[发明专利]用于太阳能电池制造的钝化工艺

说明书

发明背景

发明领域

本发明的实施例大体上涉及光伏电池的钝化层的制造，更特别地，涉及在光伏电池的表面上的钝化层的制造。

相关技术的描述

太阳能电池是将太阳光直接转换成电力的光伏器件。最常见的太阳能电池材料是单晶硅基板或多晶硅基板形式的硅，有时称为晶片。因为形成硅基太阳能电池来产生电的分期偿还成本比使用传统方法来产生电的成本高，所以一直努力来降低形成太阳能电池所需的成本。

有各种制造太阳能电池的有效区和电流传送金属线即导线的方法。以低成本制造高效率太阳能电池是使太阳能电池在用于大众消费的产生电方面更有竞争力的关键。太阳能电池的效率与电池收集由在各个层中被吸收的光子产生的电荷的能力直接相关。优良的钝化层可提供期望的薄膜特性，所述薄膜特性减少太阳能电池中的电子或空穴的复合，并改变电子和电荷的方向使电子和电荷返回太阳能电池以产生光电流。当电子和空穴复合时，入射的太阳能量以热或光被再释放出去，从而降低太阳能电池的转换效率。

因此，需要对基板的表面执行钝化处理的改进的方法和装置，这种钝化处理提高了转换效率。

发明概述

本发明的各个实施例试图利用新颖等离子体氧化工艺在太阳能电池基板的表面上形成钝化薄膜叠层，来形成高效率太阳能电池。在一个实施例中，一种在太阳能电池基板上形成钝化层的方法包括：提供基板，所述基板具有在所述基板的背面上的第一型掺杂原子和在所述基板的前面上的第二型掺杂原子；等离子体氧化所述基板的背面，以在所述背面上形成氧化层；以及在所述氧化层上形成氮化硅层。

在另一个实施例中，一种在太阳能电池基板上形成钝化层的方法包括：提供基板，所述基板具有在所述基板的背面上的第一型掺杂原子和在所述基板的前面上的第二型掺杂原子；在所述基板的背面上形成带负电荷的介电层；以及在所述带负电荷的介电层上形成背金属层，其中所述背金属层与形成在所述基板中的掺杂原子电连接。

在再一个实施例中，在太阳能电池基板上形成钝化层的方法包括：提供基板，所述基板包括设置在所述基板中的第一型掺杂原子；在所述基板的前面上设置包含第二型掺杂原子的掺杂材料；清洁所述基板的背面；等离子体氧化所述基板的背面，以在所述背面上形成氧化层；在所述基板的背面上的氧化层上形成氮化硅层；以及在所述基板的背面的上方沉积金属层，其中所述金属层与形成在所述基板中的掺杂原子电连接。

附图简要说明

因此，可详细理解实现本发明的上述特征的方式，可参考本发明的实施例获得上文简要概述的本发明的更具体描述，一些实施例图示于附图中。

图1A描绘根据本发明一个实施例的太阳能电池的示意截面图，所述太阳能电池具有在基板的背面上形成的钝化层；

图1B描绘设置在图1的基板上的钝化层的放大图；

图2A至图2B描绘在太阳能电池中的电子流动方向的示意截面图，所述太阳能电池具有形成在上面的钝化层的不同电荷；

图3描绘具有形成在基板的背面上的钝化层的太阳能电池的等距视图；

图4描绘根据本发明的可用来形成钝化层的工艺腔室的一个实施例的示意截面图；

图5描绘根据本发明实施例的形成太阳能电池的钝化层的方法的流程图；以及

图6A至图6D描绘根据图5的方法在太阳能电池的上面形成钝化层的太阳能电池的顺序截面图。

为便于理解，在可能情况下使用相同标号来表示附图所共有的相同元件。预期一个实施例的元件和特征可有利地并入其他实施例中而无需进一步叙述。

然而，应注意的是，附图仅描绘本发明的示范性实施例，因此不应视为对本发明的范围的限制，因为本发明可允许其他同等有效的实施例。

具体描述

本发明的实施例试图使用在太阳能电池的表面上形成钝化层的方法来形成高效率太阳能电池。在一个实施例中，所述方法使用等离子体工艺在太阳能基板的表面上形成钝化层。等离子体工艺可在太阳能电池基板的表面上形成单独的氧化层，或可在太阳能电池基板的表面上形成与其他介电层在一起的氧化层，所述其他介电层形成复合钝化层。可得益于本发明的太阳能电池基板(例如图1A的基板110)包括可具有有效区的基板或多晶硅(polycrystalline silicon)基板，这些基板用来将太阳光转换成电力，所述有效区包含有机材料、单晶硅、多晶体硅(multi-crystalline silicon)。