[發明專利]用于太陽能電池導電觸點的晶種層

在審

• 申請號: 201380066655.2
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN105637593A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 邁克爾·卡德茲諾維克;鄔俊波;朱希
• 申請（專利權）人: 邁克爾·卡德茲諾維克;鄔俊波;朱希
• 主分類號: H01B1/04
• 分類號: H01B1/04;H01B1/24;H01L31/0224;H01L31/068;H01L31/0747
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧麗波;井杰

技術領域

本發明的實施例涉及可再生能源領域，并且具體地講，涉及用于太陽 能電池導電觸點的晶種層以及形成用于太陽能電池導電觸點的晶種層的方 法。

背景技術

光伏電池(常常被稱為太陽能電池)是熟知的用于直接轉化太陽輻射 為電能的設備。一般來講，使用半導體加工技術在基板的表面附近形成p-n 結而將太陽能電池制造在半導體晶片或基板上。照射在基板表面上并進入 基板內的太陽輻射在基板主體中形成電子和空穴對。電子和空穴對遷移至 基板中的p摻雜區域和n摻雜區域，從而在摻雜區域之間產生電壓差。將 摻雜區域連接到太陽能電池上的導電區域，以將電流從電池引導至與其耦 合的外部電路。

效率是太陽能電池的重要特性，因其直接與太陽能電池發電的能力有 關。同樣，制備太陽能電池的效率直接與此類太陽能電池的成本效益有 關。因此，提高太陽能電池效率的技術或提高制備太陽能電池效率的技術 是普遍所需的。本發明的一些實施例涉及通過提供制備太陽能電池結構的 新工藝而提高太陽能電池的制造效率。通過提供新型太陽能電池結構，本 發明的一些實施例可供提高太陽能電池效率之用。

附圖說明

圖1是根據本發明實施例的根據糊劑添加劑內的目標硅(Si)含量變化的 燒后光致發光(PL)中點的曲線圖。

圖2A是根據本發明實施例的硅基板在焙燒相對于其中的鋁具有15％ 硅的晶種糊劑后的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像。

圖2B是根據本發明實施例的硅基板在焙燒相對于其中的鋁具有25％ 硅的晶種糊劑后的SEM圖像。

圖3A示出根據本發明實施例的具有導電觸點的太陽能電池的一部分 的橫截面視圖，所述導電觸點形成于在基板上方形成的發射極區上。

圖3B示出根據本發明實施例的具有導電觸點的太陽能電池的一部分的 橫截面視圖，所述導電觸點形成于在基板中形成的發射極區上。

圖4A至圖4C示出根據本發明實施例的制造具有導電觸點的太陽能電 池的方法中的各種加工操作的橫截面視圖。

具體實施方式

本文描述了用于太陽能電池導電觸點的晶種層以及形成用于太陽能電 池導電觸點的晶種層的方法。在以下描述中，示出許多具體細節，諸如具 體工藝流程操作，以形成對本發明的實施例的透徹理解。將對本領域的技 術人員顯而易見的是，可在沒有這些具體細節的情況下來實施本發明的實 施例。在其他情況中，并未詳細地描述熟知的制造技術，諸如平版印刷和 圖案化技術，以避免不必要地使本發明的實施例難以理解。此外，應當理 解，圖中所示各種實施例是示例性的且未必按比例繪制。

本文公開了具有導電觸點的太陽能電池。在一個實施例中，太陽能電 池包括基板。發射極區設置在基板上方。導電觸點設置在發射極區上，并 且包括與發射極區接觸的導電層。導電層由鋁/硅(Al/Si)顆粒構成，所述 Al/Si顆粒具有大于約15％的Si與余量Al的組合物。在另一個實施例中， 太陽能電池包括基板，所述基板在基板表面處或其附近具有擴散區域。導 電觸點設置在擴散區域上方，并且包括與基板接觸的導電層。導電層由鋁/ 硅(Al/Si)顆粒構成，所述Al/Si顆粒具有大于約15％的Si與余量Al的組合 物。在另一個實施例中，部分制造的太陽能電池包括基板。發射極區設置 在基板中或其上方。導電觸點設置在發射極區的硅區域上，并且包括與硅 區域接觸的導電層。導電層由鋁/硅(Al/Si)顆粒構成，所述Al/Si顆粒具有含 足夠量的硅使得在導電層退火期間，導電層不會消耗很大部分的硅區域的 組合物。組合物的剩余量為Al。

本文所述的一個或多個實施例涉及通過在印刷導電晶種顆粒中包含硅 來控制硅基發射極區中的光致發光(PL)衰減。更具體地講，當從第一成型 導電印刷晶種層形成導電觸點時，可印刷由鋁-硅合金顆粒構成的糊劑。焙 燒糊劑或使糊劑退火以與設備形成電接觸(并且例如，以燒掉糊劑中的溶 劑)。來自設備基板或其他硅層的硅在焙燒期間可快速溶解于鋁中。當硅 從基板溶解時，其可在基板中形成凹點。這些凹點又可引起在設備表面處 高度重組，從而導致PL信號降低并且降低了設備效率。在一個或多個實施 例中，鋁被沉積以在糊劑本身中還包含足夠的硅，從而防止硅從基板的這 種溶解。