[发明专利]双面受光太阳电池制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双面受光太阳电池的制作方法，属于太阳电池领域。 

背景技术

太阳电池是利用光生伏特效应将太阳光转化为可供利用的电能的半导体光电器件。尽可能多地接收太阳光并尽可能地减少光生载流子复合是增加太阳电池实际发电量的两个主要途径。传统结构太阳电池的结构如图1所示。其主要结构包括：半导体衬底(11)，一般为晶体硅；位于半导体衬底其中一个主要表面的掺杂层(14)；覆盖于掺杂层之上的介质薄膜(16)；位于掺杂层部分区域之上的镂空的金属电极(18)，一般为银电极；覆盖半导体衬底另一主要表面绝大部分区域的金属电极(17)，一般为铝电极；以及在铝电极烧结过程中，由铝与半导体衬底的合金化过程所形成的掺杂层(12)。由于上述传统结构太阳电池的一个主要表面被不透光的金属电极(17)所覆盖，因此只能利用由另一个主要表面入射的太阳光。 

为了使太阳电池两个主要表面都能收集到太阳光，从而提高太阳电池的实际发电量，双面受光太阳电池的概念被提出。双面受光太阳电池的一般结构如图2所示。其主要结构包括：半导体衬底(21)，一般为晶体硅；位于半导体衬底一个主要表面的掺杂层一(22)；位于半导体衬底另一个主要表面的掺杂层二(24)；覆盖于掺杂层一(22)之上的介质薄膜一(25)；覆盖于掺杂层二(24)之上的介质膜二(26)；位于掺杂层一(22)部分区域之上的镂空的金属电极一(27)；位于掺杂层二(24)部分区域之上的镂空的金属电极二(28)，由于双面受光太阳电池两个主要表面上的金属电极均为镂空结构，太阳光能够从上述两个表面入射到半导体衬底内部。此外，双面受光太阳电池金属电极的覆盖面积比传统太阳电池小，而且半导体衬底的两个主要表面均由具备一定表面钝化作用的介质薄膜所覆盖，因而入射太阳光被吸收后所产生的光生载流子的复合更少。因此，双面受光太阳电池的实际发电量一般比传统太阳电池高。 

制作双面受光太阳电池的其中一个关键是在半导体衬底(21)的两个主要表面分别形成掺杂层一(22)及掺杂层二(24)，并且掺杂层一(22)和掺杂层二(24)之间要实现隔离，不能相互影响。传统太阳电池制作工艺中常用热扩散方法制作传统太阳电池结构中的掺杂层(14)。但由于热扩散过程中，掺杂剂往往存在于整 个工艺环境之中，很难在半导体衬底的单一表面实现掺杂，而往往在半导体衬底的两个表面均形成掺杂层。因此，如果均采用热扩散方法制作双面受光太阳电池的掺杂层一(22)及掺杂层二(24)，两者将相互影响，无法实现隔离。为了解决上述问题，对比文献一(中国专利，申请号：201210090097.0)采取了以下技术方案： 

步骤一：将原始硅片进行清洗，去除背面损伤层； 

步骤二：将上述硅片的正面背靠背进行单面硼扩散，硅片背面为扩散面； 

步骤三：在扩散后的硅片背面沉积掩膜层； 

步骤四：将硅片的正面进行清洗，去除损伤层，去除绕射扩散层，制绒； 

步骤五：将硅片的背面背靠背进行单面磷扩散，硅片正面为扩散面； 

步骤六：去除扩散形成的周边结、杂质玻璃以及掩膜； 

步骤七：在硅片的两面分别沉积减反膜； 

步骤八：在硅片的两面分别印刷金属电极，烧结，即可得到双面受光型晶体硅太阳电池。 

对比文献一的上述技术方案采用带掩膜层扩散及后续的制绒、去掩膜等步骤实现了双面受光太阳电池两个主要表面上掺杂层的隔离。但该技术方案存在以下不足：首先，掩膜层的使用增加了掩膜层沉积(步骤三)及掩膜层去除(步骤六)两个步骤，制造成本较高；其次，掩膜层内可能存在的有害杂质及掩膜层沉积过程中引入的污染有可能在后续的磷扩散(步骤五)中进入到太阳电池内部，从而降低太阳电池的性能；最后，磷扩散过程的高温往往会使掩膜层变得致密，在后续的掩膜层去除步骤(步骤六)中，掩膜层难以清除，若通过延长工艺时间或增加腐蚀液浓度等手段使掩膜层得以清除，则容易导致磷扩散及硼扩散表面被腐蚀。