[實用新型]背觸點－太陽能電池

有效

• 申請號: 201220694047.9
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN203071093U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: V·D·米哈伊列奇;G·加爾維亞蒂;A·哈爾姆;K·彼得;R·科佩策克
• 申請（專利權）人: 國際太陽能研究中心康斯坦茨協會
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄧斐

技術領域

本實用新型涉及一種背觸點－太陽能電池。

背景技術

太陽能電池是眾所周知的結構元件，其將太陽光、即電磁輻射轉換為電能。當太陽能電池工作時，太陽能電池的正面或者用于制造太陽能電池的基底的正面是對光面。太陽能電池的背面或者用于制造太陽能電池的基底的背面是對置于所述正面的面。

總而言之，太陽能電池可以如此制造，通過將p型摻雜區域和n型摻雜區域構造在一個半導體基底、通常為硅中。硼經常作為p型摻雜使用，而磷經常作為n型摻雜使用。

照射在太陽能電池上的光生成電子空穴對。這種形式生成的電子和空穴通常會游移到p型摻雜區域和n型摻雜區域中并且是基于電場的，當p型摻雜區域和n型摻雜區域彼此接觸時則總會生成該電場。為了使太陽能電池能夠將電流轉遞到外部的電路中以建立電子耦聯，將所述摻雜區域與觸點耦聯，這些觸點通常由金屬制成。

在背觸點－太陽能電池中，所述觸點位于太陽能電池的背面。太陽能電池類型的變型及用于制造這些太陽能電池類型的變型的方法例如從US?6?998?288?B1、US?7?135?350?B1和WO?2009/074469?A2中已知。

然而迄今為止這種背觸點－太陽能電池卻承受著：在所述背觸點－太陽能電池的正面的鈍化和背面的鈍化之間產生不理想的均衡，從而在其連接時由于串聯電阻而產生高的損失；以及太陽能電池相對昂貴。這特別是因為：背觸點－太陽能電池的制造需要相對復雜的、多步的過程控制，在該過程控制中特別應用大量的掩模，這些掩模分別迫使繁復的校正步驟。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：提供一種背觸點－太陽能電池，該背觸點－太陽能電池可以低成本地制造并且具有改善的特性。

所述目的通過如下的的背觸點－太陽能電池得以實現：該背觸點－太陽能電池具有單晶質硅基底、p型摻雜的硅基底或n型摻雜的硅基底和設置在所述硅基底的背面上的p型摻雜區域，該p型摻雜區域被p型摻雜得比所述硅基底的p型摻雜更高；以及具有設置在所述硅基底的背面上的n型摻雜區域，該n型摻雜區域被n型摻雜得比所述硅基底的n型摻雜更高，其中，在所述硅基底的正面上設置有另外的p型摻雜區域，并且設置在所述硅基底的背面上的p型摻雜區域與設置在所述硅基底的背面上的n型摻雜區域彼此之間具有高度偏差。

根據本實用新型的背觸點－太陽能電池具有單晶質硅基底、p型摻雜硅基底或n型摻雜的硅基底和設置在硅基底的背面上的p型摻雜區域，這些p型摻雜區域被p型摻雜得比硅基底的p型摻雜更高；以及設置在硅基底的背面上的n型摻雜區域，該n型摻雜區域被n型摻雜得比硅基底的n型摻雜更高。

在此對本實用新型來說重要的是：在硅基底的正面上設置有另外的p型摻雜區域并且設置在硅基底的背面上的p型摻雜區域和設置在硅基底的背面上的n型摻雜區域彼此之間具有高度偏差(Hoehenversatz)。在此特別當相應的各區域的背面表面相對于正面具有不同的距離時，才存在該高度偏差。在特別有利的實施方式中，這導致p型摻雜區域和n型摻雜區域不具有共同的界面，由此使串聯電阻最小化，因為這種界面如二極管那樣起作用。

當應用n型摻雜的硅基底時，這種效果則特別通過以下方式進一步強化，另外的p型摻雜區域起漂移發射極的作用，該漂移發射極提高了可實現的“節距－寬度”，即相鄰的n型摻雜區域間的距離，并且由此使p型摻雜區域和n型摻雜區域間的過渡區域的數量最小化（這此外可以有助于降低成本）。沒有這種類型的漂移發射極，典型地可實現大概0.5毫米的節距－寬度；根據本實用新型實現了超過1毫米的節距－寬度，即通常的1.4毫米且直至2毫米。

因此本實用新型的有益效果在于：實現了對根據本實用新型的背觸點－太陽能電池的低成本制造。

在本實用新型的一種優選的實施方式中，設置在硅基底的背面上的p型摻雜區域相對于硅基底的正面所具有的距離比設置在硅基底的背面上的n型摻雜區域相對于硅基底的正面所具有的距離更小。這能夠實現一種在下面借助實施例進一步具體描述的、特別是低成本的制造。

另外有利的是，設置在正面上的另外的p型摻雜區域和設置在硅基底的背面上的p型摻雜區域具有相同的摻雜度和相同的摻雜輪廓。這導致在正面的鈍化與背面的鈍化之間的顯著改進的均衡。

根據本實用新型的用于制造背觸點－太陽能電池的方法具有如下的步驟：

a）提供單晶質硅基底、p型摻雜的硅基底或n型摻雜的硅基底，

b）將n型摻雜原子向內擴散到單晶質硅基底的、p型摻雜的硅基底的或n型摻雜的硅基底的背面的至少一部分中，以獲得背面的具有第一擴散深度的n型摻雜區域，