[發(fā)明專利]用于多晶硅發(fā)射極太陽能電池的簡化背觸點(diǎn)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980112596.1
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101999175A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 皮特·G·博登;徐力
• 申請（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料股份有限公司
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;鐘強(qiáng)

相關(guān)申請的交叉參考

本申請要求于2008年4月9日提交的美國臨時申請No.61/043,672的優(yōu)先權(quán)，在此通過參考的方式援引該專利申請的全部內(nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池，并且更明確地，涉及用于多晶硅發(fā)射極太陽能電池的所有背觸點(diǎn)。

背景技術(shù)

在某些應(yīng)用中偏好使用叉合背接觸太陽能電池，因?yàn)槠涮峁└咝?＞20％)，并且將電極置于背面，在此其不會阻斷光線。此種電池之一商業(yè)范例是SunPower公司提供的A300電池。此電池的制造成本昂貴，因?yàn)樾枰S多構(gòu)圖步驟及兩次擴(kuò)散，以形成在該背側(cè)產(chǎn)生n及p型區(qū)的擴(kuò)散。如在此所使用的，背側(cè)或背面等用語表示該太陽能電池與接收光線以利用該太陽能電池轉(zhuǎn)換成電能的表面相對的表面的公知術(shù)語。

因此，對于具有較少構(gòu)圖及擴(kuò)散步驟的工藝有興趣，特別是若可利用快速熱處理而非擴(kuò)散管來完成熱步驟。較不偏好擴(kuò)散管，因?yàn)樵谳d入和載出時薄的電池容易斷裂，并且工藝緩慢。

已考慮過使用多晶硅發(fā)射極(polysilicon?emitter，PE)結(jié)構(gòu)來除去該深擴(kuò)散。在1980年代早期，該P(yáng)E電池表現(xiàn)為一平面型裝置，并且有與其相關(guān)的一些專利文獻(xiàn)。例如，美國專利公開案第2006-0256728號描述一種結(jié)構(gòu)，其運(yùn)用二氧化硅隧道氧化物，需要兩個構(gòu)圖步驟以形成n和p型摻雜層。因?yàn)槎趸璨⒎桥饠U(kuò)散的屏障，所以此結(jié)構(gòu)僅可使用直接沉積(as-deposited)層，而無高溫焙燒。這是一項缺點(diǎn)，因?yàn)橥ǔＰ枰簾齺斫档驮摱嗑Ч璧谋砻骐娮柚量山邮艹潭取?/p>

較早期的裝置包括美國專利No.5,057,439，其描述一種與前述應(yīng)用類似的結(jié)構(gòu)，但需使用一高溫步驟來穿隧該二氧化硅隧道層，因此形成一公知接合面。

據(jù)此，仍需要一種形成太陽能電池的所有背觸點(diǎn)的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及太陽能電池的觸點(diǎn)及其制造方法。根據(jù)一個方案，根據(jù)本發(fā)明的叉合背接觸(interdigitated?back?contact，IBC)電池設(shè)計僅需要一個構(gòu)圖步驟來形成該叉合接合面(相對于其它設(shè)計的兩個步驟)。根據(jù)另一方案，該背觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)包括氮化硅或氮化的隧道電介質(zhì)。其作用為一擴(kuò)散屏障，因此可在高溫工藝步驟期間維持該隧道電介質(zhì)的性質(zhì)，并可避免硼擴(kuò)散通過該隧道電介質(zhì)。根據(jù)另一方案，形成這些背觸點(diǎn)的工藝不需要深的驅(qū)入擴(kuò)散。

在這些及其它方案的進(jìn)一步方案中，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽能電池包括一基板，其具有一正面及一背面；一第一觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，連接至形成在該基板背面上的一第一組多晶硅區(qū)；一第二觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，連接至形成在該基板背面上的一第二組多晶硅區(qū)，該第一及第二多晶硅區(qū)有相反的導(dǎo)電型；以及一隧道介電層，介于該第一及第二多晶硅區(qū)與該基板之間。

在這些及其它方案的其它進(jìn)一步方案中，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種制造一太陽能電池的方法包括：制備一基板，該基板具有一正面及一背面；在該基板的背面上沉積一第一多晶硅層；在該基板的背面上沉積一第二多晶硅層，該第一及第二多晶硅層有相反的導(dǎo)電型；以及執(zhí)行一退火，其使該第一及第二沉積多晶硅層在該基板的背面上形成各自的第一及第二多晶硅區(qū)。

附圖說明

在參照附圖閱讀下述本發(fā)明的具體實(shí)施例的描述后，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說本發(fā)明的這些及其它方案和特征結(jié)構(gòu)會變得顯而易見，其中：

圖1A和圖1B示出根據(jù)本發(fā)明具有背觸點(diǎn)的太陽能電池結(jié)構(gòu)的兩個實(shí)施例。

圖1C示出可在圖1A和圖1B實(shí)施例內(nèi)完成的背面的金屬化的視圖。

圖2A和圖2B分別示出圖1A和圖1B的結(jié)構(gòu)的工藝流程。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，提供這些附圖作為說明范例以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。顯然，下面的附圖及實(shí)施例并無意將本發(fā)明范圍限制在單個實(shí)施例中，而是借助互換某些或所有描述出或顯示出的組件，其它實(shí)施例是可能的。此外，當(dāng)可利用已知部件部分或完全實(shí)施本發(fā)明的某些組件時，僅會描述此種已知部件對本發(fā)明的理解必要的部分，并省略此種已知部件的其它部分的詳細(xì)描述，以避免混淆本發(fā)明。在本說明書中，不應(yīng)將示出單個部件的實(shí)施例視為限制性；反之，本發(fā)明意欲包括包括多個相同部件的其它實(shí)施例，反之亦然，除非在此以其它方式明確申明。此外，申請人不欲說明書或權(quán)利要求范圍內(nèi)的任何用詞被歸類為具有罕見或特別含義，除非如此明確提出。另外，本發(fā)明包括在此借助說明方式引用的已知部件的目前及未來的已知等效物。