专利名称：一种基于钝化膜中嵌入电荷的晶体硅太阳电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种基于钝化膜中嵌入电荷的晶体硅太阳电池。
背景技术：
参看图1，在晶体硅太阳电池的制造过程中，发射区和衬底构成一个PN结，该PN结能够将入射光能转变成电能。参看图2，P型晶硅太阳电池发射区为N型硅区，衬底为P型硅区。参看图3，N型晶硅太阳电池发射区为P型硅区，衬底为N型硅区。发射区对晶硅太阳电池的特性具有重大的影响，发射区重掺杂而引起了硅晶格失配而在硅表面区域形成了 大量的陷阱。这些陷阱具有复合效应，在这一区域中由于光被吸收所产生地载流子会因为 寿命太短而在扩散到发射极之前就被复合，从而对电池效率没有贡献，因此这一特殊区域又被称为“死层”。由于“死层”的存在，使得晶硅太阳电池的效率的提高受到了很大的影响。为了解决该问题，现有技术多采用了两种技术。第一种技术降低发射区的掺杂。这种方法可以降低硅中的陷阱数量，从而使得光生载流子的寿命增加。但这一方法的缺点是由于发射区的掺杂浓度降低引起了开路电压VOC减小。第二种技术减少发射结结深。这种方法可以有效的减少“死层”的影响，但是却使得电池串联电阻增加，功率损失增大。综上所述，现有技术由于受制于传统晶硅电池结构的影响，在抑制“死层”方面都有缺陷，不能达到既同时保持开路电压，又可减少光生载流子的复合的作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于钝化膜中嵌入电荷的晶体硅太阳电池，它可在发射区重掺杂，具有较大的开路电压V0C;减小了发射区“死层”中的复合，增加了光生载流子的寿命，增强了发射极的载流子收集能力；增加了硅PN结的耗尽区宽度，从而增加了光生载流子的产生的区域，使得光生电流变大，即具有较大的短路电流ISC，且和传统的晶硅太阳电池工艺有很好的兼容性。为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案它在传统的晶硅电池结构中对钝化层中增加光学浮栅并进行电荷注入。本发明的基本原理为利用了钝化层中的电荷产生的电场降低了光生载流子在“死层”中的复合作用，从而增加了光生载流子在发射极处的收集能力。本发明具有以下有益效果它可在发射区重掺杂，具有较大的开路电压VOC ;减小了发射区“死层”中的复合，增加了光生载流子的寿命，增强了发射极的载流子收集能力；增加了硅PN结的耗尽区宽度，从而增加了光生载流子的产生的区域，使得光生电流变大，SP具有较大的短路电流ISC，且和传统的晶硅太阳电池工艺有很好的兼容性。
图I为背景技术中传统的晶硅太阳电池结构示意图，
图2为背景技术中传统的P型晶硅太阳电池结构示意图，图3为背景技术中传统的N型晶硅太阳电池结构示意图，图4为本发明的结构示意图，图5为本发明中P型晶体硅太阳电池结构示意图，图6为本发明中N型晶体硅太阳电池结构示意图。
具体实施例方式参看图4，本具体实施方式
采用以下技术方案它在传统的晶硅电池结构中对钝化层中增加光学浮栅并进行电荷注入。本具体实施方式
的基本原理为利用了钝化层中的电荷产生的电场降低了光生载流子在“死层”中的复合作用，从而增加了光生载流子在发射极处的收集能力。本具体实施方式
中光学导电性浮栅的位置处在钝化层中连接硅的两个发射极之间。参看图5-6，光学浮栅中存储一定量的电荷，其中N型晶硅太阳电池，光学导电浮栅中存储正电荷屮型晶硅太阳电池，光学导电浮栅中存储负电荷。这些电荷的作用为产生电场，吸引N型电池中的电子或者P型电池中的空穴到达发射极，减少在“死区”的复合，并且使得光生载流子产生的区域增大，增加光生电流。所述的光学浮栅具有可以变化的形状，其体积为V以及该形状可以根据光学和电学要求进行调节。同时其在钝化层中的分布也可以根据晶硅电池的性能要求进行调节。所述的光学浮栅中存储的电荷量Q，可根据“死层”中复合情形进行调节，从而获得最大的降低复合以及增加发射极收集载流子的能力。所述的光学浮栅的物理尺寸、分布以及存储的电荷量也可同时调节，以达到最好的提高电池效率的作用。本具体实施方式
可在发射区重掺杂，具有较大的开路电压V0C;减小了发射区“死层”中的复合，增加了光生载流子的寿命，增强了发射极的载流子收集能力；增加了硅PN结的耗尽区宽度，从而增加了光生载流子的产生的区域，使得光生电流变大，即具有较大的短路电流ISC，且和传统的晶硅太阳电池工艺有很好的兼容性。
权利要求
1.一种基于钝化膜中嵌入电荷的晶体娃太阳电池，其特征在于它在传统的晶娃电池结构中对钝化层中増加光学浮栅并进行电荷注入。
2.根据权利要求I所述的ー种基于钝化膜中嵌入电荷的晶体硅太阳电池，其特征在于它的基本原理为利用了钝化层中的电荷产生的电场降低了光生载流子在“死层”中的复合作用，从而增加了光生载流子在发射极处的收集能力。
全文摘要
一种基于钝化膜中嵌入电荷的晶体硅太阳电池，它涉及半导体器件技术领域，它在传统的晶硅电池结构中对钝化层中增加光学浮栅并进行电荷注入。它可在发射区重掺杂，具有较大的开路电压VOC；减小了发射区“死层”中的复合，增加了光生载流子的寿命，增强了发射极的载流子收集能力；增加了硅PN结的耗尽区宽度，从而增加了光生载流子的产生的区域，使得光生电流变大，即具有较大的短路电流ISC，且和传统的晶硅太阳电池工艺有很好的兼容性。
文档编号H01L31/0216GK102842622SQ201210180739
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者陈海峰, 过立新 申请人:西安邮电大学