[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及其制造方法。

背景技术

近来，由于认为现有能源(如石油和煤)是会被耗尽的，因此对于代替现有能源的另选能源越来越感兴趣。在这些另选能源中，从太阳能产生电能的太阳能电池尤其受到关注。

太阳能电池通常包括具有不同导电类型(例如p型和n型)并且形成p-n结的半导体部分、和分别连接到不同导电类型的半导体部分的电极。

当光入射到太阳能电池上时，在半导体部分中产生多个电子-空穴对。通过光电效应，电子-空穴对分离成电子和空穴。因此，分离的电子移动到n型半导体，分离的空穴移动到p型半导体，随后分别通过电连接到n型半导体和p型半导体的电极来收集这些电子和空穴。这些电极使用电线而彼此连接并因此获得电能。

发明内容

在一方面，存在一种太阳能电池，该太阳能电池包括：基板，其包含第一导电类型的第一杂质并且由晶体半导体形成；第一场区，其位于所述基板的入射表面上，并且包含第二导电类型的第二杂质；射极区，其包含第三导电类型的第三杂质，由非晶体半导体形成，并且位于所述基板的与该基板的所述入射表面相对的非入射表面上；第一电极，其电连接到所述射极区；以及第二电极，其电连接到所述基板。

所述太阳能电池还包括位于所述基板和所述第一场区之间的第一钝化层。

所述第一场区中包含的所述第二杂质的浓度可以高于所述基板中包含的所述第一杂质的浓度。所述第一场区中包含的所述第二杂质的浓度可以大约是1×10¹⁶原子/cm³到1×10²¹原子/cm³。

所述第一场区可以具有1nm到20nm的厚度，并且所述第一钝化层可以具有大约2nm到20nm的厚度。

所述第一场区中包含的所述第二杂质的浓度可以随着所述第一场区的厚度而变化。从所述第一钝化层和所述第一场区之间的接触面到所述第一场区的上表面，所述第一场区中包含的所述第二杂质的浓度可以增加。所述第一场区的所述第二杂质的最小浓度可以是大约1×10¹⁰原子/cm³，并且所述第一场区的所述第二杂质的最大浓度可以是大约1×10²¹原子/cm³。

所述第一场区可以具有3nm到30nm的厚度，并且所述第一钝化层可以具有大约1nm到10nm的厚度。

所述第一场区可以由非晶硅、非晶硅氧化物或非晶硅碳化物形成。

所述第一钝化层可以由本征非晶硅形成。

所述太阳能电池还可以包括第二场区，其与所述射极区隔开地位于所述基板的所述非入射表面中。所述第二场区可以具有与所述第一场区相同的导电类型。

所述第一导电类型可以与所述第二导电类型相同，并且可以与所述第三导电类型相反。

所述太阳能电池还可以包括位于所述基板的所述非入射表面上的第二钝化层。所述第二钝化层可以位于所述基板上，在所述射极区和所述第二场区之间。所述第二钝化层可以位于所述射极区的下方和所述第二场区的下方。

在另一方面，存在一种太阳能电池，该太阳能电池包括：第一导电类型的基板，该基板由晶体半导体形成；所述第一导电类型的场区，其位于所述基板的入射表面上；直接位于所述场区上的防反射层；不同于所述第一导电类型的第二导电类型的射极区，其由非晶半导体形成，并且位于所述基板的与该基板的入射表面相对的非入射表面上；第一电极，其电连接到所述射极区；以及第二电极，其电连接到所述基板。

所述场区中包含的杂质的浓度可以高于所述基板中包含的杂质的浓度。所述场区中包含的杂质的浓度可以是大约1×10¹⁶原子/cm³到1×10²¹原子/cm³。

所述防反射层可以由氮化硅、氧化硅和透明金属氧化物中的至少一种形成。

所述太阳能电池还可以包括位于所述基板和所述场区之间的钝化层。

在又一方面，存在一种太阳能电池的制造方法，该制造方法包括以下步骤：在基板的第一表面上形成包含第一导电类型的杂质的射极区；在所述基板的所述第一表面上形成包含第二导电类型的杂质的第一场区，使得所述第一场区与所述射极区隔开；在所述基板的与所述第一表面相对的光入射到的第二表面上形成钝化层；在所述钝化层上形成包含所述第二导电类型的杂质的第二场区；以及形成连接到所述射极区的第一电极和连接到所述第一场区的第二电极。