[发明专利]太阳电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳电池的制造。更加具体地，本发明涉及用于实现提高的太阳电池能量转换效率的概念，以及用于制造这种具有提高的效率的太阳电池的方法。

背景技术

裸硅样品含有很多表面状态是公知的；在该表面状态下注射或者光生少数载流子能够复合。因此，在其中少数载流子的输送对于高效操作而言至关重要的器件，例如在硅基太阳电池中，通过表面钝化技术降低表面复合速率是一个关键问题。

在硅基太阳电池钝化方面，近期的进展显示出非常有希望的结果；在硅晶片表面上使用无定形硅膜和氮化硅膜的组合体。在韩国专利申请No.2002-0018204中公开了这种硅基太阳电池组合钝化的使用。更加具体地，该专利申请公开了如下内容：沉积在1-20nm范围的厚度的第一无定形硅层，随后沉积折射率在1.9-2.3的范围中的氮化硅层。两个层均可以利用PECVD(等离子体增强化学气相沉积)沉积，并且它应该至少被施加到太阳电池的光线接收侧。

通过在沉积第二氮化硅层之后引入退火步骤，本发明人已经改进了韩国专利申请No.2002-0018204的钝化技术。在美国临时申请US60/671,081中并且在Andreas Bentzen等人的文章中公开了这项技术[1]。两篇文献均通过引用而被并入本申请。在退火对于有效复合寿命的效果方面，它们的研究表明，在从大约300到大约550℃的温度范围中的退火给出显著增加的复合寿命，并且在大约500℃下存在最大效果。在温度低于或者高于这个窗口时，复合寿命变得显著降低。复合寿命的增加被认为是由于氢扩散到在靠近硅衬底/无定形硅膜的界面区域处的硅衬底中。当钝化层被退火或者加热到高于550℃的温度时，表现出降低的复合寿命，这是由于硅衬底中的氢流出而在界面区域中形成缺陷所致。

在上面提出的很多钝化技术/层的温度敏感度表示对于随后将太阳晶片处理成太阳面板方面的严重限制。例如，目前晶片的接触的现有方法涉及将包括金属相和玻璃粒的糊膏丝网印刷到具有钝化层的太阳晶片上并且然后将晶片加热至高达大约900℃的温度。在这种高温下，糊膏将蚀刻穿透钝化层并且在接触下面的硅衬底后，形成与硅衬底建立电接触的金属相。然而，对于很多目前认为是最好的钝化技术而言，这种高温是不可接受的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于接触硅晶片的方法，该硅晶片被利用对热处理敏感的沉积层而表面钝化。

进一步的目的在于提供新颖的硅基太阳电池，该太阳电池基于沉积第一无定形硅层和第二氮化硅层而具有优良的钝化表面。

附图说明

图1a)、1b)和1c)示出根据本发明第一优选实施例在生产太阳晶片期间处于不同阶段的晶片的截面视图，图1a)示出在沉积钝化层之后的晶片、1b)为在制备钝化层中的开口之后，并且1c)为在形成接触之后；

图2a)示出[1]的图1的复制件，并且图2b)示出[1]的图2的复制件。

图3a)、3b)和3c)示出根据本发明第二优选实施例在生产太阳晶片期间在如图1所示的类似生产阶段中晶片的截面视图；

图4示出在本发明的第四优选实施例生产期间，在于第二表面上沉积铝层之后被部分地处理的晶片的第二表面的截面视图；

图5示出用于局部地加热铝层从而在本发明第四优选实施例的后侧上建立电接触的第一优选方法的截面视图；

图6示出用于局部地加热铝层从而在本发明第四优选实施例的后侧上建立电接触的第二优选方法的截面视图。

具体实施方式

利用在下面对本发明的说明中和/或在所附权利要求中阐述的特征可以实现本发明的目的。

在第一方面，本发明基于以下实现：含有一个或者多个薄电介质层，用作钝化层的绝缘或者半导体层的太阳晶片的接触可被如此实现，首先在钝化层中形成局部开口并且然后通过使用例如电镀技术利用金属相填充该开口以实现与下面的硅衬底的电接触。以此方式，能够避免在用于接触含有一个或者多个钝化层的太阳晶片的传统方法中需要的相对的高温度，并且因此在接触期间和在接触期间之后保持钝化层的优良钝化性质。