流条中的串联电阻(RS)功率损耗(Ploss)。针对5BB设计的500μm宽度以及针对9BB和13BB设计的2

100μm宽度。MP＝600m，JMP＝35mA/cm，并且体积电阻率为5μΩ.cm(银)。

[0103] 可以使用具有降低水平的银含量或无银的金属糊料(例如，Al/Ag糊料、Ag涂覆的铜糊料、锡?银)(如铝基糊料、铜基糊料或锡基糊料)来形成导电指状物和汇流条。这为降低制造成本和减少银提供了显著潜力，同时可以使串联电阻的增加最小化。通常，本公开中具有降低水平的银含量的金属材料(例如，“还原银糊料”，例如)的银含量例如可以小于银的70％wt％、小于50％wt％或小于30％wt％。具有降低水平的银的材料可以包括银与例如铝、铜和锡中的任何一者或多者的组合、或其它。

[0104] 对于PERC或TOPCon电池单元，其中银可以仅用于例如触点(1％金属/硅界面面积)和互连点(例如，9x汇流条100微米宽，其中每个汇流条具有12个接片600微米x1mm，以及16微米的印刷高度)，银的使用可以通过例如用Al或铜代替常规Ag指状物而减少至约20mg。例如，还可以通过代替汇流条(低至例如14mg)或通过将虚线触点/互连点的印刷高度降低至例如5至10微米，从而得到约5至10mg的银同时仍维持银互连点来实现进一步减小。相比之下，PERC太阳能电池单元(156x156mm电池单元)的前表面上的标准金属化方法需要所估计的45mg银。[0105] 对于TOPCon太阳能电池单元，其中铝可以用于烧穿触点，而非烧穿铝或铜用于导电指状物，前表面汇流条和互连点可能需要大约10mg银，例如假定高度为16微米。例如，通过仅使用银用于互连点，这可以减少到大约3至5mg。重要的是，如果烧穿的话，互连点(搭接区域)可以仅增加0.5％至1％金属/硅界面(总共1.5％至2％)，这仍少于标准金属化方法，同时仍大大地降低了银消耗。[0106] 互连技术的进一步发展还可以避免对银基搭接区域的需要。[0107] 参考图9和10，在本公开的替代性实施例中，提供了太阳能电池单元200，所述太阳能电池单元包含半导体材料主体202、介电层204、多个触点206、具有第一部分2081的导电指状物208、第一汇流条210和第二汇流条212以及一个或多个互连点214，类似于前述实施例。然而，在此实施例中，导电指状物208还具有‘混合’设计，除了第一部分2081之外，所述导电指状物还包括至少一个第二部分2082，并且更具体地，在此实施例中，包括两个第二部分2082a、2082b。两个第二部分2082a、2082b定位于导电指状物208的第一部分2081的相对端处。每个第二部分2082a、2082b基本上穿过介电层。导电指状物2082的每个第二部分2082a、2082b通过沉积烧穿糊料来形成，所述糊料被烧制以使每个第二部分2082a、2082b基本上穿过介电层204。

[0108] 如图10中可见，导电指状物208的每个第二部分2082a、2082b基本上穿过介电层204以接触半导体材料202并且电连接至所述半导体材料。然而，在替代性实施例中，可以在半导体材料202与介电层204之间设置一个或多个另外的导电层，如多晶硅层或钝化接触层，并且导电指状物208的每个第二部分2081a、2082b可以接触此类另外的层以实现与半导体材料202的电连接。

[0109] 图9和10的实施例提供了可以根据本公开使用的混合指状物的一个实例，例如以考虑太阳能电池单元内的电阻损耗。当电流流过金属导电指状物和汇流条时，在太阳能电池单元中会产生电阻损耗。这些损耗降低了太阳能电池单元的总效率。降低电阻损耗的典型方法是增加导电指状物和汇流条的物理大小，和/或使用具有较高电导率的金属。[0110] 跨太阳能电池单元相当均匀地产生光电流，所述光电流通过导电指状物收集，随后所述光电流行进至汇流条。由于均匀的电流产生，流过给定导电指状物的光电流从导电指状物的中点在朝向汇流条的方向上增大。增大的电流意味着沿导电指状物的累积电阻损耗从导电指状物的中点朝向汇流条增加。图16示出了沿导电指状物的累积电阻损耗，其中水平轴的右手侧朝向汇流条(BB)。累积电阻损耗以及因此功率损耗随着沿导电指状物从中点朝向汇流条(BB)的距离平方地增加。因此，导电指状物中的大部分电阻损耗和功率损耗发生在汇流条附近，而不是汇流条之间的中点附近。[0111] 实际上，根据图16(其假定指状物具有均匀的组成和尺寸)，显而易见的是，从导电指状物的中点开始，在最靠近每个汇流条的导电指状物的最后20％中产生大约50％的功率损耗，其中功率损耗沿导电指状物的长度平方地增加。另外，导电指状物的从中点至汇流条的前50％仅产生指状物中约13％的功率损耗。因此，在汇流条附近而不是中点附近的导电指状物中最需要显著的电导率。[0112] 包含具有‘混合’设计的导电指状物208的图9和10的太阳能电池单元200利用图16的上述观察结果。导电指状物208的第一部分2081和第二部分2082a、2082b的配置使得每个第二部分2082a、2082b的电导率高于第一部分2081的电导率。所述布置认识到，位于导电指状物208的中点附近的电阻损耗较低或可忽略不计的第一部分2081可以容许较低电导率(较高电阻)，但分别位于第一汇流条210和第二汇流条212附近的电阻损耗更显著的每个第二部分2082a、2082b应具有较高电导率(较低电阻)，以确保合适的太阳能电池单元性能。[0113] 导电指状物208的布置可以更好地利用材料，并且可以节省成本。例如，在一些实施例中，导电指状物208的第二部分2082a、2082b包括银，所述银相对于其它金属具有相对高的电导率。然后，导电指状物208的第一部分2081由如铜、Ag涂覆的铜、锡、锡合金、锡?银、铝或铝/银合金等较低电导率金属制成，并且依赖于通过所述多个触点206与半导体材料202电连接，所述多个触点可以由银形成，但是可以使用比在其它情况下需要的银显著更少的银。应当理解，如铜和铝等较低电导率金属比银更便宜，由此相对于完全由银制成的导电指状物，降低了导电指状物208的总成本。举例来说，图9和10的太阳能电池单元中的金属化布置可以应用于PERC太阳能电池单元的n型触点。

[0114] 在例如指状物402的50％中用铜或另一种金属代替银(假定Cu指状物的体积电阻大约是银指状物的体积电阻的3.5倍)将从指状物中节省约17mg银，从而使PERC太阳能电池单元的前表面上的总银消耗减少例如约30％。指状物中的相对串联电阻相关的功率损耗例如可以增加26％。对于5BB太阳能电池单元，这将使串联电阻功率损耗从0.49％增加至0.62％，转化为仅0.03％绝对值的降低的效率，并且仍然导致制造成本降低。

[0115] 对于9BB或13BB太阳能电池单元，额外的功率损耗将进一步降低至<0.01％绝对值。因此，对于具有较高数量的汇流条的太阳能电池单元，可以用电导率降低的金属代替较大部分的导电指状物而不严重影响性能，从而提供了降低与银消耗相关的成本的增加的机会。[0116] 如果不采用触点206，其中导电指状物208直接与硅202介接，则沿导电指状物208使用两种单独的金属和印刷技术将可能不适于形成金属/硅界面区域。例如，如果导电指状物的一部分是铜，则不期望的铜扩散到硅中可能引起光诱导的降解，从而降低效率。如果导电指状物的一部分是铝，则由于在超过577℃的温度下形成Al?Si合金化p+区域，这可能会导致n型触点分流。另一方面，所提出的技术可以用于允许在导电指状物208中使用两种单独的金属材料，而仅使用单一金属用于金属/硅界面形成。具体地，在导电指状物208的第二部分2082a、2082b中，烧穿糊料用于形成可能被认为是更常规的指状物区域的指状物区域，而在第一部分2081中，非烧穿印刷工艺用于连接至触点206。总的来说，因此可以减少银的使用，同时与常规设计相比，最小化对第三印刷工艺的要求、平衡电阻损耗、减少阴影损耗和/或减少金属/Si界面。[0117] 在导电指状物208包括不同的第一部分和第二部分的此实施例和其它实施例中，触点206可以如图所示并且根据先前实施例被配置成如在基本上垂直于导电指状物208的纵向维度的方向上纵向延伸。然而，可替代地，可以使用触点的不同配置，包含具有平行于导电指状物的纵向维度或相对于导电指状物的纵向维度倾斜地成角度的纵向维度的触点，并且所述触点可以在或可以不在第一维度上在导电指状物的一侧或两侧处延伸超出导电指状物的第一部分。[0118] 参考图11，在本公开的替代性实施例中，提供了与图9和10的太阳能电池单元200相同的太阳能电池单元200'，不同的是第一汇流条210'和第二汇流条212'的配置，所述第一汇流条210'和第二汇流条212'具有由不同金属形成的两个不同部分210a、210b、212a、212b。具体地，每个汇流条210'、212'的最靠近互连点214的部分210a、212a由提供比每个汇流条210'、212'的更靠近导电指状物208的部分210b、212b和/或汇流条210、212'的位于互连点之间的中点更低的电阻损耗(具有更高的电导率)的金属形成。通常，在此实施例和任何其它实施例中，汇流条210b、212b可以采用与导电指状物208类似的‘混合’设计，例如，以更好地利用材料并节省成本。

[0119] 参考图12和13，在本公开的替代性实施例中，提供了太阳能电池单元300，所述太阳能电池单元包含半导体材料主体302、介电层304、多个触点306、具有第一部分3081和第二部分3082的导电指状物308、第一汇流条310和第二汇流条312以及一个或多个互连点314，类似于前述实施例。然而，在此实施例中，导电指状物308的‘混合’设计是不同的，除了第二部分3082之外，所述导电指状物还具有两个第一部分3081a、3081b。两个第一部分

3081a、3081b定位于导电指状物308的第二部分3082的相对端处，并且每个第一部分覆盖相应的一组多个触点306并且电连接至所述一组多个触点。第二部分3082基本上穿过介电层

304。第二部分3082通过沉积烧穿糊料来形成，所述糊料被烧制以使第二部分3082基本上穿过介电层304。

[0120] 在此实施例中，金属化结构可以再次利用图16的上述观察结果。第一部分3081a、3081b和第二部分3082的配置使得每个第一部分3081a、3081b的电导率高于第二部分3082的电导率。所述布置认识到，位于导电指状物308的中点附近的电阻损耗较低或可忽略不计的第二部分3082可以容许较低电导率(较高电阻)电阻，但分别位于第一汇流条310和第二汇流条312附近的电阻损耗更显著的每个第一部分3081a、3081b应具有较高电导率(较低电阻)，以确保合适的太阳能电池单元性能。

[0121] 指状物308的布置同样可以更好地利用材料，并且可以节省成本。例如，在一些实施例中，第一部分3081a、3081b包括银，所述银相对于其它金属具有相对高的电导率。然后，第二部分3082由如铜、锡、锡合金、铝或铝/银合金等较低电导率金属制成。举例来说，图12和13的太阳能电池单元中的金属化布置可以应用于PERC或TOPCon太阳能电池单元。[0122] 在替代性实施例中，无论对于PERC还是TOPCon，都不排除使用全银印刷金属化布置。例如，即使通过使用全银，也可以通过在较低电导率区域处使用减少的金属沉积(降低的金属厚度/高度)来节省成本。因此，通常，除了第一部分和第二部分由不同金属材料形成之外或者作为第一部分和第二部分由不同金属材料形成的替代方案，根据本公开的混合导电指状物布置可以包含具有不同厚度/高度的第一部分和第二部分。[0123] 图14和15示出了全银印刷金属化布置的实例，其中提供了太阳能电池单元400，所述太阳能电池单元包含半导体材料主体402、介电层404、多个触点406、具有第一部分4081a、4081b和第二部分4082的导电指状物408、第一汇流条410和第二汇流条412以及互连点414，类似于前述实施例。然而，在此实施例中，位于导电指状物408的中点附近的电阻损耗较低或可忽略不计的烧穿第二部分4082具有减少的金属沉积(例如，5至10微米)，第二部分4082的高度因此低于第一部分4081a、4081b的高度(请注意，图15和其它图中的各层的厚度不一定按比例绘制)。在导电指状物408中，高电阻端区域(第一部分4081a、4081b)中的银沉积可以是标准沉积(例如，16微米)。

[0124] 本领域的技术人员将理解，导电指状物的第一部分和第二部分的此类不同几何结构可以应用于其它实施例，并且不一定应用于跨导电指状物具有单一材料的实施例。[0125] 作为一组非限制性实例，可以应用于不同类型的太阳能电池单元的金属化方案/结构示出于下表4和5中，所述太阳能电池单元具有包含如上所述的混合导电指状物的金属化结构，并且所述金属化方案/结构可以实现所描述的优点中的一个或多个优点。表4呈现了可以仅用两个印刷步骤进行的金属化方案，并且表5呈现了可以仅用三个印刷步骤进行的金属化方案。在这些表中，尽管汇流条被示出为具有与互连点(接片)相对应的金属化，但是汇流条的金属化可以可替代地对应于触点中的任何一个触点、或导电指状物的第一部分或第二部分，并且还可以采用汇流条的‘混合’设计，例如，与以上关于图11的讨论一致。另外，在表5中，除了针对互连点(接片)标识的材料之外，其它选项包含使用可焊接糊料(如铜基糊料)或导电粘合剂，并且无论是否采取三个或更多个印刷步骤。在仅使用两个印刷步骤进行金属化方案的情况下，将认识到，在每个表格行内仅可以选择两种不同类型的金属材料及其相关联的沉积方法(例如，FT/NFT)来形成所有不同的特征(即，触点/第一指状物部分/第二指状物部分/汇流条/互连点)，并且在仅使用三个印刷步骤进行金属化方案的情况下，将认识到，仅可以选择三种不同类型的金属材料及其相关联的沉积方法来形成不同的特征。[0126][0127] 表4?使用混合导电指状物的双印刷步骤。具有最高电导率的第一部分或第二部分最靠近汇流条。[0128][0129] 表5?使用混合导电指状物混合指状物的三印刷步骤。具有最高电导率的部分最靠近汇流条。[0130] 在一些实施例中，可以提供根据如以上所讨论的太阳能电池单元配置的太阳能电池单元，但是不一定使用例如烧穿印刷步骤来形成所述多个触点或导电指状物的第二部分。将认识到，在使用除了烧穿印刷之外的技术的情况下，可以实现如上所述的优点，如减少银消耗。[0131] 实验实例[0132] 根据本公开的PERC太阳能电池单元是通过金属化制造的，所述金属化在太阳能电池单元的光接收表面处包含多个烧穿(FT)触点(虚线)以及导电指状物和汇流条的非烧穿(NFT)‘H图案’，所述导电指状物覆盖汇流条并且将所述汇流条电连接至所述多个触点。太阳能电池单元是通过四个不同区域制造的，每个区域在光接收表面处具有不同的相应百分比的金属/硅界面面积。不同的金属/硅界面面积通过在每个区域处采用不同数量的虚线和虚线间的间距来实现，如表6所示。[0133]太阳能电池单元的区域 触点之间的间距(虚线)(FT) 金属/硅界面面积

区域1 1550μm 0.5％

区域2 775.4μm 1.0％

区域3 517μm 1.5％

区域4 387.7μm 2.0％

[0134] 表6?太阳能电池单元的不同区域的金属/硅界面面积[0135] 还制造了PERC太阳能电池单元作为对照，对照太阳能电池单元具有传统的金属化方案，其具有对应‘H图案’中的烧穿(FT)导电指状物和汇流条，因此具有显著更高的金属/硅界面面积(指状物区域中大约3％)。[0136] 使用光致发光(PL)成像，确定每个区域处的开路电压(OC)并且与对照进行比较，结果表示在图17中。如从图17中可以看出，与对照相比，金属/硅界面面积为0.5％、1％、1.5％和2％的电池单元的区域在OC方面具有显著改善。可以看到OC的增益为至多6.3m或甚至更高。结果证实，约2.5％或2％或更低的金属化至太阳能电池单元接触面积对于增加OC可能是非常有利的，其中在此实例中最大增益在约1％接触面积处。然而，应当理解，当金属化至太阳能电池单元接触面积极低时，由于接触电阻的增加、较低的填充因子和/或较低的短路电流密度(JSC)，可以优选采用至少0.5％，例如0.5％至2％、或1％至2％、或0.5％至

1.5％的金属/硅界面面积。

[0137] 通常，本领域的技术人员将理解，在不脱离本公开的一般宽范围的情况下，可以对上述实施例进行多种变化和/或修改。因此，本发明实施例应被视为在所有方面都是说明性而非限制性的。