光伏电池以及制造该光伏电池的方法_3

文档序号:9583737阅读:来源:国知局
中 第二非零厚度t2比第一厚度tl薄。
[0078] W运种方式,在第一接触区域10的位置,高渗杂背表面场层8相对于第一接触区 域10外部的或邻近第一接触区域10的背表面场层8的凹陷表面11被抬高。
[0079]有利的是,憐表面渗杂得W降低,并且根据本发明的实施方式,在通过随后的BB。 扩散形成P+发射极的情况下,寄生的棚也被去除。
[0080]第一接触区域外部的凹陷表面11中的峰值渗杂浓度(例如,n++憐)降低到比第 一接触区域中的峰值渗杂浓度的数值更低的数值。例如,如果第一接触区域10中的背表面 场轮廓Cl的渗杂浓度为至少每立方厘米1 X 102°个原子,则邻近第一接触区域的凹陷表面 中的背表面场轮廓C2的渗杂浓度低于每立方厘米IXlO2"个原子,优选地在大约每立方厘 米6 X IQis个原子至大约每立方厘米6 X 10 W个原子之间。运些值可W用例如ECV或者SIMS 方法测量并且对于本领域技术人员将是已知的。
[0081] tl、Cl与t2、C2之间的实际差异取决于第一接触区域外部的、后表面7的背表面 场层8的去除程度,其中tl〉t2且CDC2。背表面场轮廓Cl和C2的示例在图4中示出。将 理解,渗杂浓度轮廓Cl、C2设及每剖面的总渗杂。
[0082]W运种方式,在第一接触区域10外部的背表面场层8中,自由载流子吸收和俄歇 复合现象得W降低。此外,由于在表面上更低的憐渗杂,其它后表面复合效应也得W降低。 此外,也去除了由第二(P+)发射极扩散步骤导致的相反渗杂类型的任意寄生渗杂。因此, 降低了光伏电池1中的内部损耗并且提高了电池的效率。同时,因为第一接触区域10具有 更高的表面渗杂,所W第一接触区域10中的背表面场层8与相关联的后接触件9之间的接 触电阻维持在相对低的水平。
[0083] 根据本发明的一个实施方式,背表面场层8是在后表面7的光敏区域上的连续层。 后表面场层8的厚度在第一接触区域10下面的第一厚度tl与邻近第一接触区域9的剩余 区域11的第二非零厚度t2之间调节,其中第一厚度tl大于第二厚度t2。背表面场的渗杂 浓度同时在轮廓Cl和C2之间调节,其中轮廓Cl存在于具有厚度tl的区域而轮廓C2存在 于具有厚度t2的区域中。也可参见图4。
[0084] 该抬高,即,第一厚度tl与第二厚度t2之间的差W及第一渗杂轮廓Cl与第二渗 杂轮廓C2之间的差取决于一些因素,诸如背表面场层8中初始渗杂轮廓Cl的形状、其最大 浓度和其最大厚度(第一厚度)W及背表面场层顶部的寄生渗杂(源自于前侧发射极层的 产生)。
[00化]几何学上,后表面纹理的程度可影响后表面的抬高部分和凹陷部分的形状和水 平。取决于后表面7上的处理,后表面可W被抛光、被平滑化或者仍然被轻微纹理化。
[0086]在实施方式中,第一厚度tl为大约1000皿,例如大约500皿至1500皿之间。寄生 渗杂具有大约50nm的厚度,例如5nm至60nm之间。根据本发明的实施方式,背表面场层8 在第一接触区域10外部的剩余区域中局部减薄了至少寄生渗杂层的厚度。因此第一接触 区域10相对于剩余区域11的抬高至少在5皿至60皿之间。
[0087] 在后表面7被平滑化或纹理化的实施方式中,该抬高由抬高部分10和凹陷部分11 的平均高度确定。
[0088] 在实施方式中,第一厚度在大约500nm至大约ISOOnm之间,并且第一接触区域10 外部的背表面场层8被减薄W产生在第一厚度tl与第二厚度t2之间的50nm至大约500nm 之间的高度差。
[0089] 在实施方式中,第一背表面场轮廓Cl在第一接触区域10中具有至少每立方厘米 IX1〇2°个原子的峰值渗杂,而由于变薄,第一接触区域10外部的背表面场层轮廓C2降低 为峰值渗杂低于每立方厘米1X102°个原子,优选地低于每立方厘米6X10W个原子或者甚 至低于每立方厘米1X10"个原子。
[0090] 第一接触区域10外部的背表面场层8的变薄可W通过刻蚀工艺完成,该刻蚀工艺 在选择的区域将背表面场层8的厚度tl局部地减小到第二厚度t2。
[0091] 此外,可W使用图案来执行BSF的减薄,其中邻近基板边缘的半导体基板的背表 面区域也被刻蚀并且tl与t2之间的差大于60nm,优选地大于300nm。邻近电池边缘的区域 被刻蚀,即,为了在电池边缘处获得具有厚度t2和轮廓C2的减薄的BSF层。可W运样的方 式选择厚度t2W提供边缘隔离。如下文参考图5a所描述的,当在太阳能电池设备的边缘 执行BSF层的减薄时,可省略边缘隔离处理步骤。有利的是,在电池边缘W适当图案使BSF 变薄可简化制造工艺并降低成本。
[0092] 刻蚀工艺的示例包括,但不限于,通过已经被局部涂刷(例如通过丝网印刷)的刻 蚀膏进行刻蚀,W及通过使用图案化的刻蚀掩模W暴露第一接触区域外部的背表面场层并 随后将样品浸入刻蚀剂中来进行刻蚀。
[0093] 后表面7包括至少覆盖第一接触区域10外部的剩余背表面场层区域的后介电层 12。
[0094] 在实施方式中,后介电层12也包括覆盖抬高的第一接触区域的任意侧壁13的部 分W及实际金属接触件9外部的接触区域10 (也可参见图化)。
[0095] 根据实施方式,后表面层为纯化和/或(抗)反射涂覆层。
[0096] 图3a示出根据本发明实施方式的光伏电池的剖视图。
[0097] 在该实施方式中,光伏电池配置为包括金属过孔14的MWT(MetalWrapT虹OU曲, 金属贯穿孔)太阳能电池,其中金属过孔连接前表面发射极层4并从前表面3贯穿基板2 至后表面7中的发射极接触件8。W运种方式,减少了接触发射极层所需要使用的前表面的 面积,因此前表面的遮蔽更少。
[0098] 发射极接触件位于第一接触区域外部的减薄的背表面场层区域中。
[0099] 本领域技术人员将理解本发明也可实现在所谓的EWT(血itterWrapT虹OU曲,发 射极贯穿孔)太阳能电池中,其中过孔包括在前表面与后表面之间延伸的局部高渗杂的半 导体部分。
[0100] 图3b不出根据本发明实施方式的另一种光伏电池的剖视图。 阳101] 在该实施方式中,光伏电池配置为包括后表面7上的邻近背表面场8的发射极接 触件6和后侧发射极16的IBC(interdigitatedbackcontact,交错背接触)太阳能电池。 前表面3可具有任意渗杂类型(p+或n+)的表面场15或根本没有表面场。W运种方式,所 有接触件迁移到后表面7,消除了遮蔽损耗。
[0102] 图4示出根据实施方式的光伏电池的渗杂浓度轮廓。示出了n型半导体基板的 背表面场层中憐的浓度轮廓C1、C2,其通过P0C13扩散然后经过BBr3扩散(W生成发射极 层)。此外,根据本发明,已经实现了第一接触区域外部的背表面场层的局部变薄。
[0103] 渗杂浓度轮廓CUC2是使用ECV方法测量的。插图示意性地示出每个渗杂轮廓 C1、C2在电池中的相应位置。第一轮廓Cl与第一接触区域的背表面场层中的、作为自后表 面的深度的函数的憐浓度有关,其中该深度对应于背表面场厚度tl。第二轮廓C2与第一接 触区域外部的减薄的背表面场层中的、作为自后表面的深度的函数的憐浓度有关,其中该 深度对应于背表面场厚度t2。 阳104] 背表面场层的局部变减薄为大约220nm。因此处于起点的第二轮廓C2的表面相对 于第一轮廓Cl移动了 220皿。在220皿深度处示出了竖直的线L。
[01化]可观察到局部减薄将表面处的渗杂水平从大约每立方厘米2X102°个原子降低到 大约每立方厘米3X10"个原子。相应地,薄层电阻从大约20Q/sq增加到大约50Q/sq。 薄层电阻可例如通过四点探测法测量,例如使用化erescan工具。结果,在第一接触区域外 部的减薄的背表面场层中,由于表面处较低的憐渗杂水平W及减小的憐渗杂深度而导致复 合效应得W降低。此外,由于减小的憐渗杂深度,自由载流子吸收也得W降低。因此,降低 了光伏电池中的内部损耗并且提高了光伏电池的效率。
[0106] 图5曰、化示出根据本发明实施方式的方法的工艺流程。 阳107] 方法100曰、10化包括若干工艺步骤
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1