光伏电池以及制造该光伏电池的方法_4

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W由半导体基板产生根据本发明的光伏电池。 该基板可W为多晶娃基板或者单晶娃基板。
[0108] 在优选的实施方式中,该基板为n型渗杂的。
[0109] 图5a示出根据本发明实施方式的工艺流程100曰。在第一处理步骤101,方法包括 基板的预清洁和在基板的前表面和后表面中的至少一个上产生纹理。
[0110] 之后,在步骤102,完成憐和棚的扩散W分别产生背表面场层和发射极层。本领域 技术人员将理解可采用各种特定工艺和工艺顺序W产生背表面场层和发射极层。 阳111] 步骤102后,在步骤103,在扩散步骤包括将憐娃酸盐玻璃和/或棚娃酸盐玻璃用 作扩散源的情况下,执行去玻璃步骤。
[0112] 之后,在步骤104,方法包括对背表面场层区域选择性减薄的工艺W使得在确定为 后接触件的第一接触区域的位置处的背表面场层中,产生背表面场层中的抬高。
[0113] 在所选择的区域中背表面场层的运种局部减薄工艺可包括,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而进行刻蚀。
[0114] 通过刻蚀膏进行刻蚀可包括固化步骤和去膏步骤,其中在固化步骤期间背表面场 层被刻蚀。
[0115] 通过使用刻蚀掩模的平版印刷工艺进行的刻蚀包括:限定在刻蚀期间暴露背表面 场层的哪个区域的刻蚀掩模的应用;刻蚀背表面场层的干刻蚀步骤或湿刻蚀步骤;W及清 洗和掩模去除步骤。
[0116] 在随后的步骤105,化学清洁基板。
[0117] 之后在步骤106和107,后表面和前表面被相应的纯化(和(抗或内部)反射)层 覆盖。运两个步骤106和107可W任意顺序执行。
[0118] 在后表面上,纯化层既覆盖抬高的第一接触区域也覆盖那些接触区域外部的减薄 的背表面场层,并且覆盖其间的边缘。
[0119] 随后,在步骤108,后接接触件形成在接触区域位置处的后纯化层上方。接触件可 通过例如(丝网或缕空)印刷、喷射、瓣射、蒸发、电锻或任何其它已知的方法产生。
[0120] 然后,在步骤109,前接触件(或前接触网格)产生在前表面上的纯化层上方。再 一次地,接触件可通过例如(丝网或缕空)印刷、喷射、瓣射、蒸发、电锻或任何其它已知的 方法产生。运两个步骤108和109可W任意顺序执行。 阳121] 接着,在步骤110,后接触件和前接触件被共退火(共烧)W产生分别到抬高的背 表面场层接触区域和前发射极层的导电接触件。在共烧过程中,后接触件材料打开后纯化 层并接触背表面场层。W类似的方式,前接触件材料打开前纯化层并接触发射极层。应注 意,可使用本领域已知的用于接触件形成的可替代的方法,诸如激光接触烧蚀。
[0122] 最后,可执行边缘隔离步骤111。该边缘隔离步骤也可W在P-和B-扩散后的任意 其它时间执行,例如在步骤102和103之间,或者在步骤105和106之间,或者甚至在步骤 104和105之间。此外,应理解当步骤104中BSF层的减薄是使用临近基板边缘的区域被刻 蚀的图案执行时,则有效地产生了边缘隔离。运需要在电池区域与接触区域的边缘之间获 得足够高的电阻。该电阻表示为边缘电阻,限定为Redg。=RshwtXd/w,其中Rghwt为基板的 薄层电阻,d为电池边缘与接触区域边缘之间的距离,W及W为接触区域末端的宽度。为了 充分的边缘隔离,边缘电阻Redg。应为IOOQ或者更高。 阳123] 在边缘电阻Rpdg。足够高的情况中,可从工艺步骤中省略边缘隔离的分离步骤111。 [0124] 图6a和化示出根据本发明制造的BSF层的平面视图。凹陷的表面部分11布置在 拉长的第一接触区域10之间,并且延伸直到基板1的边缘E上。根据本发明,从基板的边 缘起距离d之内,表面是完全凹陷的表面。边缘区域在距离d之内没有第一接触区域。此 夕F,第一接触区域10具有宽度W。
[01巧]图化示出根据本发明实施方式的工艺流程10化。除了背表面场层局部减薄的过 程103a在执行对含憐玻璃层的和含棚玻璃质层的去玻璃步骤104a之前执行,过程10化与 上述过程IOOa非常一致。局部变薄在减薄背表面场层之前局部去除玻璃层。 阳126] 图7曰、化示出根据本发明的太阳能电池的平面图。太阳能电池布置为具有多个平 行接触指10的所谓的H-型电池,其中该多个平行接触指10通过垂直于指的长度方向布置 的一个或多个母线IOa相互连接。
[0127] 每个指朝向基板的边缘E延伸并具有末端部分10b。
[0128] 已经(部分地或完全地)去除了高渗杂表面层的凹陷表面部分11布置在指之间, 其中指包括延伸到基板1的边缘E的第一接触区域10。根据本发明,从基板的边缘起至垂 直距离L内,表面是完全凹陷的表面,即,大致去除了高渗杂表面层。此外,指10具有宽度 t。
[0129] 基于太阳能电池的运种布局,将边缘隔离的条件公式化,其为几何结构和薄层电 阻心的函数。
[0130] 几何结构设及指的末端部分的数量N、边缘和末端IOa之间的距离L每个末端 (或者指)的宽度tW及等于每末端的基板边缘长度S的分数长度B。 阳131 ] 在该示例中B= 2S/N。 阳132] 相应地如在图化中详细示出的,末端到边缘的分流路径塑造为具有末端IOa端部 的顶边宽度t和基板边缘处的底边宽度B的梯形区域。 阳133] 运种方式中单个末端的电阻Rt限定为:
(1 ^
[0135] 分流电阻化,即分流路径的电阻等于单个末端处的电阻除W末端数量N:。 阳136] R_q=R_T/N 似 阳137] 隔离的条件为分流路径具有至少预定值RO的电阻。RO的值可W为IOQ: 阳13引Rq〉l〇Q (3) 阳139] 结果为:
(4) 阳141] 因此,可通过调节N个末端相对于基板边缘的几何结构Lt来满足针对给定薄层 电阻的条件。
[0142] 本领域技术人员将理解在MWT光伏电池的情况中,W上方法可通过形成通孔的步 骤和在通孔中形成导电通路的步骤来修改。 阳143] 同样地,在EWT光伏电池的情况中,方法将包括穿过基板的高渗杂导电通路的形 成步骤。
[0144] 本发明也设及交错背接触(IBC)太阳能电池并且设及制造运种太阳能电池的方 法,其中背表面包括邻近并与背表面上的高渗杂背表面场层交错的第二导电类型的发射极 层,W及在背表面场层中在到背表面场层的接触区域位置处,表面渗杂浓度相对于第一接 触区域外部的表面区域中的表面渗杂浓度得W增加。
[0145] 本发明也设及双面太阳能电池,即,布置为在半导体基板的每个表面上接收和捕 获太阳能。
[0146] 本领域技术人员将理解,本发明不限于基于n型半导体基板的光伏电池和方法, 本发明还适于P型半导体基板。 阳147] 在如上所述的光伏电池的实施方式中,表面场层的表面被介电层覆盖。
[0148] 如上所述的光伏电池的实施方式中,介电层包括纯化涂覆层和/或抗-反射涂覆 层和/或内部反射涂覆层。
[0149] 在如上所述的光伏电池的实施方式中,第二表面和/或第一表面具有纹理。
[0150] 如上所述的光伏电池的实施方式中,在至少一个接触区域中,设置了第一金属接 触件,该第一金属接触件导电联接至表面场层。 阳151] 如上所述的光伏电池的实施方式中,第二表面包括相反的、第二导电类型的发射 极层。
[0152] 如上所述的光伏电池的实施方式中,第一表面包括邻近第一导电类型的表面场层 的相反的、第二导电类型的发射极层。
[0153] 如上所述的光伏电池的实施方式中,在导电地联接至发射极层的发射极层的第一 接触区域上布置有一个或多个第二金属接触件。
[0154] 如上所述的光伏电池的实施方式中,光伏电池包括前表面与后表面之间的一个或 多个导电通孔。
[0155] 将对本领域技术人员显而易见的是,能够在本发明的构思内想到本发明的其它可 替代的和等同的实施方式。本发明的范围仅由所附权利要求限定。
【主权项】
1. 光伏电池,包括第一导电类型的半导体基板,所述半导体基板具有布置有所述第一 导电类型的高掺杂表面
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