[發(fā)明專利]太陽能電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110195544.4
• 申請日: 2011-07-13
• 公開（公告）號: CN102339873A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 金英水;牟燦濱
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社;三星SDI株式會社
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/04
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星;薛義丹

技術領域

本發(fā)明總體涉及一種太陽能電池及其制造方法。

背景技術

太陽能電池是一種利用光電效應將光子能量(例如，太陽光能量)轉(zhuǎn)換為電能的裝置。

重要的是生產(chǎn)可以取代現(xiàn)有的化石燃料能源和原子能的清潔能源(也稱作下一代能源)，例如，化石燃料能源由于二氧化碳(CO₂)排放而造成溫室效應(例如，大氣污染)，原子能因放射性廢物而污染地球環(huán)境。

太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)通常具有P型半導體和N型半導體的結(jié)結(jié)構(gòu)(conjunction?structure)(例如，二極管)，如果在太陽能電池中吸收光，則通過光與構(gòu)成太陽能電池的半導體的材料的相互作用產(chǎn)生具有負(-)電荷的電子和因電子的遷移引起的具有正(+)電荷的空穴，從而在電子和空穴穿過太陽能電池移動的同時電流流動。

這種現(xiàn)象稱作光伏效應。在構(gòu)成太陽能電池的P型半導體和N型半導體中，電子被吸引到N型半導體而空穴被吸引到P型半導體，使得電子移動到連接到N型半導體的電極并且空穴移動到連接到P型半導體的電極，而且，如果電極連接到導線，則電流流過電極和導線，從而產(chǎn)生電能。

在背接觸太陽能電池(它是一種不同的可能結(jié)構(gòu)的太陽能電池)中，P型半導體、N型半導體及連接到P型半導體和N型半導體的金屬柵極(metal?grid)全都設置在太陽能電池的后面，其中，太陽能電池的正面吸收入射光。

為了使太陽能電池的效率最大化，已經(jīng)展開了使通過光產(chǎn)生的諸如電子或空穴的載流子為到達N型半導體或P型半導體而移動的距離最小化的研究。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例提供了一種太陽能電池及其制造方法，所述太陽能電池及其制造方法通過使載流子的移動距離最小化來提高太陽能電池的效率。

根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池的示例性實施例包括：基底；第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)，位于基底的表面中；鈍化層，設置在第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)上，其中，第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)以柵格圖案交替地布置。

在一個實施例中，所述太陽能電池還可以包括設置在鈍化層上的第一電極和第二電極。

在一個實施例中，鈍化層可以包括多個第一接觸孔和多個第二接觸孔，第一電極和第一摻雜區(qū)可以通過所述多個第一接觸孔彼此連接，第二電極和第二摻雜區(qū)可以通過所述多個第二接觸孔彼此連接。

在一個實施例中，第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)可以按照第一方向和第二方向交替地布置，其中，第一方向和第二方向基本相互垂直。

在一個實施例中，第一電極可以沿第三方向以直線形延伸，第三方向可以與第一方向和第二方向中的至少一個方向形成大約45度的角度。

在一個實施例中，第一電極和第二電極可以分別包括以Z字形延伸的部分。

在一個實施例中，從平面圖來看，第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)可以具有四邊形形狀。

在一個實施例中，基底可以包括正面和背面，第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)可以形成為設置在基底的背面上。

在一個實施例中，可以通過基底的正面吸收光。

在一個實施例中，第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)可以包括不同導電類型的雜質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池的制造方法的示例性實施例包括：在基底上形成第一摻雜層；在第一摻雜層上形成擴散防止層；將第一摻雜層和擴散防止層圖案化，以暴露基底的一部分；在擴散防止層上形成設置在暴露基底上的第二摻雜層；使雜質(zhì)從第一摻雜層擴散以在基底的表面中形成第一摻雜區(qū)；使雜質(zhì)從第二摻雜層擴散以在基底的所述表面中形成第二摻雜區(qū)，其中，以格子形狀交替地布置通過將第一摻雜層和擴散防止層圖案化形成的基底的暴露部分以及剩余的第一摻雜層和擴散防止層的未被圖案化的部分，并且以格子形狀交替地布置第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)。

在一個實施例中，可以通過熱處理來執(zhí)行用于形成第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)的雜質(zhì)的擴散。

在一個實施例中，基底可以包括正面和背面，可以在基底的背面上形成第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)。

所述方法的示例性實施例還可以包括：去除第一摻雜層、擴散防止層和第二摻雜層；在基底的背面上形成具有多個第一接觸孔和多個第二接觸孔的鈍化層；在鈍化層上形成第一電極和第二電極，其中，第一電極和第一摻雜區(qū)可以通過所述多個第一接觸孔彼此連接，第二電極和第二摻雜區(qū)可以通過所述多個第二接觸孔彼此連接。

在一個實施例中，可以按照第一方向和第二方向交替地形成第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)，第一方向和第二方向可以交叉。

在一個實施例中，第一電極可以沿第三方向以直線形延伸，第三方向可以與第一方向和第二方向中的至少一個方向基本形成45度的角度。