[發(fā)明專利]射極穿透式太陽(yáng)能電池及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380029649.X
• 申請(qǐng)日: 2013-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104380477A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭堣元;趙在億;李弘九;玄德煥;李龍和
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韓化石油化學(xué)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L31/042
• 分類號(hào): H01L31/042;H01L31/18
• 代理公司: 北京金信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 朱梅;徐琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有射極穿透式結(jié)構(gòu)的背接觸型太陽(yáng)能電池及其制備方法。

背景技術(shù)

通常，太陽(yáng)能電池在半導(dǎo)體基板的前側(cè)和后側(cè)分別具有電極，并且由于在前側(cè)(光接收面)設(shè)置有前電極，光接收面積會(huì)因?yàn)榍半姌O的面積而減小。為了解決光接收面積減少的問(wèn)題，已經(jīng)提出一種背接觸型太陽(yáng)能電池。

根據(jù)結(jié)構(gòu)，背接觸型太陽(yáng)能電池分為MWA(敷金屬卷包式(metallization?wrap-around))、MWT(敷金屬穿透式(metallization?wrap-through))、EWT(射極穿透式(emitter?wrap-through))、背結(jié)式(back-junction)等。

圖1顯示了一個(gè)常規(guī)的射極穿透式太陽(yáng)能電池(以下稱為“EWT太陽(yáng)能電池”)后側(cè)(即，與正常運(yùn)行期間面向太陽(yáng)的前側(cè)相對(duì)的一側(cè))的放大部分。根據(jù)圖1，具有不同導(dǎo)電性的基極(15)和射極(25)均位于所述EWT太陽(yáng)能電池的后側(cè)，并且射極(25)形成在于基板后側(cè)上形成的溝渠中，用以分離p-n結(jié)。即，常規(guī)EWT太陽(yáng)能電池具有基極(15)和射極(25)之間有高度差的結(jié)構(gòu)(例如，基極高于射極約10至30μm的結(jié)構(gòu))。

同時(shí)，當(dāng)對(duì)電池的后側(cè)施加恒壓時(shí)，可使EWT太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率測(cè)量誤差最小化，但由于EWT太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)特性(特別是，基極和射極之間的高度差)，會(huì)產(chǎn)生非恒定的接點(diǎn)壓力，從而產(chǎn)生巨大的能量轉(zhuǎn)換效率測(cè)量誤差。

在常規(guī)EWT太陽(yáng)能電池的制備過(guò)程中，通過(guò)在基板的相應(yīng)區(qū)域印刷或涂布各個(gè)電極形成材料來(lái)形成基極和射極，但在印刷或涂布過(guò)程中，對(duì)定位狀態(tài)的(alignment?state)精確確認(rèn)有限制，也就是確認(rèn)每個(gè)電極是否形成于所期望的精確位置。

進(jìn)一步地，因?yàn)镋WT太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)特性，盡管p-n結(jié)分離，但由于基極和射極之間的距離小，可能會(huì)發(fā)生泄漏電流。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種EWT太陽(yáng)能電池，其具有使基極和射極更有效地隔離以使泄漏電流的發(fā)生最小化并且使能量轉(zhuǎn)換效率測(cè)量誤差最小化的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種所述EWT太陽(yáng)能電池的制備方法，該方法可以以更簡(jiǎn)單的方式確認(rèn)基極和射極的定位狀態(tài)。

技術(shù)方案

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，提供一種射極穿透式太陽(yáng)能電池，包括：

第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體基板(100)，該基板具有在正常運(yùn)行期間面向太陽(yáng)的前側(cè)和與所述前側(cè)相對(duì)的后側(cè)，其中，第一溝渠(10)和第二溝渠(20)形成在所述后側(cè)同時(shí)被物理分離，并且形成至少一個(gè)通過(guò)所述第二溝渠穿透所述基板的通路孔(30)；以及

在所述第一溝渠(10)內(nèi)部形成的第一導(dǎo)電型基極(15)，以及在所述第二溝渠(20)和所述通路孔(30)內(nèi)部形成的第二導(dǎo)電型射極。

所述第一溝渠(10)和第二溝渠(20)可彼此物理分離，并相互交錯(cuò)。

所述半導(dǎo)體基板(100)可以為p-型摻雜的硅片，且所述半導(dǎo)體基板(100)的前側(cè)可以構(gòu)造為不平坦結(jié)構(gòu)。

在所述基板的后側(cè)，可以各自獨(dú)立地形成寬度為200至700μm且深度為20至60μm的第一溝渠(10)和第二溝渠(20)。

所述通路孔(30)可具有25至100μm的直徑。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，提供一種射極穿透式太陽(yáng)能電池的制備方法，包括：

制備第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體基板(100)，該基板具有在正常運(yùn)行期間面向太陽(yáng)的前側(cè)和與所述前側(cè)相對(duì)的后側(cè)；

在所述后側(cè)形成彼此物理分離的第一溝渠(10)和第二溝渠(20)，并且形成至少一個(gè)通過(guò)所述第二溝渠穿透所述基板的通路孔；

在所述基板的前側(cè)、在所述第二溝渠(20)的內(nèi)側(cè)和在所述通路孔(30)的內(nèi)側(cè)分別形成第二導(dǎo)電型射極層(40)；

在所述基板的后側(cè)和在所述第一溝渠(10)的底側(cè)形成鈍化層(60)，并且在所述基板的前側(cè)形成抗反射層(65)；以及

在所述第一溝渠(10)的內(nèi)部形成第一導(dǎo)電型基極(15)，并且在所述第二溝渠(20)和所述通路孔(30)的內(nèi)部形成第二導(dǎo)電型射極(25)。

所述第一溝渠(10)和第二溝渠(20)可通過(guò)激光刻槽來(lái)形成，并且形成相互交錯(cuò)的形式。

所述通路孔(30)可通過(guò)激光打孔、濕法蝕刻、干法蝕刻、機(jī)械打孔、水注切削或其組合過(guò)程來(lái)形成。

有益效果