一种光电转换装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种光电转换装置，包括：半导体基板，贯穿于所述半导体基板的孔洞，仅设置于所述半导体基板的受光面且与所述半导体基板导电类型相反的半导体，所述半导体表面的介质膜，位于孔洞内的孔电极，及位于背光面与孔电极相连的第一电极，背面场和与背面场相连的第二电极，在介质膜表面有一层透明导电层与孔电极相连。光电转换装置的受光面没有电极遮挡，避免了遮光损失，显著地提高了光电转化效率，利用透明导电膜代替受光面上的电极，兼顾了透光与电流收集，因而没有受光面电极的遮挡，显著地提高了光电转化效率，且外观统一美观。另外本实用新型与背面钝化技术统一，孔洞内可以无发射结，这样的钝化结构反向漏电小，组件无热斑现象。
【专利说明】—种光电转换装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种光电转换装置。
【背景技术】
[0002]太阳光发电装置又称为太阳能电池或光伏电池，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。目前太阳能电池有很多种类和结构。传统的做法是将光电池的正负极分别置于受光面和背光面，同类光电池可通过低电阻的金属实现正负互联。但是，传统的光电池由于受光面很多区面积被电极遮挡容易损失一部分电流，因此，为改善上述结构带来的光电转化的损失，最近的现有技术中主要采用两种结构的光电池。
[0003]一种，其特点是电池的正负极均在背光面，因而可减少受光面的遮光，增加光电转换效率，且利于光电池之间的相互连接。具体为:将具有光生伏特效应的PN结设置在器件的背光面，而受光面不设PN结，但是，由于该类结构的电池需要质量极佳的硅片(主要是少数载流子寿命足够大)，以保证受光面产生的电流能穿越整个基区达到背光面的电极，所以其制造成本较高并不利于大面积推广。
[0004]另一种，其特点是在上述将具有光生伏特效应的PN结设置在器件的受光面和背光面上，设置多个贯穿整个器件的孔洞，并使孔洞内壁设置的低电阻的电极与受光面上的电极相连接。从而使受光面产生的光电流由孔洞内的电极传导至器件背光面上相应电极处。采用该种设置可以解决前一种光电池的弱点，利用现有水平的硅片即可生产制造出更高光电转化效率的光电池，且不会增加成本。
实用新型内容
[0005]本实用新型目的是提供一种光电转换装置，目的是正面电极无遮挡，提高光电装换效率。
[0006]一种光电转换装置，具有受光面和背光面，包括:
[0007]半导体基板(I);
[0008]贯穿所述半导体基板⑴的孔洞(6)；
[0009]仅设置于所述半导体基板(I)的受光面且与所述半导体基板(I)导电类型相反的半导体⑵；
[0010]所述半导体⑵表面的介质膜⑶；
[0011]位于孔洞(6)内的孔电极(5)，及位于背光面与孔电极(5)相连的第一电极(7)，背面场(9)和与背面场(9)相连的第二电极(10)；
[0012]在介质膜表面有一层透明导电层(4)，其与孔电极(5)相连。
[0013]优选地，背光面有一层钝化介质层(8)。
[0014]优选地，孔(6)的内壁上有一层钝化介质层(8)。
[0015]优选地，钝化介质层⑶开窗口，与背面场点接触(11)。
[0016]优选地，当所述半导体基板(I)的导电类型为P型时，仅设置于所述半导体基板(I)的受光面的所述半导体(2)的导电类型为N型。
[0017]优选地，还包括设置于孔(6)的内壁的半导体(2)的导电类型为N型。
[0018]优选地，当所述半导体基板(I)的导电类型为N型时，仅设置于所述半导体基板
(I)的受光面的所述半导体(2)的导电类型为P型。
[0019]优选地，还包括设置于孔(6)的内壁的半导体(2)的导电类型为P型。
[0020]优选地，透明导电层(4 )为TCO或石墨烯。
[0021]优选地，孔洞(6)内的孔电极(5)、位于背光面与孔电极(5)相连的电极(7)的构成包括:全空心、部分空心或全实心填充的相同结构。
[0022]优选地，所述半导体(2)表面的介质膜(3)为氮化硅或双层减反射膜。
[0023]优选地，背光面有一层钝化介质层(8)为氧化铝/氮化硅复合钝化层。
[0024]1.本实用新型保护了一种光电转换装置，装置的受光面没有电极遮挡，避免了遮光损失，显著提高了光电转化效率；与现有的EWT电池相比，本实用新型的电池需要开设的孔洞大大减少，因而大大降低了碎片率，而且简化了制备工序。
[0025]2.本实用新型利用透明导电膜代替受光面上的电极，兼顾了透光与电流收集，因而没有受光面电极的遮挡，显著提高了光电转化效率，且外观统一美观。
[0026]3.本实用新型与背面钝化技术统一，孔洞内可以无发射结，这样的钝化结构反向漏电小，组件无热斑现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为实施例一的一种光电转换装置的结构示意图；
[0028]图2为实施例二的一种光电转换装置的结构示意图；
[0029]图3为实施例三的一种光电转换装置的结构示意图。
[0030]1.硅片2.发射极3.减反射钝化膜4.透明导电层5.孔电极6.孔洞7.第一电极8背面钝化层9.背面场10.第二电极11.局部掺杂层
【具体实施方式】
[0031]实施例一
[0032]请参考图1，本实用新型【具体实施方式】如下:半导体基板I采用P型硅，在该半导体基板I上形成16个贯穿该半导体基板I的孔洞6。
[0033]在该半导体基板I的受光面形成N型硅2，作为发射极，即基于该半导体基板1，以及半导体基板I的受光面形成PN结。但是，在该半导体基板I的背光面则不设置PN结。
[0034]在该具体示例中，上述作为发射极的N型半导体2上设置氮化硅膜3以减少光反射并钝化受光面；在背光面上设置氧化铝和氮化硅的复合层8，在复合层8表面开窗口形成局部P+惨杂层11。
[0035]孔洞6上的孔电极5，孔洞6上的孔电极5与透明导电层4直接相连，透明导电层为ΙΤ0，位于背光面的孔洞6上的孔电极5与负极7相连，铝背面场9与掺杂层11相连。正极10与铝背场相连。
[0036]实施例二
[0037]请参考图2，本实用新型【具体实施方式】如下:半导体基板I采用P型硅，在该半导体基板I上形成25个贯穿该半导体基板I的孔洞6。
[0038]在该半导体基板I的受光面和孔洞6的全部内壁形成N型硅2作为发射极，即基于该半导体基板1，以及半导体基板I的受光面和孔洞6的全部内壁形成PN结。但是，在该半导体基板I的背光面则不设置PN结。
[0039]在该具体示例中，上述作为发射极的N型半导体2上设置氮化硅膜3以减少光反射并钝化受光面；在背光面上设置氧化铝和氮化硅的复合层8，在复合层8表面开窗口形成局部P+惨杂层11。
[0040]孔洞6上的孔电极5，孔洞6上的孔电极5与透明导电层4直接相连，透明导电层为石墨烯，位于背光面的孔洞6上的孔电极5与负极7相连，铝背面场9与掺杂层11相连。正极10与铝背场相连。
[0041]实施例三
[0042]请参考图3，本实用新型【具体实施方式】如下:半导体基板I采用P型硅，在该半导体基板I上形成36个贯穿该半导体基板I的孔洞6。
[0043]在该半导体基板I的受光面和孔洞6的全部内壁形成N型硅2作为发射极，即基于该半导体基板1，以及半导体基板I的受光面和孔洞6的全部内壁形成PN结。但是，在该半导体基板I的背光面则不设置PN结。
[0044]在该具体示例中，上述作为发射极的N型半导体2和孔洞的内壁的半导体2上设置氮化硅膜3以减少光反射并钝化受光面；在背光面设置氧化铝和氮化硅的复合层8，在复合层8表面开窗口形成局部P+掺杂层11。
[0045]孔洞6上的孔电极5，孔洞6上的孔电极5与透明导电层4直接相连，透明导电层为ΖΑ0，位于背光面的孔洞6上的孔电极5与负极7相连，铝背面场9与掺杂层11相连。正极10与铝背场相连。
[0046]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种光电转换装置，具有受光面和背光面，包括: 半导体基板(I); 贯穿所述半导体基板(I)的孔洞(6)； 仅设置于所述半导体基板(I)的受光面且与所述半导体基板(I)导电类型相反的半导体⑵； 所述半导体⑵表面的介质膜⑶； 位于孔洞(6)内的孔电极(5)，及位于背光面与孔电极(5)相连的第一电极(7)，背面场(9)和与背面场(9)相连的第二电极(10)； 其特征在于:在介质膜表面有一层透明导电层(4),其与孔电极(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一种光电转换装置，其特征在于:在半导体基板的背光面有一层钝化介质层(8)。
3.根据权利要求1或2所述的一种光电转换装置,其特征在于:孔(6)的内壁上有一层钝化介质层(8)。
4.根据权利要求2所述的一种光电转换装置，其特征在于:钝化介质层(8)开窗口，与背面场点接触(U)。
5.根据权利要求1所述的一种光电转换装置，其特征在于:当所述半导体基板(I)的导电类型为P型时，仅设置于所述半导体基板(I)的受光面的所述半导体(2)的导电类型为N型。
6.根据权利要求5所述的一种光电转换装置，其特征在于:还包括设置于孔(6)的内壁的半导体(2)的导电类型为N型。
7.根据权利要求1所述的一种光电转换装置，其特征在于:当所述半导体基板(I)的导电类型为N型时，仅设置于所述半导体基板(I)的受光面的所述半导体(2)的导电类型为P型。
8.根据权利要求7所述的一种光电转换装置，其特征在于:还包括设置于孔(6)的内壁的半导体(2)的导电类型为P型。
9.根据权利要求1所述的一种光电转换装置，其特征在于:透明导电层⑷为TCO或石墨烯。
10.根据权利要求1所述的一种光电转换装置，其特征在于:孔洞(6)内的孔电极(5)、位于背光面与孔电极(5)相连的电极(7)的构成包括:全空心、部分空心或全实心填充的相同结构。
【文档编号】H01L31/068GK203774342SQ201420132286
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】张凤, 金建安 申请人:保利协鑫（苏州）新能源运营管理有限公司, 保利协鑫光伏系统集成（中国）有限公司