专利名称：太阳能电池的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能电池的制备方法，尤其涉及硅太阳能电池的制备方法。
背景技术：
太阳能电池是利用半导体材料的光生伏特原理制成的。根据半导体光电转换材料种类不同，太阳能电池可以分为硅基太阳能电池(请参见太阳能电池及多晶硅的生产，材料与冶金学报，张明杰等，vol6，p33-38 (2007))、砷化镓太阳能电池、有机薄膜太阳能电池
坐寸ο目前，太阳能电池以硅基太阳能电池为主。请参阅图1，现有技术中的硅基太阳能电池10包括:一背电极12、一 P型娃层14、一 N型娃层16和一上电极18。所述P型娃层14米用多晶娃或单晶娃制成,具有第一表面142以及与该第一表面142相对设置的第二表面144，该第二表面144为一平面结构。所述背电极12设置于所述P型硅层14的第一表面142，且与该P型硅层14的第一表面142欧姆接触。所述N型硅层16形成于所述P型硅层14的第二表面144，作为光电转换的材料。该N型硅层16的表面为一平整的平面结构。所述上电极18设置于所述N型硅层16的表面。所述太阳能电池10中P型硅层14和N型硅层16形成P-N结区。当该太阳能电池10在工作时，光从上电极18 —侧直接入射至所述上电极18，并经过所述上电极18和所述N型硅层16到达所述P-N结区，所述P-N结区在光子激发下产生多个电子-空穴对(载流子)，所述电子-空穴对在静电势能作用下分离并分别向所述背电极12和上电极18移动。如果在所述太阳能电池10的背电极12与上电极18两端接上负载，就会有电流通过外电路中的负载。然而，上述结构中所述光子需要通过所述上电极18和所述N型硅层16之后才到达所述P-N结区，使得一部分入射光线被所述上电极18和N型硅层16吸收，使所述P-N结区对光的吸收率较低，进而减少了 P-N结区激发出的载流子的量，降低了太阳能电池10的光电转换效率。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种具有较高光电转换效率的太阳能电池的制备方法。一种太阳能电池的制备方法，其包括以下步骤:步骤a，提供一圆柱状硅基材；步骤b，切割所述圆柱状硅基材，形成多个圆片状的硅片；步骤C，对每一硅片进行掺杂形成多个圆片状的P-N结预制体；步骤d，将所述多个圆片状的P-N结预制体沿一直线间隔设置，且每相邻两个圆片状的P-N结预制体之间形成一电极层，使多个圆片状的P-N结预制体通过电极层串联连接在一起，形成P-N结单元预制体太阳能电池预制体；步骤e，形成两个收集电极设置于所述太阳能电池预制体的两端，形成太阳能电池母体；步骤f，沿层叠多个圆片状的P-N结预制体的方向垂直切割两次太阳能电池母体得到多个太阳能电池。相较于现有技术，本发明太阳能电池的制备方法主要用于制备不同于传统的太阳能电池，而是提供一种外界光可直接入射至所述受光端面，由于该受光端面没有被电极覆盖，使得光子不必先经过电极、N型硅层后才到达P-N结区的太阳能电池，因此，本发明第四实施例所提供的太阳能电池的制备方法对圆柱形或圆片状的硅原材料的切割没有特别严格的要求进而降低了制造工艺的难度，并且还充分利用了整个原材料。另外，本发明第四实施例所提供的太阳能电池的制备方法得到P型-N型硅层之后直接将多个P型-N型硅层并排在一起并且中间设置电极最后再在最外侧两端P型-N型硅层的最外侧设置电极的形式形成一整体结构之后进行切割得到太阳能电池，因此，简单易操作的方式得到大面积的太阳能电池，故该太阳能电池的制备方法工艺简单，太阳能电池的面积大，成本低。
图1为现有技术中的太阳能电池的结构示意图。图2为本发明第一实施例提供的太阳能电池的制备方法的流程图。图3为图2所示流程图的子流程图。图4为图2所示流程图的一个步骤的示意图。图5为本发明第一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图。图6为本发明第一实施例提供的另一种太阳能电池的结构示意图。图7为本发明第一实施例提供的又一种太阳能电池的结构示意图。图8为本发明第一实施例提供的又一种太阳能电池的结构示意图。图9为本发明第二实施例提供的太阳能电池的制备方法的部分示意图。图10为本发明第二实施例提供的太阳能电池的结构示意图。图11为本发明第二实施例提供的太阳能电池组的结构示意图。图12为本发明第三实施例提供的太阳能电池的制备方法的流程图。图13为本发明第三实施例提供的太阳能电池组的结构示意图。图14为本发明第四实施例提供的太阳能电池的制备方法的流程图。图15为本发明第四实施例提供的太阳能电池组的结构示意图。主要元件符号说明
权利要求
1.一种太阳能电池的制备方法，其包括以下步骤: 步骤a，提供一圆柱状硅基材； 步骤b，切割所述圆柱状硅基材，形成多个圆片状的硅片； 步骤C，对每一硅片进行掺杂形成多个圆片状的P-N结预制体； 步骤d，将所述多个圆片状的P-N结预制体沿一直线间隔设置，且每相邻两个圆片状的P-N结预制体之间形成一电极层，使多个圆片状的P-N结预制体通过电极层串联连接在一起，形成P-N结单元预制体太阳能电池预制体； 步骤e，形成两个收集电极设置于所述太阳能电池预制体的两端，形成太阳能电池母体； 步骤f，沿层叠多个圆片状的P-N结预制体的方向垂直切割两次太阳能电池母体得到多个太阳能电池。
2.如权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤f中，每一太阳能电池具有一弧形面，且该弧形面为每一太阳能电池直接接受外界管线的受光端面。
3.如权利要求2所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤f之后进一步包括一步骤g，将所述多个太阳能电池结合在一起形成一太阳能电池组。
4.如权利要求2所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池中多个P-N结的弧形面并排在一起构成一大的所述太阳能电池的弧形面。
5.如权利要求3所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池组中所述多个太阳能电池相互并联连接。
6.如权利要求5所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池组中多个所述太阳能电池的弧形面连接在一起构成波浪形的面，以构成所述太阳能电池组的受光端面。
7.如权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤d中，所述电极层通过真空蒸镀法或磁控溅射法形成于相邻两个P-N结预制体之间。
8.如权利要求2所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池进一步包括相连的两个切割面，每一切割面分别与所述弧形面相连续且相交。
9.如权利要求8所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤f之后进一步包括一步骤h，于所述太阳能电池的两个切割面均进一步设置一反射元件。
10.如权利要求9所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤h中，所述反射元件为金属反射元件，且与电极层电绝缘设置。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能电池的制备方法，其包括以下步骤步骤a，提供一圆柱状硅基材；步骤b，切割所述圆柱状硅基材，形成多个圆片状的硅片；步骤c，对每一硅片进行掺杂形成多个圆片状的P-N结预制体；步骤d，将所述多个圆片状的P-N结预制体沿一直线间隔设置，且每相邻两个圆片状的P-N结预制体之间形成一电极层；步骤e，形成两个收集电极，形成太阳能电池母体；步骤f，沿层叠多个圆片状的P-N结预制体的方向垂直切割两次太阳能电池母体得到多个太阳能电池。本发明太阳能电池的制备方法有效利用原材料，并且制备得到的太阳能电池的光电转换效率高。
文档编号H01L31/18GK103187475SQ20111045012
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者金元浩, 李群庆, 范守善 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司