[發明專利]硅太陽能電池及其制造方法

在審

• 申請號: 201510092999.1
• 申請日: 2008-11-05
• 公開（公告）號: CN104617173A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 安俊勇;郭桂榮;鄭柱和
• 申請（專利權）人: LG電子株式會社
• 主分類號: H01L31/068
• 分類號: H01L31/068;H01L31/18
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝

本申請是原案申請號為200880118116.8的發明專利申請(國際申請號：PCT/KR2008/006503，申請日：2008年11月5日，發明名稱：硅太陽能電池及其制造方法)的分案申請。

技術領域

示例性實施方式涉及具有選擇性發射極結構的硅太陽能電池及其制造方法。

背景技術

目前，由于認為現有能源(如石油和煤)是會被耗盡的，因此對于代替現有能源的另選能源越來越感興趣。在這些另選能源中，由于太陽能電池具有充足的能源并且不會造成環境污染，因此太陽能電池尤其受到關注。

太陽能電池分類為：太陽能熱電池，其利用太陽能熱量而產生使渦輪機旋轉所需要的蒸汽；和太陽能光電池，其利用半導體的特性來將光子轉換成電能。通常，太陽能電池表示太陽能光電池。

根據原材料，太陽能電池分為硅太陽能電池、復合半導體太陽能電池和級聯式太陽能電池。在太陽能電池市場中主要使用硅太陽能電池。

圖1是示意性地示出現有技術的硅太陽能電池的結構的剖面圖。如圖1所示，硅太陽能電池包括由p型硅半導體形成的基板101和由n型硅半導體形成的發射極層102。在基板101和發射極層102的界面形成與二極管類似的p-n結。

當太陽光入射在具有上述結構的硅太陽能電池上時，通過光生伏打效應，在摻雜有雜質的硅半導體中產生電子和空穴。在由n型硅半導體構成的發射極層102中產生電子作為主要載流子，在由p型硅半導體構成的基板101中產生空穴作為主要載流子。通過光生伏打效應所產生的電子和空穴分別被引向n型硅半導體和p型硅半導體，并且分別向連接到發射極層102上部的電極103和連接到基板101下部的電極104移動。通過利用電線連接電極103和104而有電流流動。

目前，為了減小電極103和發射極層102之間的接觸電阻，將發射極層102的連接到電極103的區域形成為重摻雜區域，并且將發射極層102的未連接到電極103的區域形成作為輕摻雜區域。因此，改進了載流子壽命。這樣的結構被稱為選擇性發射極結構。

選擇性發射極結構通過減小電極103和發射極層102之間的接觸電阻而大大促進了硅太陽能電池的效率。但是，制造具有選擇性發射極結構的硅太陽能電池的處理是復雜的，并且需要很大的花費。

發明內容

技術問題

示例性實施方式提供具有選擇性發射極結構的硅太陽能電池及該硅太陽能電池的制造方法，它們能夠簡化制造處理并且降低制造成本以提高硅太陽能電池的效率。

技術方案

在一個方面中，一種利用絲網印刷方法制造硅太陽能電池的方法包括以下步驟：提供摻雜有第一導電雜質的硅半導體基板；在所述硅半導體基板上形成摻雜有第二導電雜質的發射極層，所述第二導電雜質的極性與所述第一導電雜質的極性相反；在所述發射極層上的上電極連接到所述發射極層的位置處，利用絲網印刷方法形成刻蝕掩模圖案；利用所述刻蝕掩模圖案作為掩模，在所述發射極層上執行回蝕處理；去除在執行所述回蝕處理之后留下的刻蝕掩模圖案；在所述硅半導體基板的整個表面上形成防反射層；使所述上電極穿過所述防反射層，并所述將上電極連接到所述發射極層的上電極形成位置；并且將下電極連接到所述硅半導體基板的下部。

在另一個方面中，硅太陽能電池包括：摻雜有第一導電雜質的硅半導體基板；所述硅半導體基板上的摻雜有第二導電雜質的發射極層，所述第二導電雜質的極性與所述第一導電雜質的極性相反；所述硅半導體基板的整個表面上的防反射層；穿過所述防反射層并連接到所述發射極層的上電極；以及連接到所述硅半導體基板的下部的下電極，其中，所述發射極層包括重摻雜有所述第二導電雜質的第一發射極層、和輕摻雜有所述第二導電雜質的第二發射極層，其中，所述第二發射極層的表面電阻在100Ohm/sq至120Ohm/sq的范圍內。

有利效果

在根據示例性實施方式的硅太陽能電池中，由于在高溫下一次進行摻雜處理，因此可以防止在基板內激活雜質。并且，由于利用絲網印刷方法來形成刻蝕掩模圖案，因此可以簡化制造處理并且可以降低制造成本。由于通過絲網印刷方法利用糊體材料簡單地形成刻蝕掩模圖案，因此不需要真空淀積設備或高溫爐。通過在回蝕處理中使用選擇性濕刻蝕劑，可以確保回蝕處理的穩定性和可再現性。

附圖說明

附圖被包括進來以提供對本發明的進一步理解，其被并入且構成本說明書的一部分，附圖示出了本發明的實施方式，并與說明書一起用于解釋本發明的原理。在附圖中：

圖1是示意性地示出現有技術的硅太陽能電池的結構的剖面圖；