[實用新型]用于形成具有選擇性射極的太陽能電池的裝置

有效

• 申請號: 201220535017.3
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN203351633U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 特德·伊甘;愛德華·布迪亞爾托
• 申請（專利權）人: 應用材料意大利有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;B41M1/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

技術領域

本發明的實施例涉及用于形成具有選擇性射極的太陽能電池的方法，特別是對準選擇性射極區以及絲網印刷圖案以形成結晶硅基底的太陽能電池的方法。?

背景技術

太陽能電池為將太陽光直接轉換成電能的光伏(photovoltaic，PV)裝置。近十年來，PV市場以每年超過30％的增加率成長。一些文章建議，在不久的將來全球太陽能電池的發電量將超過10億瓦(GWp)。據估計，95％以上的太陽能模塊基于硅晶片。高市場增加率結合實質上降低太陽電力成本的需求，造成對低價制造高質量太陽能電池的大量要求。因此，制造商業上有價值的太陽能電池的一個關鍵要素在于，通過提高設備產率以及基板產出量，來降低形成太陽能電池期望的制造成本。?

典型的太陽能電池具有一個或多個的p-n結(p-n?junction)。各p-n結包括半導體材料中的兩個不同的區域，其中一邊表示為p-型區域，而另一邊表示為n-型區域。當將太陽能電池的p-n結暴露在陽光(由光子能量構成)下時，陽光會通過PV效應被直接轉換為電力。太陽能電池產生特定量的電力，并鋪設成模塊，模塊經尺寸設計以傳遞期望量的系統電力。太陽能模塊與特定框架及連接器連結成面板。太陽能電池通常形成于硅基板上，此硅基板可為單晶硅或多晶硅基板。典型的太陽能電池包括厚度通常小于約0.3毫來(mm)的硅晶片、基板或板，且具有位于形成于基板上的p-型區域的頂端上的n-型硅薄層。?

圖1A及1B示意性示出在晶片11上制造的標準硅太陽能電池10。晶片11包括p-型基極區域21、n-型射極區域22以及設置于兩者之間的p-n結區域23。通過在半導體中摻雜特定類型的元素(例如：磷(P)、砷(As)或?銻(Sb))以使負電荷載子(電子)的數量增加，來形成n-型區域或n-型半導體。相似地，通過將三價原子加入晶格中而造成對硅晶格而言正常的四個共價鍵中的一者失去電子，來形成p-型區域或p-型半導體。因而，摻雜原子可接受來自鄰近原子共價鍵的電子，以完成第四鍵。摻雜原子接受電子，導致鄰近原子失去半個鍵，并造成“空穴”的形成。?

當光線射入太陽能電池上時，來自入射光子的能量在p-n結區域23的兩側產生電子-空穴對。電子跨過p-n結擴散至較低能級，而空穴往相反方向擴散，在射極上產生負電荷，并在基極中累積相對應的正電荷。當電路形成于射極與基極之間，且p-n結暴露于光的某些波長下時，電流將會流動。通過半導體受光照所產生的電流流經設置于前側18(受光側)上的接觸區，以及太陽能電池10的背側19。如圖1A所示，頂部接觸區結構通常被設置成將電流供應至較大的匯流條(bus?bar)15的寬間距薄金屬線或指狀觸點14。由于后接觸區25不防止入射光線進入太陽能電池10，所以后接觸區25并不限于形成多重薄金屬線。太陽能電池10通常由電介質材料(如Si₃N₄)的薄層覆蓋，電介質材料的薄層作為抗反射涂層(anti-reflecting?coating，ARC)16，以最小化自太陽能電池10的頂部表面22A的光反射。?