[发明专利]背面接触太阳能电池的制造方法

说明书

技术领域

本公开内容涉及一种背面电极型太阳能电池的制造方法，并且更具体地，涉及这样一种背面电极型太阳能电池的制造方法，这种方法通过单个湿法蚀刻工艺来同时形成选择性发射层和隔离，可改善太阳能电池的短波光学响应特性和转换效率。

背景技术

太阳能电池是太阳光发电的核心元件，太阳光发电直接将太阳光转换成电，并且可基本上将太阳能电池看作是具有p-n结的二极管。太阳能电池如下所述地将太阳光转换成电。一旦太阳光入射到太阳能电池，那么就产生电子-空穴（对），并且随着所产生的电子和空穴扩散，由于在p-n结处形成的电场，电子向n层移动而空穴向p层移动，由此在p-n结间产生光电动势。以这种方式，如果将负载或系统连接到太阳能电池的两个终端，就会有电流从而产生电力。

一般的太阳能电池是配置成在太阳能电池的前表面和背表面各具有前面和背面电极。由于前电极是设置在作为光接收表面的前表面，因此光接收面积将减少前电极面积的大小。为了解决光接收面积减少的问题，已经提出了背面电极型太阳能电池。该背面电极型太阳能电池通过在太阳能电池的背表面上设置(+)电极和(-)电极来最大化太阳能电池的前表面的光接收面积。

背面电极型太阳能电池分成交错背面接触型(interdigitated back contact(IBC))、点接触型(point contact type)、发射极穿孔卷绕型(emitter wrap through(EWT))、金属穿孔卷绕型(metal wrap through(MWT))等等。在这些类型中，MWT型太阳能电池是这样设置的，对于在前表面上设置的格栅指(grid finger)和汇流条(bus bar)，将格栅指仍留在前表面上而将汇流条移到背表面，并且将前表面上的格栅指与背表面上的汇流条通过贯通衬底而形成的通孔连接起来。

MWT型太阳能电池配置如下。如在图1中示出的，在衬底101的整个表面上设有发射层102，并且在衬底101的前表面上设有抗反射膜103和前格栅电极104。另外，在衬底101的背表面设有n电极105和p电极106，并且n电极105和前格栅电极104通过贯通衬底101而形成的通孔108电连接。

同时，为了防止衬底101前表面处的发射层102与衬底101背表面上的p+区域之间的电短路以及n电极105与p电极106之间的短路，分别在衬底101的前表面和后表面设有隔离沟槽107。隔离沟槽107通常通过激光辐照方式来形成。

在上述配置的传统MWT型太阳能电池中，由于在衬底101的前表面和背表面分别设置隔离沟槽107，这就需要执行两个激光工艺。另外，由于隔离沟槽107设置在衬底101的前表面，因此限制了光接收面积。

此外，需要形成具有均匀掺杂浓度的发射层102，并且该掺杂浓度应当很高以便最小化与格栅电极104的接触电阻。然而，以高浓度被掺杂至光接收单元的发射层增加了再结合损失，并因此短波光学响应特性低。

发明内容

技术问题

本公开内容是设计用来解决上面的问题，并且本公开内容旨在提供一种背面电极型太阳能电池的制造方法，这种方法通过单个湿法蚀刻工艺来同时形成选择性发射层和隔离，可改善太阳能电池的短波光学响应特性和转换效率。

技术方案

在一个大体的方面，本公开内容提供了一种背面电极型太阳能电池的制造方法，所述方法包括：制备具有通孔的p型硅衬底；通过扩散工艺沿着衬底的周边形成高浓度发射层；在衬底的前表面和背表面上形成蚀刻掩模从而选择性地暴露衬底；将由蚀刻掩模暴露的区域中的衬底的部分蚀刻至预定厚度以移除暴露区域的高浓度发射层；在衬底的前表面上形成抗反射膜；以及在衬底的前表面形成格栅电极和在衬底的背表面形成n电极以及p电极。

衬底前表面的蚀刻掩模可在将形成格栅电极的区域处形成，并且衬底背表面的蚀刻掩模可在将形成n电极的区域处形成。另外，在所述将由蚀刻掩模暴露的区域中的衬底的部分蚀刻至预定厚度以移除暴露区域的高浓度发射层中，在蚀刻衬底至预定厚度时，扩散副产物层也被一起蚀刻并移除，衬底的前表面上的未暴露区域包括高浓度发射层，而衬底的前表面上的暴露区域包括由蚀刻形成的低浓度发射层。