[發(fā)明專利]一種橫向結(jié)構(gòu)的PN太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210073222.7
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102593232A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉寶林;張玲;朱麗虹
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號: H01L31/105
• 分類號: H01L31/105;H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務(wù)所 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

1.一種橫向結(jié)構(gòu)的PN太陽能電池，其特征在于設(shè)有襯底，在襯底上設(shè)有凹槽，在凹槽內(nèi)通過擴散或外延等方法形成半導(dǎo)體層，在半導(dǎo)體層上分別蒸鍍上電極和減反膜，在半導(dǎo)體層底部蒸鍍背電極，當(dāng)所述襯底為p型半導(dǎo)體層時，所述半導(dǎo)體層為n型半導(dǎo)體層；當(dāng)所述襯底為n型半導(dǎo)體層時，所述半導(dǎo)體層為p型半導(dǎo)體層。

2.如權(quán)利要求1所述的一種橫向結(jié)構(gòu)的PN太陽能電池，其特征在于所述上電極選自鋁上電極、鈦上電極、鈀上電極、銀上電極、鎳上電極或金上電極；所述減反膜可選自氮化硅減反膜或氧化鈦減反膜；所述p型半導(dǎo)體可選自p型單晶硅或多晶硅；所述n型半導(dǎo)體可選自n型單晶硅或多晶硅；所述背電極可選自鋁背電極、鈦背電極、鈀背電極、銀背電極、鎳背電極或金背電極。

3.如權(quán)利要求1所述的一種橫向結(jié)構(gòu)的PN太陽能電池的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)將襯底進行標(biāo)準(zhǔn)清洗后，在樣品的所有表面熱生長或沉積一層遮擋層；所述襯底為p型襯底或n型襯底；

2)采用光刻技術(shù)在樣品的上表面刻出條狀圖形，去除圖形中的遮擋層，然后采用刻蝕技術(shù)在去除遮擋層的區(qū)域刻出凹槽，再去除光刻膠；

3)將樣品進行擴散，然后去除樣品所有表面的遮擋層，形成所述橫向的p-n結(jié)；所述擴散為n型擴散或p型擴散；

4)采用光刻技術(shù)在樣品的上表面刻出凹槽圖形后，在凹槽內(nèi)沉積上電極，然后剝離；

5)采用光刻技術(shù)在樣品的上表面刻出上電極的反圖形后，沉積減反膜，然后剝離；

6)在經(jīng)過處理的樣品背面沉積背電極，最后對電極進行退火。

4.如權(quán)利要求3所述的一種橫向結(jié)構(gòu)的PN太陽能電池的制備方法，其特征在于在步驟1)中，所述p型襯底選自p型單晶硅或多晶硅；所述n型襯底選自n型單晶硅或多晶硅。

5.如權(quán)利要求3所述的一種橫向結(jié)構(gòu)的PN太陽能電池的制備方法，其特征在于在步驟1)中，所述遮擋層選自SiO₂層。

6.如權(quán)利要求3所述的一種橫向結(jié)構(gòu)的PN太陽能電池的制備方法，其特征在于在步驟2)中，所述條狀圖形是用于刻出凹槽的區(qū)域圖形，所述凹槽是用于進行所述n型擴散或p型擴散的區(qū)域，所述凹槽的深度最好為1～500μm，凹槽的寬度最好為1～100μm，凹槽的間距最好為5～500μm。

7.如權(quán)利要求3所述的一種橫向結(jié)構(gòu)的PN太陽能電池的制備方法，其特征在于在步驟3)中，所述擴散的深度為0.2～10μm。

8.如權(quán)利要求1所述的一種橫向結(jié)構(gòu)的PN太陽能電池的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)將襯底進行標(biāo)準(zhǔn)清洗后，采用光刻技術(shù)在襯底上刻出條狀圖形，然后采用刻蝕技術(shù)在襯底上刻出凹槽，再去除光刻膠；所述襯底為p型襯底或n型襯底；

2)將樣品進行標(biāo)準(zhǔn)清洗后放入外延生長設(shè)備中生長一定厚度的半導(dǎo)體層，生長結(jié)束；所述半導(dǎo)體層為n型半導(dǎo)體層或p型半導(dǎo)體層；

3)采用光刻技術(shù)刻出凹槽的反圖形，然后采用刻蝕技術(shù)去除生長于襯底凹槽以外的半導(dǎo)體層，再去除光刻膠，形成所述橫向的p-n結(jié)；所述半導(dǎo)體層為n型半導(dǎo)體層或p型半導(dǎo)體層；

4)采用光刻技術(shù)在樣品的上表面刻出上電極的圖形，沉積上電極，然后剝離；

5)采用光刻技術(shù)在樣品的上表面刻出上電極的反圖形后，沉積減反膜，然后剝離；

6)在經(jīng)過處理的樣品背面沉積背電極，最后對電極進行退火。

9.如權(quán)利要求8所述的一種橫向結(jié)構(gòu)的PN太陽能電池的制備方法，其特征在于在步驟1)中，所述p型襯底選自p型單晶硅或多晶硅，所述n型襯底選自n型單晶硅或多晶硅；所述條狀圖形是用于刻出凹槽的區(qū)域圖形，所述凹槽是用于外延生長所述n型半導(dǎo)體層或p型半導(dǎo)體層，所述凹槽的深度最好為1～500μm，凹槽的寬度最好為1～200μm，凹槽的間距最好為5～500μm。

10.如權(quán)利要求8所述的一種橫向結(jié)構(gòu)的PN太陽能電池的制備方法，其特征在于在步驟2)中，所述n型半導(dǎo)體層選自n型單晶硅或多晶硅，所述p型半導(dǎo)體層選自p型單晶硅或多晶硅，所述n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層的厚度最好為0.2～100μm。