太阳能电池及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明是有关于一种硅基太阳能电池及其制造方法。
【背景技术】
[0002]太阳能电池是一种环保能源，可直接将太阳能转换为电能。由于在发电过程中不产生二氧化碳等温室气体，因此不会对环境造成污染。当光照射在太阳能电池上时，利用其光电半导体的特性，使光子与导体或半导体中的自由电子作用而产生电流。目前现有的太阳能电池依据主体材料的不同可分为硅基半导体太阳能电池、染料敏化太阳能电池及有机材料太阳能电池。其中又以硅基半导体太阳能电池的光电转换效率较佳，但仍有改善的空间。
[0003]娃基半导体太阳能电池通常具有全面的招背面场(back surface field, BSF)层。但此类硅基太阳能电池的铝背面场层的复合速度太快，导致电池转换效率下降。为了解决此问题，发展出一种具有局部背面场层的硅基太阳能电池。但此类硅基太阳能电池的背面导电度较差。因此，目前亟需一种新颖的太阳能电池及其制造方法，以期能够改善上述问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种太阳能电池，包括硼背面场层、铝局部背面场层以及钝化层。硼背面场层及铝局部背面场层可提升背面导电度及有效增加载子的收集效率；钝化层可提升背面钝化效果，进而提升太阳能电池的电池转换效率，而可全面解决先前技术所面临的问题。
[0005]本发明提供一种太阳能电池，包含半导体基材、硼背面场层、钝化层、背面电极层及铝局部背面场层。半导体基材具有一正面及一背面相对设置。硼背面场层位于背面下方的半导体基材内。钝化层位于硼背面场层的上方，钝化层具有一开口贯穿钝化层。背面电极层位于开口内。铝局部背面场层位于开口下方的半导体基材内，并接触硼背面场层及背面电极层。
[0006]根据本发明一实施例，背面电极层还覆盖钝化层。
[0007]根据本发明一实施例，钝化层未被背面电极层完全覆盖。
[0008]根据本发明一实施例，硼背面场层具有一开口，硼背面场层的开口大致对准钝化层的开口。
[0009]根据本发明一实施例，钝化层包含第一钝化层及第二钝化层。第一钝化层接触硼背面场层，第一钝化层包含氧化铝、氧化硅、氮氧化硅或其组合。第二钝化层位于第一钝化层的上方，第二钝化层包含氮化硅。
[0010]根据本发明一实施例，太阳能电池还包含第一掺杂层、第二掺杂层及正面电极层。第一掺杂层位于正面下方的半导体基材内。第二掺杂层位于正面下方的半导体基材内，并邻接第一掺杂层。第一掺杂层及第二掺杂层的导电型相同，且第二掺杂层的掺质浓度大于第一掺杂层的掺质浓度。正面电极层接触第二掺杂层。
[0011]本发明另提供一种太阳能电池的制造方法，包含:提供一半导体基材，半导体基材具有一正面及一背面相对设置；形成一硼背面场层于背面下方的半导体基材内；形成一钝化层于硼背面场层的上方；形成一开口贯穿钝化层；设置铝胶于开口内；以及烧结铝胶，以形成一铝局部背面场层于开口下方的半导体基材内。
[0012]根据本发明一实施例，形成硼背面场层于背面下方的半导体基材内步骤是透过扩散或离子布植硼至背面下方的半导体基材内。
[0013]根据本发明一实施例，形成硼背面场层于背面下方的半导体基材内步骤包含:形成一含硼钝化材料层于半导体基材的背面的上方，含硼钝化材料层包含硼及钝化材料；扩散含硼钝化材料层的硼至背面下方的半导体基材内，以形成硼背面场层。
[0014]根据本发明一实施例，扩散含硼钝化材料层的硼至背面下方的半导体基材内步骤与烧结铝胶步骤是同时进行。
[0015]根据本发明一实施例，形成硼背面场层于背面下方的半导体基材内步骤包含:形成一硼来源层于半导体基材的背面的上方；扩散硼来源层的硼至背面下方的半导体基材内，以形成硼背面场层；以及去除硼来源层。
[0016]根据本发明一实施例，硼来源层包含硼胶、硼硅玻璃或其组合。
[0017]根据本发明一实施例，制造方法还包含扩散磷至正面下方的半导体基材内。
[0018]根据本发明一实施例，扩散硼来源层的硼至背面下方的半导体基材内步骤及扩散磷至正面下方的半导体基材内步骤是于同一次热处理程序中进行。
【附图说明】
[0019]图1是依照本发明一实施例的一种太阳能电池的剖面示意图；
[0020]图2是依照本发明另一实施例的一种太阳能电池的剖面示意图；
[0021]图3A-3F是绘示依照本发明一实施例的一种太阳能电池的制造方法的各制程阶段的示意图；
[0022]图4A-4F是绘示依照本发明另一实施例的一种太阳能电池的制造方法的各制程阶段的示意图；
[0023]图5A-5F是绘示依照本发明又一实施例的一种太阳能电池的制造方法的各制程阶段的示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本发明的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。
[0025]本文中所使用的“约”、“大约”或“大致”是用以修饰任何可些微变化的数量，但这种些微变化并不会改变其本质。于实施方式中若无特别说明，则代表以“约”、“大约”或“大致”所修饰的数值的误差范围一般是容许在百分之二十以内，较佳地是于百分之十以内，而更佳地则是于百分之五以内。
[0026]如先前技术所述，具有全面铝背面场层的硅基太阳能电池因复合速度太快，导致电池转换效率低，而具有局部背面场层的硅基太阳能电池的背面导电度较差。因此本发明提供一种太阳能电池，包括硼背面场层、铝局部背面场层以及钝化层。硼背面场层以及铝局部背面场层可提升背面导电度及有效增加载子的收集效率；钝化层可提升背面钝化效果，进而提升太阳能电池的电池转换效率，从而全面解决先前技术所面临的问题。
[0027]图1是依照本发明一实施例的一种太阳能电池的剖面示意图。太阳能电池包含半导体基材110、硼背面场层120、钝化层130、背面电极层140以及铝局部背面场层150。
[0028]半导体基材110具有一正面IlOa及一背面IlOb相对设置。在本文中，图1所示的背面IlOb的下方定义为朝向半导体基材110的一侧，背面IlOb的上方定义为背对半导体基材110的一侧，以后续清楚定义硼背面场层120、钝化层130、背面电极层140及铝局部背面场层150的相对位置。
[0029]半导体基材110可为??圭基材,例如单晶??圭基材、多晶娃基材或非晶娃基材。在一实施例中，半导体基材110是P型硅基材。在一实施例中，半导体基材110的正面IlOa为粗化表面，以降低入射光的反射率。
[0030]硼背面场层120位于背面IlOb下方的半导体基材110内。在本实施例中，硼背面场层120具有开口 120a贯穿硼背面场层120。当然，硼背面场层120可具有多个开口 120a彼此分离并贯穿硼背面场层120。在一实施例中，硼背面场层120是利用高温扩散或离子布植方式形成。在一实施例中，硼背面场层120的掺质浓度为约115原子/cm3至约5X 122原子/cm3。在一实施例中，硼背面场层120的电阻为约10欧姆/平方至约200欧姆/平方。
[0031]钝化层130位于硼背面场层120的上方。钝化层130具有开口 130a贯穿钝化层130。当然，钝化层13