太阳能电池及其制造方法_2

文档序号:9827257阅读:来源:国知局
0亦可具有多个开口 130a彼此分离并贯穿钝化层130。在本实施例中,钝化层130的开口 130a大致对准硼背面场层120的开口 120a。在一实施例中,钝化层130的材料包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、其他适合的材料或上述的组合。
[0032]在一实施例中,钝化层130包含第一钝化层132及第二钝化层134。第一钝化层132接触硼背面场层120,第一钝化层132包含氧化铝、氧化硅或其组合。第二钝化层134位于第一钝化层132的上方,第二钝化层134包含氮化硅。第一钝化层132及第二钝化层134可分别具有开口 132a及开口 134a,开口 132a及开口 134a构成开口 130a。第二钝化层134可用以保护第一钝化层132,避免第一钝化层132因接触背面电极层140而变质或被腐蚀。此外,第二钝化层134可具有光学反射的功能,例如可将长波长的光线反射回去。
[0033]背面电极层140位于开口 130a内。在本实施例中,背面电极层140位于开口 130a及开口 120a内。在一实施例中,背面电极层140包含任何合适的金属材料,例如铝。在一实施例中,背面电极层140由铝胶烧结而得。值得注意的是,在本实施例中,钝化层130未被背面电极层140完全覆盖,而使太阳能电池具有较大的受光面积,可增加光线的吸收。
[0034]铝局部背面场层150位于开口 120a下方的半导体基材110内,并接触硼背面场层120及背面电极层140。在一实施例中,背面电极层140含铝,而铝离子在高温下可与半导体基材110中的娃形成招娃合金,而形成招局部背面场层150。在一实施例中,招局部背面场层150的掺质浓度大于硼背面场层120的掺质浓度。在一实施例中,招局部背面场层150的掺质浓度为约115原子/cm3至约5 X 122原子/cm3。
[0035]在本文中,半导体基材110的正面IlOa的下方定义为朝向半导体基材110的一侦牝半导体基材110的正面IlOa的上方定义为背对半导体基材110的一侧。在一实施例中,太阳能电池还包含第一掺杂层162、第二掺杂层164及正面电极层170。第一掺杂层162位于正面IlOa下方的半导体基材110内。第二掺杂层164位于正面IlOa下方的半导体基材110内,并邻接第一掺杂层162。第一掺杂层162及第二掺杂层164的导电型相同。在一实施例中,第一掺杂层162及第二掺杂层164的导电型与半导体基材110的导电型相反。在一实施例中,正面电极层170包含任何合适的金属材料,例如银。在一实施例中,正面电极层170由银?父烧结而得。
[0036]在一实施例中,第二掺杂层164的掺质浓度大于第一掺杂层162的掺质浓度。在一实施例中,第一掺杂层162的掺质浓度为约115原子/cm3至约5 X 122原子/cm3。在一实施例中,第二掺杂层164的掺质浓度为约115原子/cm3至约5 X 122原子/cm3。在一实施例中,第一掺杂层162的电阻为约10欧姆/平方至约200欧姆/平方。在一实施例中,第二掺杂层164的电阻为约10欧姆/平方至约200欧姆/平方。也就是说,第二掺杂层164的电阻低于第一掺杂层162,因此正面电极层170可接触第二掺杂层164,以降低接触电阻。
[0037]在一实施例中,太阳能电池还包含抗反射层180设置于第一掺杂层162及第二掺杂层164的上方,以降低入射光的反射率。在一实施例中,抗反射层180的材料包含氮化硅。
[0038]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。图2与图1的差异在于,图2的太阳能电池的背面电极层140还覆盖钝化层130。换言之,背面电极层140全面覆盖钝化层130。
[0039]以下将说明制造上述太阳能电池的数种方法。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。首先,如图3A所示,提供一半导体基材110,半导体基材110具有一正面IlOa及一背面IlOb相对设置。
[0040]然后,如图3B所示,将硼利用扩散或离子布植方式驱入至背面IlOb下方的半导体基材110内,以形成硼背面场层120。在扩散或离子布植硼之前,可先形成遮罩(未绘示)覆盖正面110a,以避免硼进入正面IlOa下方的半导体基材110内。在形成硼背面场层120之后,可将伴随形成的硼硅玻璃(未绘示)及遮罩移除。
[0041]如图3C所示,对正面IlOa进行粗化制程,然后形成掺杂层160于正面IlOa下方的半导体基材110内。详细而言,在进行粗化制程之前,可先形成遮罩(未绘示)覆盖背面110b,以保护硼背面场层120。随后进行粗化制程,以形成粗糙的正面110a。再将掺质扩散至正面I1a下方的半导体基材110内而形成掺杂层160。掺质可例如为磷或其他合适的掺质。
[0042]如图3D所示,形成钝化层130于硼背面场层120的上方。在本实施例中,依序形成第一钝化层132及第二钝化层134于硼背面场层120的上方。在一实施例中,第一钝化层132包含氧化铝、氧化硅或其组合,第二钝化层134包含氮化硅,但不限于此。第一钝化层132及第二钝化层134可利用化学气相沉积方式形成。另外,可形成抗反射层180于掺杂层160的上方,以降低入射光的反射率。在一实施例中,抗反射层180的材料包含氮化硅。
[0043]如图3E所示,形成开口 O贯穿钝化层130。详细而言,开口 O贯穿第一钝化层132、第二钝化层134及硼背面场层120。例如可利用激光或其他合适的方式形成开口 O。
[0044]如图3F所示,设置铝胶142于开口 O内。亦可在形成铝胶142之前或之后,形成银胶172于抗反射层180上。最后,进行烧结步骤,烧结铝胶142与银胶172,以形成如图2所示的铝局部背面场层150、背面电极层140与正面电极层170,而铝局部背面场层150位于开口 130a、120a下方的半导体基材110内。
[0045]图4A-4F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。首先,如图4A所示,提供一半导体基材110,半导体基材110具有一正面IlOa及一背面IlOb相对设置。
[0046]然后,如图4B所示,对正面IlOa进行粗化制程,再形成硼来源层(boron sourcelayer) BSL于半导体基材110的背面IlOb的上方。在一实施例中,硼来源层BSL包含硼胶、硼硅玻璃或其组合。硼胶可利用涂布或印刷方式形成。硼硅玻璃可利用化学气相沉积方式形成,例如常压化学气相沉积(APCVD)。
[0047]接着,如第4B-4C图所示,扩散硼来源层BSL的硼至背面IlOb下方的半导体基材110内,以形成硼背面场层120于背面IlOb下方的半导体基材110内。在形成硼背面场层120之后,移除硼来源层BSL。在一实施例中,扩散硼来源层BSL的硼至背面IlOb下方的半导体基材110内步骤与扩散磷至正面I 1a下方的半导体基材110内以形成掺杂层160步骤是于同一次热处理程序中进行。如此一来,可减少制程步骤。具体而言,可将如图4B所示的结构置入高温炉管中,再通入三氯氧磷(POCl3)与氧气,以于正面IlOa下方的半导体基材110内形成掺杂层160,于背面IlOb下方的半导体基材110内形成硼背面场层120。最后,移除硼来源层BSL,以及扩散磷时所产生的磷硅玻璃(未绘示)。
[0048]如图4D所示,形成钝化层130于硼背面场层120的上方。在本实施例中,依序形成第一钝化层132及第二钝化层134于
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