[发明专利]一种降低选择性发射极太阳能电池发射极串联电阻的方法无效
申请号: | 201110443880.6 | 申请日: | 2011-12-27 |
公开(公告)号: | CN103187474A | 公开(公告)日: | 2013-07-03 |
发明(设计)人: | 张博;张炯;向勇 | 申请(专利权)人: | 张博;张炯 |
主分类号: | H01L31/18 | 分类号: | H01L31/18 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 610031 四川省成都市金*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 降低 选择性 发射极 太阳能电池 串联 电阻 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池的制作方法。具体地,本发明涉及的是一种降低选择性发射极太阳能电池发射极串联电阻的方法,
背景技术
太阳能电池是将太阳光能转换成电能的半导体器件。现有传统丝网印刷硅太阳能电池的制作通常包括硅片表面制绒;发射极扩散;去边绝缘;磷硅玻璃去除;抗反射层沉积;网版印刷电极;热过程烧结;测试等步骤。
与太阳能电池相关的原理及制作流程可以参见CN101740659A以及CN101872808A,此处引用作为参考。
选择性发射极太阳能电池是一种新型高效率太阳能电池。与传统丝网印刷太阳能电池相比,选择性发射极太阳能电池采用高方阻发射极层,并在栅线电极下方的发射极层表面实现局部区域的重掺杂。现有选择性发射极太阳能电池的发射极方阻约为100Ω/□,而重掺杂区域方阻约为30Ω/□。
选择性发射极太阳能电池可以采用不同工艺流程制备,相关原理及制作流程可以参见US6429037B1,WO2007085454A1,US6091021,US20110159633A1,US20110183504A1,US20110189810A1,《Laser Chemical Processing(LCP)-A versatile tool for microstructuring applications》(Applied Physics A,Vol.93,pp.99-103,2008),《The development of etch-back processes for industrial silicon solar cells》(Proceedings of 25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition,pp.1174-1178,2010)。
与传统丝网印刷太阳能电池相比,使用选择性发射极的太阳能电池具有较好的蓝光响应和较少的电极遮盖,因此能够实现更高的光电转换效率。但是,由于其发射极表面方阻较大,从而导致了电池串联电阻的增加,阻碍电池转换效率的进一步提高。
在US20090007962A1中,采用在太阳能电池表面开槽的方式形成重掺杂的电流传输通道,从而降低丝网印刷太阳能电池的横向电阻损耗,达到改善电池填充因子和转换效率的目的。然而,该现有技术需要使用额外的开槽和二次掺杂工艺,工艺流程复杂,生产成本高,具体制作流程很难掌握。
喷墨打印技术广泛应用于印制电路、柔性电子、太阳能电池制造等半导体行业,具有成本低,工艺简单,环境适应性好等特点。在US20090239363A1和US20100048006A1中,采用了非接触式喷墨打印方法在半导体基底中实现掺杂,此处引用作为参考。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种降低选择性发射极太阳能电池发射极串联电阻的方法。
具体来说,本方法提出了一种有效降低选择性发射极太阳能电池的发射极表面串联电阻的方法,其通过优化的工艺流程在正面栅线电极之间形成中等掺杂浓度的半导体沟道,从而降低轻掺杂发射极的表面电阻以及太阳能电池的串联电阻,对太阳能电池转换效率的提高有显著改善。
为解决上述技术问题,本发明提出了一种降低选择性发射极太阳能电池发射极串联电阻的方法,其中,所述方法包括如下步骤:
A、对太阳能硅片执行标准的制绒工艺,形成所述太阳能硅片表面的金字塔结构;
B、使用与所述太阳能硅片极性相反的掺杂源在所述太阳能硅片上制作图形;
C、对所述太阳能硅片执行标准扩散工艺,同时形成轻掺杂浓度的发射极和位于发射极内部的中等掺杂浓度的半导体沟道;此外,在所述太阳能硅片表面形成含有杂质的二氧化硅层;扩散掺杂源极性与步骤B中所述掺杂源极性相同,而与所述太阳能硅片极性相反;
D、对所述太阳能硅片执行标准的去边绝缘和去二氧化硅工艺,将所述太阳能硅片侧面和背面的与所述太阳能硅片极性相反的硅片和表面的二氧化硅层完整去除;
E、对所述太阳能硅片执行清洗工艺,去除掺杂源在步骤C中形成且不能在步骤D中去除的残留物;
F、在所述轻掺杂发射极和中等掺杂浓度半导体沟道制备完成后,继续进行抗反射膜、选择性发射极、栅线电极、母线电极以及背电极等其他部分的制备工艺,最终完成选择性发射极太阳能电池的制作;
优选的,所述步骤A中,所述太阳能硅片进行过掺杂工艺,电阻率约为0.1-3.5Ω·cm;
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的,例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的,一个或多个电光源,如场致发光光源在结构上相连的,并与其电光源在电气上或光学上相耦合的