专利名称：隐蔽型发射极硅太阳电池的制作方法
技术领域：
本发明属于将太阳光转换为电能的半导体器件，特别是背接触硅太阳电池。
背景技术：
目前已经商业化的常规硅太阳电池，发射区和发射区电极均位于电池正面。但此 种结构有其局限性尽管栅线电极所占面积仅约为总面积的8%，可依然阻挡了部分阳光， 使电池有效受光面积降低，从而降低了光生电流的密度，不利于太阳电池效率的提高；同 时，常规硅太阳电池正负电极分别在电池的两边，组件封装时，需要用涂锡带从一块电池的 正面焊接到另一块电池的背面，不但涂锡带的距离较长，而且这种连接方式加工的难度大， 需要复杂的自动化生产设备。
发明内容
为了解决前述常规硅太阳电池存在的问题，本发明目的是提供一种依靠导电小孔
来收集载流子，并传递到背面的发射区电极上的隐蔽型发射极硅太阳电池。本发明隐蔽型发射极硅太阳电池的英文縮写为EWT(Emitter Wr即Through)硅太
阳电池。 本发明通过以下方式实现 该太阳电池正面发射区(2)和背面局部发射区(3)通过重磷扩散的激光穿孔(1) 相互连接，电池背面(6)间隔排列与p型电极区域连接的正电极(5)和与n型电极区域连 接的负电极(4)。 所述的电池在n型电极区域进行磷扩散，在p型电极区域进行硼扩散，以降低接触复合。 所述的电池为双极性晶体管(n/p/n)结构，正面n扩散区是发射极，p型基体是基 极，背面n扩散区是集电极。 所述的电池的穿孔(1)的密度为lhole/l-2mm2。 所述的电池背面(6)的n型区域和p型区域的比例为2 : 1。所述的电池的正负栅线排列在电池的背面(6)，p型细栅宽度为120iim-200iim，n
型细栅宽度为120 ii m-300 ii m，细栅间距为2. 5mm，主栅宽度为1. 8mm-4mm。 本发明电池采用背接触方式，完全去除了正表面的栅线电极，依靠电池中的激光
穿孔来收集载流子，并传递到电池背面局部发射区电极上，把正面发射区和背面局部发射
区连接在一起，成为正负电极全部交叉排列在背面的硅太阳电池。电池正面仍然采用优良
的金字塔结构和减反射膜以提高光吸收效率。 与传统太阳电池相比，本发明太阳电池有如下优点 (1)显著地提高了光生电流密度。这是因为本发明电池的正面不做金属电极，没有 任何遮挡，增加了电池的受光面积。此外，将正面发射区与背面局部发射区连接在一起的激 光穿孔所形成的圆柱面进一步增大了电池的受光面积；
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(2)正电极和负电极均排列在电池背面，既简化了光伏组件的封装，可以采用全新 的组件封装模式进行共面连接，优化了制作工艺，又减小了电池片间的间隔，提高了封装密 度，降低了封装难度，更容易实现自动化工业生产； (3) —定密度的通过重磷扩散的n型硅穿孔能够同时从电池的前n扩散区和后n 扩散区收集电荷，使得电池具有很高的电荷收集率，能够利用低品质的硅材料制备隐蔽性 发射极穿孔硅太阳电池； (4)电池背面采用定域合金制背场的方法，既产生了内建电场，同时减少金属电极
与半导体界面的接触面积，使金属电极与半导体界面的高复合速率区面积减少，降低了电
池背面的表面复合，有利于注入电子向后n扩散区扩散，提高电池功率； (5)电池的正面平整匀称、外型美观，提高了电池的美学性能。 下面结合附图进一步说明本发明的实施方式，但这里所列举的实施例并不限制本 发明的保护范围。
图1是本发明的结构示意图 标号说明l-激光穿孔，2-正面发射区，3-背面局部发射区，4-负电极，5-正电 极，6_电池背面。
具体实施方式
实施例1 : 电池正面发射区2和背面局部发射区3通过重磷扩散的激光穿孔1相互连接，激 光穿孔1的密度为lhole/mm2 ;电池背面6间隔排列p型电极区域和n型电极区域，在n型 电极区域进行磷扩散，在P型电极区域进行硼扩散；正面n扩散区是发射极，p型基体是基 极，背面n扩散区是集电极；p型细栅200 ii m， n型细栅300 y m，细栅间距为2. 5mm，主栅宽 度为1.8mm;电池背面6的n型区域和p型区域的比例为2 : 1 ;p型电极区域与正电极5 连接，n型电极区域与负电极4连接；电池正面为金字塔结构并覆盖减反射膜，以提高光吸 收效率。 实施例2 : 电池正面发射区2和背面局部发射区3通过重磷扩散的激光穿孔1相互连接，激 光穿孔1的密度为lhole/2mm2 ;电池背面6间隔排列p型电极区域和n型电极区域，p型电 极区域与正电极5连接，n型电极区域与负电极4连接。在n型电极区域进行磷扩散，在p 型电极区域进行硼扩散；正面n扩散区是发射极，p型基体是基极，背面n扩散区是集电极； P型细栅200 ii m， n型细栅300 y m，细栅间距为2. 5mm，主栅宽度为4mm ;电池背面6的n型 区域和p型区域的比例为2 : 1 ;电池正面为金字塔结构并覆盖减反射膜，以提高光吸收效 率。
权利要求
隐蔽型发射极硅太阳电池，其特征是正面发射区(2)和背面局部发射区(3)通过重磷扩散的激光穿孔(1)相互连接，电池背面(6)间隔排列与p型电极区域连接的正电极(5)和与n型电极区域连接的负电极(4)。
2. 根据权利要求1所述的隐蔽型发射极硅太阳电池，其特征是该电池在n型电极区域 进行磷扩散，在P型电极区域进行硼扩散，以降低接触复合。
3. 根据权利要求1、2所述的隐蔽型发射极硅太阳电池，其特征是该电池为双极性晶体 管(n/p/n)结构，正面n扩散区是发射极，p型基体是基极，背面n扩散区是集电极。
4. 根据权利要求1、2所述的隐蔽型发射极硅太阳电池，其特征是该电池的穿孔(1)的 密度为lhole/l-2mm2。
5. 根据权利要求3所述的隐蔽型发射极硅太阳电池，其特征是该电池的穿孔(1)的密 度为lhole/l-2mm2。
6. 根据权利要求1、2所述的隐蔽型发射极硅太阳电池，其特征是该电池背面(6)的n 型区域和p型区域的比例为2 : 1。
7. 根据权利要求3所述的隐蔽型发射极硅太阳电池，其特征是该电池背面(6)的n型 区域和p型区域的比例为2 : 1。
8. 根据权利要求1、2所述的隐蔽型发射极硅太阳电池，其特征是该电池的正负栅线排 列在电池的背面(6)， p型细栅宽度为120iim-200iim， n型细栅宽度为120 y m_300 y m，细 栅间距为2. 5mm，主栅宽度为1. 8mm-4mm。
9. 根据权利要求3所述的隐蔽型发射极硅太阳电池，其特征是该电池的正负栅线排列 在电池的背面(6)， p型细栅宽度为120iim-200iim， n型细栅宽度为120 y m_300 y m，细栅 间距为2. 5mm，主栅宽度为1. 8mm-4mm。
全文摘要
隐蔽型发射极硅太阳电池，属于将太阳光转换为电能的半导体器件，特别是背接触硅太阳电池。本发明提供了该太阳电池的结构采用双极性晶体管(n/p/n)结构，正面n扩散区是发射极，p型基体是基极，背面n扩散区是集电极。该电池完全去除了正表面的栅线电极，依靠电池中的无数导电小孔来收集载流子，并传递到背面的发射区电极上，提高了光生电流的密度，从而提高了电池的效率。由于正负电极都安装在电池背面，简化了光伏组件的封装，使自动化生产更容易实现。
文档编号H01L31/0224GK101740646SQ200910218298
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者刘祖明, 廖华, 李景天, 杨培志, 涂洁磊, 申兰先, 赵恒利, 马逊, 龙维绪 申请人:云南师范大学