[发明专利]具有连续背电场层的太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池及其制造方法，特别是涉及一种具有连续背电场层的太阳能电池及其制造方法。

背景技术

参阅图1，已知太阳能电池1在制作时，会先将基板11湿式蚀刻，使该基板11的入光面111成为粗糙表面，能提升光线入射到电池内部的比例，但经过湿式蚀刻后，该基板11的一个相反于该入光面111的背面112也会成为粗糙表面。接着进行扩散制程，使该p型的基板11的入光面111形成一个n型的射极层12，但由于扩散制程也可能使该基板11的背面112形成一层n型薄膜13，因此必需通过HF与HNO₃等溶液蚀刻移除该n型薄膜13，使该背面112露出。

后续步骤还包括在该射极层12上形成抗反射层14、在该背面112形成介电层15，并于该介电层15形成多个贯穿的开口151，再于介电层15表面涂布铝胶16’，并通过高温烧结(firing)使铝胶16’硬化形成背电极16，而且铝胶16’材料与该基板11反应，进而在基板11的局部部位形成多个背电场结构(local back surface field，简称LBSF)17，此时正面电极18也形成，如此就完成电池1的制作。

所述介电层15用于降低载流子的表面复合(recombination)速率，所述背电场结构17的载流子浓度大于该基板11的载流子浓度，可产生电场作用而阻止电子朝该背面112方向移动，以提升载流子收集效率。因此由该介电层15配合背电场结构17有助于提升电池转换效率。

然而，由于该基板11的背面112为粗糙表面，使得入射至电池内部的长波长入射光的反射率降低，光线向下穿出该背面112的比例提高，从而导致光线利用率下降。换句话说，背面112为粗糙表面时，无法产生较高的光电流，因此制作出较平坦的基板背面是必需的。另外，若是镀覆在p型基板11背面112的介电层15为带有正电荷的材料(例如SiN)，将会引发寄生分流(parasitic shunting)现象，使光电流及填充因子(fill factor)大幅下降。

综合上述，如何制作出一种创新结构的电池，使该介电层15能保有其功能并能避免寄生分流，而且还能使基板背面的粗糙度降低，这为重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能降低基板背面粗糙度，有效提高长波长入射光的反射率，形成结合介电层、连续背电场层及局部电接触点的太阳能电池及其制造方法，由此从而提升光电转换效率。

本发明具有连续背电场层的太阳能电池，包含：一个光电转换单元，该光电转换单元包括一个具有相反的一个入光面与一个背面的第一导电型基板，以及一个位于该入光面的第二导电型射极层，其特征在于，该太阳能电池还包含：

一个呈连续膜状并位于该第一导电型基板的背面的背电场层、至少一个介电层、一个背电极以及一个正面电极；所述介电层位于该背电场层的表面，并包括一个朝向该背电场层的第一面、一个相反于该第一面的第二面，以及多个贯穿该第一面及第二面的穿槽；该背电极包括一个位于该介电层的第二面上的背电极部，以及多个自该背电极部分别伸入所述穿槽并电连接该背电场层的导电接触部；该正面电极位于该光电转换单元的一个相反于该背电极的一侧。

本发明具有连续背电场层的太阳能电池，还包含多个分别对应该介电层的穿槽位置且位于该第一导电型基板的背面处的背电场结构。

本发明具有连续背电场层的太阳能电池，该光电转换单元还包括一个位在该第二导电型射极层上的抗反射层。

本发明具有连续背电场层的太阳能电池，该第一导电型基板为硅基板，该背电场层的材料为掺杂有价数小于硅的金属材料的硅化合物。

本发明具有连续背电场层的太阳能电池，所述价数小于硅的金属材料为铝、银、铜、锌、镍，或上述的任一组合。

本发明具有连续背电场层的太阳能电池，该介电层的材料为氧化物、氮化物、碳化物、硫化物或氟化物。

本发明具有连续背电场层的太阳能电池的制造方法，包含下列步骤：(A)蚀刻一个第一导电型基板，使其相反的一个入光面与一个背面成为高低起伏状；(B)对该第一导电型基板进行热扩散处理，使该入光面形成一个第二导电型射极层；其特征在于，该制造方法还包含下列步骤：

(C)在该第一导电型基板的背面披覆一层金属胶；

(D)进行热处理，使该金属胶的材料与该第一导电型基板材料产生反应，进而降低该第一导电型基板背面的表面粗糙度，并在该背面及该金属胶之间形成一个背电场层；

(E)移除该金属胶；