[發明專利]一種晶體硅太陽能電池的制備方法無效

申請號：	201310214626.8	申請日：	2013-05-31
公開（公告）號：	CN103311367A	公開（公告）日：	2013-09-18
發明（設計）人：	劉石勇;牛新偉;楊德仁;韓瑋智;蔣前哨;金建波;陸川;仇展煒	申請（專利權）人：	浙江正泰太陽能科技有限公司
主分類號：	H01L31/18	分類號：	H01L31/18;H01L31/0224
代理公司：	北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370	代理人：	馮譜
地址：	310053 浙江***	國省代碼：	浙江;33
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種晶體太陽能電池制備方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體地說涉及一種晶體硅太陽能電池的制備方法。

背景技術

金屬與半導體接觸時，在接觸界面處將會產生一個勢壘，勢壘高度Ф_B與金屬的功函數以及半導體的親和能相關。這個勢壘將阻礙載流子向其中一個方向傳輸，即其具有整流特性。要消除這個勢壘的影響，可以對半導體材料進行重摻雜。金屬與重摻雜半導體之間的勢壘區會很窄，載流子可以通過隧穿效應無阻礙地穿過勢壘。

因此，以前的晶體硅太陽能電池一般都采用高摻雜濃度的n層發射極（即：低方阻），使n層與金屬（Ag）電極間具有較低的接觸電阻。但是，采用高摻雜濃度的n層發射極將增加表面載流子復合，降低太陽能電池的性能。有文獻報道指出，發射極的方阻為45Ω/sq時，表面載流子復合速率達到180,000cm/s；而發射極的方阻為100Ω/sq時，表面載流子復合速率只有60,000cm/s（Progressin?Photovoltaic,2006,vol.14,pp.135-144）。

現階段光伏行業普遍采用低摻雜濃度的n層發射極（即：高方阻技術）來提高晶體硅太陽能電池的性能。因為低摻雜濃度的n層發射極可以降低表面載流子復合，使電池能更好的利用短波區域的太陽光，進而提高短路電流密度Jsc。但在采用低摻雜濃度的n層發射極的情況下，金屬銀電極與n層發射極間不能形成很窄的勢壘區，載流子無法隧穿過勢壘，會導致界面處具有較大的接觸電阻，因此低摻雜濃度的n層發射極與金屬電極間的接觸電阻成為進一步提高電池效率的制約因素。

發明內容

本發明提出一種降低金屬前電極與低摻雜濃度n層發射極間接觸電阻來提高電池性能的方法。相比Ag與n型硅接觸時會形成的較大的勢壘高度Ф_B，金屬鎂（Mg）、鈦（Ti）、鉿（Hf）、銫（Cs）等與n型硅接觸時具有更小的勢壘高度Ф_B。該層金屬與n層接觸時具有較低的勢壘高度，可降低接觸電阻，這個結論已在相關文獻中被論證（IEEE?Transactions?on?Electron?Devices,1984,vol.31,pp.637-647）；同時金屬前電極與所述金屬層之間的接觸則完全屬于歐姆接觸。因此，本發明在n層發射極與金屬銀之間插入一層具有上述特性的金屬，以降低金屬前電極與n層發射極之間的接觸電阻，進而降低晶體硅太陽能電池的串聯電阻，以提高太陽能電池性能，并會促進低摻雜n層發射極技術得到進一步推廣。

根據本發明的一個方面，提供一種晶體硅太陽能電池的制備方法，所述方法包括如下步驟：

a）在P型硅片的正面形成絨面；

b）在所述P型硅片正面形成P-N結；

c）在所述P-N結上形成金屬層；

d）在所述金屬層上形成減反層；

e）在所述P型硅片背面形成背電極/鋁背場；

f）在所述P型硅片正面形成正電極；

其特征在于，所述金屬層與N型層之間形成的勢壘高度小于所述正電極與所述N型層之間形成的勢壘高度。

根據本發明的一個優選實施方式，在所述步驟c）中，采用熱蒸發、磁控濺射或電鍍方法在所述P型硅片正面形成所述金屬層。

根據本發明的另一個優選實施方式，所述金屬層中的金屬包括：鎂、鈦、鉿或銫。

根據本發明的另一個方面，提供一種晶體硅太陽能電池，所述晶體硅太陽能電池由下至上依次包括：背電極/鋁背場、P型硅片、P-N結、金屬層、減反層和前電極；其特征在于，

所述金屬層與N型層之間形成的勢壘高度小于所述正電極與所述N型層之間形成的勢壘高度。