[發明專利]背面場型異質結太陽能電池及其制造方法

無效

• 申請號: 201080064209.4
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102763227A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 梁秀美;盧星奉;宋錫鉉
• 申請（專利權）人: 現代重工業株式會社
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明涉及一種背面場異質結太陽能電池及其制造方法，尤其涉及一種可以通過接合異質結太陽能電池和背面場太陽能電池使太陽能電池的光電轉換效率最大化的背面場異質結太陽能電池及其制造方法。

背景技術

太陽能電池是太陽光發電的核心元件，太陽能電池將太陽光直接轉換成電能，并且太陽能電池基本上可以視為一種具有p-n結的二極管。太陽能電池將太陽光轉換成電能的過程說明如下。如果太陽光入射到太陽能電池的p-n結，則產生電子-空穴對，并且在電場的作用下，電子向n層移動，空穴向p層移動，從而在p-n結之間產生光電動勢。按照這種方式，如果負載或系統連接到太陽能電池的兩端，那么電流可以流動從而產生功率。

一般的太陽能電池被構造為具有分別位于太陽能電池的正面和背面的正面電極和背面電極。因為正面電極設置在作為光接收表面的正面，所以光接收面積減少了正面電極的面積這么多。為了解決光接收面積減少的問題，已經提出了背面場太陽能電池。背面場太陽能電池通過在太陽能電池的背面上提供a（+）電極和a（-）電極使太陽能電池的正面的光接收面積最大化。

如上所述，可以將太陽能電池看作具有p-n結的二極管，所述太陽能電池具有p型半導體層和n型半導體層的結結構。一般而言，通過在p型基板（或者，反之亦然）中注入p型雜質離子來形成p型半導體層以制成p-n結。如上所述，為了構造太陽能電池的p-n結，其中注入有雜質離子的半導體層是無法避免的。

然而，通過光電轉換產生的電荷在移動的同時，可以在太陽能電池的半導體層中存在的間隙位置或者替代位置處收集和復合，這對太陽能電池的光電轉換效率產生不良影響。為了解決這個問題，已經提出了在p型半導體層和n型半導體層之間設置本征層的所謂的異質結太陽能電池，并且可以通過使用這種太陽能電池來降低載流子的復合率。

發明內容

技術問題

本發明針對提供一種背面場異質結太陽能電池及其制造方法，所述背面場異質結太陽能電池可以通過接合異質結太陽能電池和背面場太陽能電池而使太陽能電池的光電轉換效率最大化。

技術方案

本發明的一個一般方面提供了一種背面場異質結太陽能電池，所述背面場異質結太陽能電池包括：第一導電晶體硅基板；本征層和第一導電非晶硅層，所述本征層和所述第一導電非晶硅層依次形成在所述基板的正面上；防反射膜，所述防反射膜形成在所述第二導電非晶硅上；第一導電結區域和第二導電結區域，所述第一導電結區域和所述第二導電結區域在從所述基板的背面形成，直至進入所述基板中達到預先設定的深度；以及第一導電電極和第二導電電極，所述第一導電電極和所述第二導電電極分別設置在所述第一導電結區域和所述第二導電結區域上，其中所述第一導電電極和所述第二導電電極交替布置。

本發明另一個一般方面還提供了一種背面場異質結太陽能電池的制造方法，所述方法包括：制備第一導電晶體硅基板；在所述基板的背面中形成交替布置的第一導電結區域和第二導電結區域；在所述基板的正面上依次層疊本征層和第一導電非晶硅層；在所述第一導電非晶硅層上形成防反射膜；以及在所述第一導電結區域和所述第二導電結區域上分別形成第一導電電極和第二導電電極。

形成第一導電結區域或者第二導電結區域的步驟可以包括：在所述基板的所述背面上形成印網掩模（screen?mask），以便選擇性地暴露所述基板的將要形成所述第一導電結區域或者所述第二導電結區域的區域；在所述基板的所述正面和所述印網掩模上施加第一導電液體雜質或者第二導電液體雜質；以及通過對所述基板進行熱處理來形成所述第一導電結區域或者所述第二導電結區域。

在所述形成防反射膜之前，所述制造方法可以進一步包括在所述第一導電非晶硅層上形成緩沖層。

有益效果

根據本發明的背面場異質結太陽能電池及其制造方法具有如下效果。

因為a（+）電極和a（-）電極都被設置在太陽能電池的背面上，所以可以使光接收面積最大化。此外，因為提供了其中無雜質離子注入的本征層，所以使載流子的復合率最小化，這使太陽能電池的光電轉換效率得到改善。

附圖說明

圖1是根據本發明的實施方式的背面場異質結太陽能電池的剖面圖；和

圖2a至2g是用于示出根據本發明的實施方式的背面場異質結太陽能電池的制造方法的剖面圖。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖來描述根據本發明的實施方式的背面場異質結太陽能電池及其制造方法。圖1是根據本發明的實施方式的背面場異質結太陽能電池的剖面圖。