[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及太阳能电池和制造太阳能电池的方法。

背景技术

太阳能电池是能够将光转换为电能的元件，并且可以包括p型半导体和n型半导体。

太阳能电池的一般操作如下。如果光入射在太阳能电池上，则在太阳能电池的半导体内形成电子-空穴对。通过在太阳能电池的半导体内产生的电场，使得电子朝向n型半导体移动，而空穴朝向p型半导体移动。因此，产生电力。

发明内容

附图说明

图1至图3包括根据本发明的实施方式的太阳能电池的示例；

图4示出包括钝化层的太阳能电池和不包括钝化层的太阳能电池的电流-电压特性；

图5示出包括钝化层的太阳能电池和不包括钝化层的太阳能电池的效率；

图6和图7例示根据本发明实施方式的钝化层的示例性结构；

图8至图11例示根据本发明实施方式的太阳能电池的示例性制造方法；

图12和图13例示根据本发明另一实施方式的太阳能电池的另一示例性制造方法；

图14例示取决于烘焙处理的太阳能电池的使用寿命；和

图15和图16例示根据本发明实施方式的太阳能电池的示例性结构。

具体实施方式

图1至图3包括根据本发明实施方式的太阳能电池的示例。

如图1所示，太阳能电池可以包括半导体单元100、以及布置在半导体单元100上或上方的防反射层110和前表面电极120。钝化层130可以布置在半导体单元100的一侧，例如其下方。后表面电极140可以布置在钝化层130上。

根据视点，半导体单元100的顶面和底面可以反转。例如，如果图1中示出的太阳能电池的顶面和底面反转，则可以看到钝化层130位于半导体单元100上面，而防反射层110和前表面电极120位于半导体单元100下面。

为了容易进行描述，在本实施方式中，认为半导体单元100的光入射到的表面(即，光入射表面)是半导体单元100的上表面，但这不应是限制性的。

半导体单元100可以包括形成p-n结的p型半导体单元101和n型半导体102。

如果光入射在太阳能电池上，则在p型半导体101和n型半导体102之间的结表面中将光转换为电能，从而产生电力。

图1示出具有如下的结构的半导体单元100：其中，p型半导体101和n型半导体102在它们之间具有p-n结。

在图1的实施方式中，在半导体单元100的与光入射表面相反的表面上布置有钝化层130的条件下，半导体单元100可以包括非晶硅层。另外，半导体单元100可以包括微晶(或多晶)硅层。

可以在半导体100上布置防反射层110，以抑制入射在半导体单元100上的光的反射。因此，可以降低光的反射率。换言之，防反射层110可以增加到达半导体单元100的光量，由此增加光电转换效率(即，太阳能电池的效率)。

防反射层110可以包含钝化层130的形成(构成)材料中的至少一种。例如，如果防反射层110可以由属于钝化层130的形成材料的氮化硅(SiNx)形成，则在半导体单元100的两个表面上分别形成至少一种相同材料的功能层。例如，在半导体单元100的两个表面上分别形成氮化硅层。

后表面电极140可以由铝(Al)形成。可以使用丝网印刷法将后表面电极140形成为厚膜电极。后表面电极的厚度t可以为大约20μm至100μm。

如果使用E束方法来形成后表面电极140，则可以将后表面电极形成为厚度为大约1μm至2μm的薄膜电极。

因为在一个实施方式中使用丝网印刷法来形成后表面电极140，所以后表面电极140可以包括Al和玻璃材料。

通过使用光刻(photo-lithography)、机械划刻(mechanical scribing)、刻蚀膏或激光烧蚀的构图技术，后表面电极140的一部分可以透过钝化层130而电连接到半导体单元100。

稍后将详细地描述使用激光束(激光烧蚀)将后表面电极140电连接到半导体单元100的处理。

可以在后表面电极140的穿过钝化层130的一部分(例如，后表面电极140的电连接到半导体单元100的一部分)与半导体单元100之间形成后表面场(BSF)层150。

当半导体单元100包括p型半导体101和n型半导体102时，BSF层150可以是与p型半导体101相比重度掺杂有p型杂质的P+型半导体。

BSF层150可以通过减少半导体单元100的后表面缺陷(或后部的表面缺陷)而改善光电转换效率。