[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的方案涉及太阳能电池及其制造方法。更具体地，本发明的方案涉及一种具有改进工艺的太阳能电池制造方法和一种通过这种方法制造的太阳能电池。

背景技术

太阳能电池通过太阳能发电。太阳能电池对环境友好而且其能量来源接近无限。此外，太阳能电池具有长寿命。根据利用太阳能发电的方案，太阳能电池的示例包括半导体太阳能电池和染料敏化太阳能电池。

在半导体太阳能电池中，基极部分(base portion)和发射极部分(emitterportion)形成在具有不同导电类型的半导体衬底中以形成p-n结。第一电极电连接到发射极部分，第二电极电连接到基极部分。防反射层可形成在半导体衬底的前表面上。

通常，第一电极形成在半导体衬底的前表面上，第二电极形成在半导体衬底的后表面上。不过，如果第一电极形成为具有大面积以减小电阻，则第一电极阻挡入射到半导体衬底前表面上的光，从而由第一电极导致的遮挡损失增加。

为了减小遮挡损失，已提出这样一种太阳能电池，其中，第一电极包括形成在半导体衬底前表面上的前部分和形成在半导体衬底后表面上的后部分，后部分通过通路孔(via hole)连接到前部分。

前部分和后部分可通过涂敷用于形成电极的料浆并将其烧结而形成。在前部分和后部分的烧结过程中，进行热处理以发生完全烧结过程(firingthrough process)，其中，用于形成电极的料浆蚀刻防反射层。通过完全烧结过程，第一电极电连接到发射极部分。

不过，防反射层在半导体衬底前表面上相对较厚，而在半导体衬底后表面上和通路孔内壁上相对较薄。选择性地，防反射层可以不形成在通路孔内壁上。此外，发射极部分在半导体衬底后表面和通路孔内壁上相对较薄。这样，在烧结过程中，用于在半导体衬底后表面和通路孔内壁上形成电极的料浆可能损害发射极，由此产生分流(shunt)或短路，因而太阳能电池的填充因数或能量转化效率变差。

在此背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，因而其中可能包含不构成对于本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的各方面用于提供一种太阳能电池及其制造方法，其优点在于，防止第一电极与发射极部分之间的分流，从而提高填充因数和能量转化效率。

根据本发明的各方面，太阳能电池包括：具有通路孔的半导体衬底，发射极部分，基极部分，第一电极和第二电极。根据本发明的各方面，半导体衬底具有光入射到的第一表面和与第一表面相反的第二表面。根据本发明的各方面，邻近于半导体衬底的第一表面、半导体衬底的第二表面和通路孔的壁形成发射极部分。根据本发明的各方面，基极部分在半导体衬底中与发射极部分一起形成p-n结。根据本发明的各方面，第一电极电连接到发射极部分，第二电极电连接到基极部分。根据本发明的各方面，第一电极包括：第一电极部分，其形成在半导体衬底的第一表面上；第二电极部分，其形成在半导体衬底的第二表面上；和连接电极部分，用于通过通路孔连接第一电极部分与第二电极部分。根据本发明的各方面，在第一电极部分与发射极部分之间的第一界面的结构，不同于在第二电极部分与发射极部分之间和在连接电极部分与发射极部分之间的第二界面的结构。

根据本发明的各方面，多个导电性晶体电连接发射极部分与第一电极部分，所述多个导电性晶体形成在第一界面处，且所述多个导电性晶体中的各晶体相互分开。根据本发明的各方面，导电性晶体可具有倒金字塔或锥的形状。

根据本发明的各方面，第二界面和发射极部分可形成表面相对结构，在表面相对结构中不形成导电性晶体。根据本发明的各方面，连接电极部分可接触在通路孔中的发射极部分。

根据本发明的各方面，所述太阳能电池可进一步包括绝缘层。根据本发明的各方面，所述绝缘层可包括形成在半导体衬底的第一表面上的第一绝缘部分和形成在通路孔内壁上的第二绝缘部分。根据本发明的各方面，第二绝缘部分可被设置在连接电极部分与发射极部分之间。

根据本发明的各方面，第二绝缘部分可覆盖通路孔的内壁。绝缘层可为防反射层并可由氮化硅形成。