[發(fā)明專利]具有背電場結(jié)構(gòu)的太陽能電池及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110160477.2
• 申請日: 2011-06-15
• 公開（公告）號: CN102832263A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃志仁
• 申請（專利權(quán)）人: 茂迪股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能電池及其制造方法，特別是涉及一種具有背電場結(jié)構(gòu)的太陽能電池及其制造方法。

背景技術(shù)

參閱圖1，為一種已知太陽能電池1的制造流程示意圖，在此先說明該太陽能電池1的結(jié)構(gòu)(請參考圖1的最后一圖)，主要包含：晶片11、介電層12、多個形成于該晶片11的局部部位的背電場結(jié)構(gòu)13(local?back?surface?field，簡稱LBSF)，以及金屬膠層14。

其中，該晶片11用于將光能轉(zhuǎn)換成電能，并包括p型硅基板、形成于該基板上的n型射極層以及抗反射膜等膜層。該介電層12形成于該晶片11的背面111，用于降低載流子在該晶片11表面復合(recombination)的速率，提升太陽能電池1的效率。所述介電層12具有多個貫穿的穿槽121，所述背電場結(jié)構(gòu)13對應所述穿槽121而形成于晶片11背面111處，其為載流子濃度大于該p型硅基板的載流子濃度的p型半導體層，利用其電場作用阻止電子朝該晶片11的背面111方向移動，使電子被收集于該晶片11的n型射極層，以提升轉(zhuǎn)換效率。而該金屬膠層14是由鋁膠干燥形成，位于該介電層12的表面且局部伸入介電層12的穿槽121，進而與該晶片11的背面111接觸形成電連接，通過金屬膠層14將該晶片11產(chǎn)生的電能輸送到外部。

該太陽能電池1在制作上，是先在該晶片11的背面111形成一層完整的介電層12，并將該介電層12的局部蝕刻移除而形成穿槽121，再利用絲網(wǎng)印刷方式將鋁膠涂布在該介電層12表面以形成該金屬膠層14。接著燒結(jié)該晶片11，鋁會擴散進入該晶片11中，使該晶片11的局部形成由鋁-硅混合材料形成的背電場結(jié)構(gòu)13。

然而，由于鋁膠直接涂布在該介電層12表面，在高溫燒結(jié)過程中，鋁膠材料也會擴散、侵蝕該介電層12，導致介電層12的結(jié)構(gòu)被破壞，而且鋁膠除了以鋁為主要成分外，還包含許多不同成分，例如其中的玻璃材質(zhì)也容易與該介電層12產(chǎn)生反應，因而影響該介電層12的品質(zhì)及功能，使轉(zhuǎn)換效率下降。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明的目的在于提供一種介電層品質(zhì)良好，能提升轉(zhuǎn)換效率的具有背電場結(jié)構(gòu)的太陽能電池及其制造方法。

用于解決問題的方案

本發(fā)明具有背電場結(jié)構(gòu)的太陽能電池，包含：一個晶片、一個介電層以及多個背電場結(jié)構(gòu)；該晶片用于將光能轉(zhuǎn)換成電能，并包括一個入光面以及一個相反于該入光面的背面；該介電層包括一個朝向該晶片的背面的第一面、一個相反于該第一面的第二面，以及多個貫穿該第一面及第二面的穿槽；所述背電場結(jié)構(gòu)分別對應所述穿槽而位于該晶片的背面處；其特征在于，該具有背電場結(jié)構(gòu)的太陽能電池還包含：

一個披覆在該介電層的第二面的金屬阻障層，以及一個導電膠層；該金屬阻障層具有多個分別對應且連通該介電層的穿槽的穿孔，該金屬阻障層的材料為銀、鉬、鈦鎢合金、鎢、鈦、鉻、鉬鎢合金、鉑、金、鎳或上述的任一組合的合金；該導電膠層包括一個位于該金屬阻障層的表面的表層部，以及多個彼此間隔并自該表層部朝所述穿孔及穿槽突伸且接觸所述背電場結(jié)構(gòu)的導電接觸部。

本發(fā)明具有背電場結(jié)構(gòu)的太陽能電池，該導電膠層的材料為鋁或鋁金。

本發(fā)明具有背電場結(jié)構(gòu)的太陽能電池，該介電層的材料為氧化物、氮化物或氧化物與氮化物的復合材料。

本發(fā)明具有背電場結(jié)構(gòu)的太陽能電池，該金屬阻障層的厚度為10nm～10μm。

本發(fā)明具有背電場結(jié)構(gòu)的太陽能電池的制造方法，包含下述步驟：(A)準備一個用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的晶片，并且在該晶片的一個背面形成一個介電層；其特征在于，該制造方法還包含下述步驟：

(B)在該介電層的表面形成一個金屬阻障層，所述金屬阻障層的材料為銀、鉬、鈦鎢合金、鎢、鈦、鉻、鉬鎢合金、鉑、金、鎳或上述的任一組合的合金；

(C)在該金屬阻障層的表面披覆一層導電膠，并使該導電膠的部分材料進入該金屬阻障層及該介電層；

(D)對該晶片施以熱處理，使該導電膠固化成為一個導電膠層，而且在熱處理過程中，該導電膠位于該介電層中的材料經(jīng)由該晶片的背面擴散進入該晶片，使該晶片形成多個位于該背面處的背電場結(jié)構(gòu)。