[發明專利]金屬繞穿型背接觸太陽電池、制備方法及其組件

無效

• 申請號: 201010286285.1
• 申請日: 2010-09-06
• 公開（公告）號: CN102386254A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 艾凡凡;王玉林;蔡昭;楊健;陳如龍;薛小興;張光春
• 申請（專利權）人: 無錫尚德太陽能電力有限公司
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李湘;高為

技術領域

本發明屬于光伏技術領域，具體涉及金屬繞穿型(Metal?Wrap?Through，MWT)背接觸太陽電池、制備方法及其組件。

背景技術

由于常規能源供給的有限性和環保壓力的增加，目前世界上許多國家掀起了開發利用太陽能和可再生能源的熱潮，太陽能利用技術得到了快速的發展，其中利用半導體的光生伏特效應將太陽能轉變為電能的利用越來越廣泛。而太陽電池就是其中最為普遍的被用來將太陽能轉換為電能的器件。在實際應用中，一般是以由多個太陽電池串聯(以互連條焊接串聯連接)而成的電池組件作為基本的應用單元。

通常地，太陽電池包括pn結，在其電池襯底(如晶體硅)因太陽照射所產生的內部光生電流需要通過電池的電極進行收集并將其匯集引出。太陽電池包括正面以及背面，其中電池工作時被太陽光所照射的一面定義為太陽電池的正面，與該正面相反的一面定義為背面。常規地，在其正面形成用于收集電流的副柵線(或次柵線)以及用于匯集副柵線上電流的主柵電極；在其背面上形成背面電極以引出電流。

隨著太陽電池發展，近年來提出了將電池正面的主柵電極置于電池襯底背面的背接觸型太陽電池。相比于常規太陽電池，背接觸型的太陽電池至少具有以下優點：第一是，背接觸型的太陽電池因消除了正面主柵電極對太陽光的照射遮蔽損耗(遮光面積減小)而具有更高的轉換效率；第二是，將主柵電極和背面電極都形成于同一表面上(背面上)，因此多個電池之間更容易裝備成電池組件，制作成本更低；第三是，主柵電極置于背面使電池具有更均勻的外觀，所制備形成的電池組件相對更美觀(美觀對于一些應用是重要的，例如光伏建筑一體化應用)。

其中，金屬繞穿型是背接觸太陽電池中的一種，這種電池中，電池襯底中形成多個通孔，通過通孔將正面的副柵線與設置在電池背面的主柵電極電連接。美國專利號為US6,384,317B1的、題為“太陽電池及其制備方法(Solar?Cell?and?Process?of?Manufacturing?the?Same)”的專利中具體公開了一種金屬繞穿型的背接觸太陽電池。

圖1所示為現有技術的金屬繞穿型背接觸太陽電池的結構示意圖。該電池被以上所提及的專利公開。如圖1所示，10為形成于電池襯底正面的副柵線，主柵電極9形成于電池襯底背面，副柵線和主柵電極通過通孔電連接，背面電極6也形成于電池襯底背面。背面電極6用于引出電池襯底的第一半導體類型區域7所產生的電流，副柵線和主柵電極9用于引出電池襯底的第二半導體類型區域8所產生的電流。為避免背面電極6與第一半導體類型區域7形成歐姆接觸后造成電池正負極短路，通常在形成第二半導體類型區域8時在背面預留第一半導體類型區域7的外露區域，以在其中構圖形成背面電極。這樣在擴散摻雜形成第二半導體類型區域8時，需要額外的掩膜版光刻構圖，并在擴散后再將掩膜去除，工藝過程復雜。從而不利于減少太陽電池的成本。另外，在專利US6,384,317B1公開的實施例中，如圖2和圖3所示，在副柵線與主柵電極相電連接處，均通過單個通孔3進行連接，如此在使用絲網印刷工藝在通孔中印刷導電漿料時，比較容易出現漿料不能完全填滿通孔導致位于背面的主柵電極和設置于電池正面的副柵線不能形成有效電連接且使串聯電阻變大。

故針對現有技術的缺陷，需要研發一種制作成本低、工藝簡單、接觸良好的金屬繞穿型背接觸太陽電池。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，降低背接觸太陽電池的制備成本，簡化背接觸太陽電池的工藝流程以及提高副柵線和設置于電池背面的主柵電極之間的連接可靠性。

為解決以上技術問題，按照本發明的一個方面，提供一種金屬繞穿型背接觸太陽電池，其包括：

電池襯底之中的第一導電類型區域和設置在所述第一導電類型區域之上的第二導電類型區域；

形成于所述電池襯底的正面的、與所述第二導電類型區域電性連接的副柵線；

穿過所述電池襯底的通孔；

基于所述通孔與所述副柵線連接的、構圖形成于所述電池襯底的背面的主柵電極；

構圖形成于所述電池襯底的背面的、與所述第一導電類型區域電性連接的第二電極；以及

用于隔離所述主柵電極和所述第二電極的第一隔離槽；

其中，所述第二電極還用于對其所接觸的所述第二導電類型區域自對準補償摻雜，所述第一導電類型區域所產生的電流通過被自對準補償摻雜的第二導電類型區域輸出至所述第二電極。

在本發明的太陽電池的一個實施方案中，所述第一隔離槽通過準濕法刻蝕構圖形成、或者通過激光構圖形成。