[發明專利]太陽能電池的制備方法

有效

• 申請號: 201110450134.X
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN103187477A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 金元浩;李群慶;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池的制備方法，尤其涉及硅太陽能電池的制備方法。

背景技術

太陽能電池是利用半導體材料的光生伏特原理制成的。根據半導體光電轉換材料種類不同，太陽能電池可以分為硅基太陽能電池(請參見太陽能電池及多晶硅的生產，材料與冶金學報，張明杰等，vol6，p33-38?(2007))、砷化鎵太陽能電池、有機薄膜太陽能電池等。

目前，太陽能電池以硅基太陽能電池為主。請參閱圖1，現有技術中的硅基太陽能電池10包括：一背電極12、一P型硅層14、一N型硅層16和一上電極18。所述P型硅層14采用多晶硅或單晶硅制成，具有第一表面142以及與該第一表面142相對設置的第二表面144，該第二表面144為一平面結構。所述背電極12設置于所述P型硅層14的第一表面142，且與該P型硅層14的第一表面142歐姆接觸。所述N型硅層16形成于所述P型硅層14的第二表面144，作為光電轉換的材料。該N型硅層16的表面為一平整的平面結構。所述上電極18設置于所述N型硅層16的表面。所述太陽能電池10中P型硅層14和N型硅層16形成P-N結區。當該太陽能電池10在工作時，光從上電極18一側直接入射至所述上電極18，并經過所述上電極18和所述N型硅層16到達所述P-N結區，所述P-N結區在光子激發下產生多個電子-空穴對(載流子)，所述電子-空穴對在靜電勢能作用下分離并分別向所述背電極12和上電極18移動。如果在所述太陽能電池10的背電極12與上電極18兩端接上負載，就會有電流通過外電路中的負載。

然而，上述結構中所述光子需要通過所述上電極18和所述N型硅層16之后才到達所述P-N結區，使得一部分入射光線被所述上電極18和N型硅層16吸收，使所述P-N結區對光的吸收率較低，進而減少了P-N結區激發出的載流子的量，降低了太陽能電池10的光電轉換效率。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供一種具有較高光電轉換效率的太陽能電池的制備方法。

一種太陽能電池的制備方法，其包括以下步驟：步驟a，提供一圓柱狀硅基材；步驟b，切割所述圓柱狀硅基材，形成多個圓片狀的硅片；步驟c，對每一硅片進行摻雜形成多個圓片狀的P-N結預制體，所述圓片狀的P-N結單元預制體包括層疊且接觸設置的圓片狀的一第一硅層及一第二硅層；步驟d，沿上述各層的層疊方向切割所述圓片狀的P-N結預制體得到至少一第一P-N結結構體和多個第二P-N結結構體，每一第二P-N結結構體具有一弧形面；步驟e，將所述多個第二P-N結結構體沿一直線依次設置使多個第二P-N結結構體的弧形面并排，且每相鄰兩個第二P-N結結構體之間形成一電極層，使多個第二P-N結結構體串聯設置，得到太陽能電池預制體。

相較于現有技術，本發明太陽能電池的制備方法有效利用了圓柱形或圓片狀的硅原材料，不僅可以制造矩形的太陽能電池，利用圓柱形或圓片狀的硅原材料制造了矩形的P-N結之后剩余的材料不必廢棄掉，也可用作太陽能電池利用，并且用剩余材料制成的太陽能電池中光可直接入射至所述受光端面，由于該受光端面沒有被電極覆蓋，使得光子不必先經過電極、N型硅層后才到達P-N結區，從而減少了電極和N型硅層對光的吸收，提高了P-N結區的光吸收率，相應地，使得P-N結區可激發出更多的電子-空穴對，提高了整個太陽能電池的光電轉換效率。另外，受光端面為曲面，因此接受太陽光的面積更大了，進一步提高太陽能電池的光電轉換效率。

附圖說明

圖1為現有技術中的太陽能電池的結構示意圖。

圖2為本發明第一實施例提供的太陽能電池的制備方法的流程圖。

圖3為圖2所示流程圖的子流程圖。

圖4為圖2所示流程圖的一個步驟的示意圖。

圖5為本發明第一實施例提供的一種太陽能電池的結構示意圖。

圖6為本發明第一實施例提供的另一種太陽能電池的結構示意圖。

圖7為本發明第一實施例提供的又一種太陽能電池的結構示意圖。

圖8為本發明第一實施例提供的又一種太陽能電池的結構示意圖。

圖9為本發明第二實施例提供的太陽能電池的制備方法的部分示意圖。

圖10為本發明第二實施例提供的太陽能電池的結構示意圖。

圖11為本發明第二實施例提供的太陽能電池組的結構示意圖。

圖12為本發明第三實施例提供的太陽能電池的制備方法的流程圖。

圖13為本發明第三實施例提供的太陽能電池組的結構示意圖。