[发明专利]背面场型异质结太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种背面场异质结太阳能电池及其制造方法，尤其涉及一种可以通过接合异质结太阳能电池和背面场太阳能电池使太阳能电池的光电转换效率最大化的背面场异质结太阳能电池及其制造方法。

背景技术

太阳能电池是太阳光发电的核心元件，太阳能电池将太阳光直接转换成电能，并且太阳能电池基本上可以视为一种具有p-n结的二极管。太阳能电池将太阳光转换成电能的过程说明如下。如果太阳光入射到太阳能电池的p-n结，则产生电子-空穴对，并且在电场的作用下，电子向n层移动，空穴向p层移动，从而在p-n结之间产生光电动势。按照这种方式，如果负载或系统连接到太阳能电池的两端，那么电流可以流动从而产生功率。

一般的太阳能电池被构造为具有分别位于太阳能电池的正面和背面的正面电极和背面电极。因为正面电极设置在作为光接收表面的正面，所以光接收面积减少了正面电极的面积这么多。为了解决光接收面积减少的问题，已经提出了背面场太阳能电池。背面场太阳能电池通过在太阳能电池的背面上提供a（+）电极和a（-）电极使太阳能电池的正面的光接收面积最大化。

如上所述，可以将太阳能电池看作具有p-n结的二极管，所述太阳能电池具有p型半导体层和n型半导体层的结结构。一般而言，通过在p型基板（或者，反之亦然）中注入p型杂质离子来形成p型半导体层以制成p-n结。如上所述，为了构造太阳能电池的p-n结，其中注入有杂质离子的半导体层是无法避免的。

然而，通过光电转换产生的电荷在移动的同时，可以在太阳能电池的半导体层中存在的间隙位置或者替代位置处收集和复合，这对太阳能电池的光电转换效率产生不良影响。为了解决这个问题，已经提出了在p型半导体层和n型半导体层之间设置本征层的所谓的异质结太阳能电池，并且可以通过使用这种太阳能电池来降低载流子的复合率。

发明内容

技术问题

本发明针对提供一种背面场异质结太阳能电池及其制造方法，所述背面场异质结太阳能电池可以通过接合异质结太阳能电池和背面场太阳能电池而使太阳能电池的光电转换效率最大化。

技术方案

本发明的一个一般方面提供了一种背面场异质结太阳能电池，所述背面场异质结太阳能电池包括：第一导电晶体硅基板；本征层和第一导电非晶硅层，所述本征层和所述第一导电非晶硅层依次形成在所述基板的正面上；防反射膜，所述防反射膜形成在所述第二导电非晶硅上；第一导电结区域和第二导电结区域，所述第一导电结区域和所述第二导电结区域在从所述基板的背面形成，直至进入所述基板中达到预先设定的深度；以及第一导电电极和第二导电电极，所述第一导电电极和所述第二导电电极分别设置在所述第一导电结区域和所述第二导电结区域上，其中所述第一导电电极和所述第二导电电极交替布置。

本发明另一个一般方面还提供了一种背面场异质结太阳能电池的制造方法，所述方法包括：制备第一导电晶体硅基板；在所述基板的背面中形成交替布置的第一导电结区域和第二导电结区域；在所述基板的正面上依次层叠本征层和第一导电非晶硅层；在所述第一导电非晶硅层上形成防反射膜；以及在所述第一导电结区域和所述第二导电结区域上分别形成第一导电电极和第二导电电极。

形成第一导电结区域或者第二导电结区域的步骤可以包括：在所述基板的所述背面上形成印网掩模（screen mask），以便选择性地暴露所述基板的将要形成所述第一导电结区域或者所述第二导电结区域的区域；在所述基板的所述正面和所述印网掩模上施加第一导电液体杂质或者第二导电液体杂质；以及通过对所述基板进行热处理来形成所述第一导电结区域或者所述第二导电结区域。

在所述形成防反射膜之前，所述制造方法可以进一步包括在所述第一导电非晶硅层上形成缓冲层。

有益效果

根据本发明的背面场异质结太阳能电池及其制造方法具有如下效果。

因为a（+）电极和a（-）电极都被设置在太阳能电池的背面上，所以可以使光接收面积最大化。此外，因为提供了其中无杂质离子注入的本征层，所以使载流子的复合率最小化，这使太阳能电池的光电转换效率得到改善。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的背面场异质结太阳能电池的剖面图；和

图2a至2g是用于示出根据本发明的实施方式的背面场异质结太阳能电池的制造方法的剖面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来描述根据本发明的实施方式的背面场异质结太阳能电池及其制造方法。图1是根据本发明的实施方式的背面场异质结太阳能电池的剖面图。