[发明专利]太阳电池及制造太阳电池的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳电池。而且，本发明涉及制造这种太阳电池的方法。

背景技术

这种太阳电池涉及具有p型或n型基极的太阳电池。

该太阳电池包括半导体基板(例如，硅)，该半导体基板的背侧由p型或n型背面电场(BSF，back surface field)层覆盖并且该半导体基板的前侧由导电类型与基极层的导电类型相反的发射极层覆盖。基板的前侧被设置为在太阳电池的使用期间朝向光源。

在现有技术中，p型或n型背面电场层(BSF层)例如通过丝网印刷工艺制造(还可以使用POCl₃面对面管式炉扩散、喷涂、旋转涂布等)。在丝网印刷处理期间，将包含作为掺杂元素的p型或n型元素的糊状物单侧印刷于基板的背侧。接下来，实行第一扩散处理，其中对印刷有糊状物的基板进行加热以使p型或n型元素扩散至基板内，形成p型或n型BSF层。这种热处理通常在在线(inline)扩散炉中进行。随后，在前侧，通过第二扩散处理形成相反导电类型的层，这一处理在第二扩散炉中进行。可选地，可首先形成发射极层，随后形成BSF基极层。

现有技术的制造工艺具有一些缺点。在背侧形成BSF层的丝网印刷法可能因掺杂源寄生扩散或溢出至前侧而导致基板前侧的污染。掺杂物在前侧的寄生扩散导致发射极层的不均匀的掺杂浓度分布，这将不利地影响太阳电池的效率。例如，分流或高反向电流是典型的效应。此外，丝网印刷因较高的基板断裂几率而降低制造工艺的产率。

此外，对于使用磷作为n型掺杂物的n型BSF层，单侧扩散导致从基板吸收杂质的效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种制造具有p型或n型基极的太阳电池的方法，其克服或减少如上所述的缺点。

根据本发明的第一个方面，该目的通过由第一导电类型的半导体基板制造太阳电池的方法来实现，所述半导体基板具有正面和背面，所述方法顺序地包括：

纹理化正面以形成纹理化的正面；

通过第一导电类型的掺杂物的扩散在纹理化的正面形成第一导电类型的掺杂层并在背面中形成第一导电类型的背面电场层；

通过适于保留纹理化的正面的纹理的蚀刻处理，从纹理化的正面移除第一导电类型的掺杂层；

通过第二导电类型的掺杂物扩散至纹理化的正面内，在纹理化的正面上形成第二导电类型的层。

有利地，该方法提供了增强的制造，使单独的太阳电池之间的差异较少：通过该方法以简易的方式防止了从硅基板的一个表面至另一个表面特别是从BSF侧至发射极侧的寄生掺杂(p型或者n型)。此外，丝网印刷步骤被省略，这降低了因断裂而导致的产率损失。此外，磷在正面和背面的两侧式扩散使得从硅基板对杂质的吸收得到了改善。

在一个实施方式中，本发明涉及如上所述的方法，其中纹理化正面以形成纹理化的正面包括纹理化背面以形成纹理化的背面。

在一个实施方式中，本发明涉及如上所述的方法，其中形成背面电场层之前，对半导体基板的纹理化的背面进行抛光。

在一个实施方式中，本发明涉及如上所述的方法，其包括：在第一导电类型的掺杂物的扩散期间，由所述第一导电类型的前驱体在正面和背面上形成含有掺杂物的玻璃层，含有掺杂物的玻璃层用作半导体基板的掺杂源。

在一个实施方式中，本发明涉及如上所述的方法，其包括：在从纹理化的正面移除第一导电类型的掺杂层之前，从正面和背面移除含有掺杂物的玻璃层。

在一个实施方式中，本发明涉及如上所述的方法，其包括：在单侧蚀刻处理中从纹理化的正面移除第一导电类型的掺杂层的同时从正面移除含有掺杂物的玻璃层。

在一个实施方式中，本发明涉及如上所述的方法，其包括：在单侧蚀刻处理中从正面移除含有掺杂物的玻璃层并从纹理化的正面移除第一导电类型的掺杂层之后从背面移除含有掺杂物的玻璃层。

在一个实施方式中，本发明涉及如上所述的方法，其包括：在从纹理化的正面移除第一导电类型的掺杂层之前：

-从正面和背面移除含有掺杂物的玻璃层；以及

-在背面电场层上形成保护层。

在一个实施方式中，本发明涉及如上所述的方法，其包括：

-当在纹理化的正面上形成第一导电类型的掺杂层并在背面中形成第一导电类型的背面电场层之后：

-在单侧蚀刻处理中从纹理化的正面移除第一导电类型的掺杂层的同时从正面移除含有掺杂物的玻璃层之前，在背面电场层上形成保护层。

在一个实施方式中，本发明涉及如上所述的方法，其包括：