[发明专利]用于太阳能电池导电触点的晶种层

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及可再生能源领域，并且具体地讲，涉及用于太阳 能电池导电触点的晶种层以及形成用于太阳能电池导电触点的晶种层的方 法。

背景技术

光伏电池(常常被称为太阳能电池)是熟知的用于直接转化太阳辐射 为电能的设备。一般来讲，使用半导体加工技术在基板的表面附近形成p-n 结而将太阳能电池制造在半导体晶片或基板上。照射在基板表面上并进入 基板内的太阳辐射在基板主体中形成电子和空穴对。电子和空穴对迁移至 基板中的p掺杂区域和n掺杂区域，从而在掺杂区域之间产生电压差。将 掺杂区域连接到太阳能电池上的导电区域，以将电流从电池引导至与其耦 合的外部电路。

效率是太阳能电池的重要特性，因其直接与太阳能电池发电的能力有 关。同样，制备太阳能电池的效率直接与此类太阳能电池的成本效益有 关。因此，提高太阳能电池效率的技术或提高制备太阳能电池效率的技术 是普遍所需的。本发明的一些实施例涉及通过提供制备太阳能电池结构的 新工艺而提高太阳能电池的制造效率。通过提供新型太阳能电池结构，本 发明的一些实施例可供提高太阳能电池效率之用。

附图说明

图1是根据本发明实施例的根据糊剂添加剂内的目标硅(Si)含量变化的 烧后光致发光(PL)中点的曲线图。

图2A是根据本发明实施例的硅基板在焙烧相对于其中的铝具有15％ 硅的晶种糊剂后的扫描电子显微镜(SEM)图像。

图2B是根据本发明实施例的硅基板在焙烧相对于其中的铝具有25％ 硅的晶种糊剂后的SEM图像。

图3A示出根据本发明实施例的具有导电触点的太阳能电池的一部分 的横截面视图，所述导电触点形成于在基板上方形成的发射极区上。

图3B示出根据本发明实施例的具有导电触点的太阳能电池的一部分的 横截面视图，所述导电触点形成于在基板中形成的发射极区上。

图4A至图4C示出根据本发明实施例的制造具有导电触点的太阳能电 池的方法中的各种加工操作的横截面视图。

具体实施方式

本文描述了用于太阳能电池导电触点的晶种层以及形成用于太阳能电 池导电触点的晶种层的方法。在以下描述中，示出许多具体细节，诸如具 体工艺流程操作，以形成对本发明的实施例的透彻理解。将对本领域的技 术人员显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下来实施本发明的实 施例。在其他情况中，并未详细地描述熟知的制造技术，诸如平版印刷和 图案化技术，以避免不必要地使本发明的实施例难以理解。此外，应当理 解，图中所示各种实施例是示例性的且未必按比例绘制。

本文公开了具有导电触点的太阳能电池。在一个实施例中，太阳能电 池包括基板。发射极区设置在基板上方。导电触点设置在发射极区上，并 且包括与发射极区接触的导电层。导电层由铝/硅(Al/Si)颗粒构成，所述 Al/Si颗粒具有大于约15％的Si与余量Al的组合物。在另一个实施例中， 太阳能电池包括基板，所述基板在基板表面处或其附近具有扩散区域。导 电触点设置在扩散区域上方，并且包括与基板接触的导电层。导电层由铝/ 硅(Al/Si)颗粒构成，所述Al/Si颗粒具有大于约15％的Si与余量Al的组合 物。在另一个实施例中，部分制造的太阳能电池包括基板。发射极区设置 在基板中或其上方。导电触点设置在发射极区的硅区域上，并且包括与硅 区域接触的导电层。导电层由铝/硅(Al/Si)颗粒构成，所述Al/Si颗粒具有含 足够量的硅使得在导电层退火期间，导电层不会消耗很大部分的硅区域的 组合物。组合物的剩余量为Al。

本文所述的一个或多个实施例涉及通过在印刷导电晶种颗粒中包含硅 来控制硅基发射极区中的光致发光(PL)衰减。更具体地讲，当从第一成型 导电印刷晶种层形成导电触点时，可印刷由铝-硅合金颗粒构成的糊剂。焙 烧糊剂或使糊剂退火以与设备形成电接触(并且例如，以烧掉糊剂中的溶 剂)。来自设备基板或其他硅层的硅在焙烧期间可快速溶解于铝中。当硅 从基板溶解时，其可在基板中形成凹点。这些凹点又可引起在设备表面处 高度重组，从而导致PL信号降低并且降低了设备效率。在一个或多个实施 例中，铝被沉积以在糊剂本身中还包含足够的硅，从而防止硅从基板的这 种溶解。