[發(fā)明專利]用于聚光和激光輸能的晶體硅太陽能電池結構及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210408491.4
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN102903775A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 邢宇鵬;韓培德;范玉杰;王帥;梁鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種用于聚光和激光輸能的晶體硅太陽能電池結構，包括：

一鈍化膜；

一第一摻雜層，該第一摻雜層制作在鈍化膜上的中間部位；

一硅襯底，該硅襯底制作在第一摻雜層上的中間部位；

一第二摻雜層，該第二摻雜層制作在硅襯底上，其長度大于襯底的長度，與第一摻雜層的長度相同；

一鈍化減反膜，該鈍化減反膜制作在第二摻雜層上，其長度大于第二摻雜層的長度，與鈍化膜長度相同；

一第三摻雜層，該第三摻雜層制作在硅襯底的一側，并覆蓋第一摻雜層和第二摻雜層一側的端部；

一第四摻雜層，該第四摻雜層制作在硅襯底的另一側，并覆蓋第一摻雜層和第二摻雜層的另一側的端部；

一第一電極，該第一電極制作在第三摻雜層上，該第一電極的表面與鈍化膜和鈍化減反膜的端面齊平；

一第二電極，該第二電極制作在第四摻雜層上，該第二電極的表面與鈍化膜和鈍化減反膜的另一端面齊平，形成電池單元；

該電池結構通過多個電池單元兩側的第一電極和第二電極串接而成。

2.根據(jù)權利要求1所述的用于聚光和激光輸能的晶體硅太陽能電池結構，其中所述第一摻雜層為N型摻雜或P型摻雜。

3.根據(jù)權利要求1所述的用于聚光和激光輸能的晶體硅太陽能電池結構，其中所述第二摻雜層為N型摻雜或P型摻雜。

4.根據(jù)權利要求1所述的用于聚光和激光輸能的晶體硅太陽能電池結構，其中第三摻雜層和第四摻雜層為N型摻雜或P型摻雜，該第三摻雜層和第四摻雜層的摻雜類型相反。

5.根據(jù)權利要求1所述的用于聚光和激光輸能的晶體硅太陽能電池結構，其中所述鈍化減反膜的材料為Al₂O₃、SiO₂或SiN_x，或及其組合，其厚度小于500納米。

6.根據(jù)權利要求1所述的用于聚光和激光輸能的晶體硅太陽能電池結構，其中所述鈍化膜的材料為Al₂O₃、SiO₂或SiN_x，或及其組合，其厚度小于2000納米。

7.一種用于聚光和激光輸能的晶體硅太陽能電池結構的制作方法，該方法包含以下步驟：

步驟1：在硅襯底的一個側面通過摻雜的方法，使其成為第三摻雜層，在另一側面通過摻雜的方法，使其成為第四摻雜層；

步驟2：在第三摻雜層和第四摻雜層的表面沉積金屬，形成第一電極和第二電極，形成基片；

步驟3：將多個基片按照一個基片的第一電極與另一基片的第二電極相連接的順序依次疊放在一起；

步驟4：將疊放在一起的基片放入合金爐，進行加熱加壓合金，使相鄰基片粘合到一起最終形成一個整體；

步驟5：沿垂直基片表面方向依次切割粘合到一起形成整體的基片，形成一系列片狀長方形的由多個基本重復單元相連接組成的垂直結構；

步驟6：腐蝕掉垂直結構表面的損傷層；

步驟7：在形成垂直結構的硅襯底未形成第三摻雜層和第四摻雜層的另外兩面通過摻雜的方法，使其形成第一摻雜層和第二摻雜層；

步驟8：在第一摻雜層和第二摻雜層的表面沉積鈍化膜和鈍化減反膜，形成太陽能電池，完成制備。

8.根據(jù)權利要求7所述的用于聚光和激光輸能的晶體硅太陽能電池結構的制作方法，其中步驟1的摻雜是采用離子注入、熱擴散、旋涂擴散或激光摻雜的方法，該第三摻雜層和第四摻雜層為N型摻雜或P型摻雜，該第三摻雜層和第四摻雜層的摻雜類型相反。

9.根據(jù)權利要求7所述的用于聚光和激光輸能的晶體硅太陽能電池結構的制作方法，其中步驟2制作第一電極和第二電極是采用電子束蒸發(fā)、熱蒸發(fā)、磁控濺射或絲網(wǎng)印刷的方法，其厚度小于20微米。

10.根據(jù)權利要求7所述的用于聚光和激光輸能的晶體硅太陽能電池結構的制作方法，其中步驟4所述的加熱加壓合金，是在氮氣、氫氣或氬氣，或及其組合的氣氛中進行，加熱溫度小于1100度。

11.根據(jù)權利要求7所述的用于聚光和激光輸能的晶體硅太陽能電池結構的制作方法，其中步驟5所述的切割是使用鋼線、金剛砂線、砂輪或激光對基片進行切割。