[发明专利]硅太阳能电池及其制造方法

说明书

本申请是原案申请号为200880118116.8的发明专利申请(国际申请号：PCT/KR2008/006503，申请日：2008年11月5日，发明名称：硅太阳能电池及其制造方法)的分案申请。

技术领域

示例性实施方式涉及具有选择性发射极结构的硅太阳能电池及其制造方法。

背景技术

目前，由于认为现有能源(如石油和煤)是会被耗尽的，因此对于代替现有能源的另选能源越来越感兴趣。在这些另选能源中，由于太阳能电池具有充足的能源并且不会造成环境污染，因此太阳能电池尤其受到关注。

太阳能电池分类为：太阳能热电池，其利用太阳能热量而产生使涡轮机旋转所需要的蒸汽；和太阳能光电池，其利用半导体的特性来将光子转换成电能。通常，太阳能电池表示太阳能光电池。

根据原材料，太阳能电池分为硅太阳能电池、复合半导体太阳能电池和级联式太阳能电池。在太阳能电池市场中主要使用硅太阳能电池。

图1是示意性地示出现有技术的硅太阳能电池的结构的剖面图。如图1所示，硅太阳能电池包括由p型硅半导体形成的基板101和由n型硅半导体形成的发射极层102。在基板101和发射极层102的界面形成与二极管类似的p-n结。

当太阳光入射在具有上述结构的硅太阳能电池上时，通过光生伏打效应，在掺杂有杂质的硅半导体中产生电子和空穴。在由n型硅半导体构成的发射极层102中产生电子作为主要载流子，在由p型硅半导体构成的基板101中产生空穴作为主要载流子。通过光生伏打效应所产生的电子和空穴分别被引向n型硅半导体和p型硅半导体，并且分别向连接到发射极层102上部的电极103和连接到基板101下部的电极104移动。通过利用电线连接电极103和104而有电流流动。

目前，为了减小电极103和发射极层102之间的接触电阻，将发射极层102的连接到电极103的区域形成为重掺杂区域，并且将发射极层102的未连接到电极103的区域形成作为轻掺杂区域。因此，改进了载流子寿命。这样的结构被称为选择性发射极结构。

选择性发射极结构通过减小电极103和发射极层102之间的接触电阻而大大促进了硅太阳能电池的效率。但是，制造具有选择性发射极结构的硅太阳能电池的处理是复杂的，并且需要很大的花费。

发明内容

技术问题

示例性实施方式提供具有选择性发射极结构的硅太阳能电池及该硅太阳能电池的制造方法，它们能够简化制造处理并且降低制造成本以提高硅太阳能电池的效率。

技术方案

在一个方面中，一种利用丝网印刷方法制造硅太阳能电池的方法包括以下步骤：提供掺杂有第一导电杂质的硅半导体基板；在所述硅半导体基板上形成掺杂有第二导电杂质的发射极层，所述第二导电杂质的极性与所述第一导电杂质的极性相反；在所述发射极层上的上电极连接到所述发射极层的位置处，利用丝网印刷方法形成刻蚀掩模图案；利用所述刻蚀掩模图案作为掩模，在所述发射极层上执行回蚀处理；去除在执行所述回蚀处理之后留下的刻蚀掩模图案；在所述硅半导体基板的整个表面上形成防反射层；使所述上电极穿过所述防反射层，并所述将上电极连接到所述发射极层的上电极形成位置；并且将下电极连接到所述硅半导体基板的下部。

在另一个方面中，硅太阳能电池包括：掺杂有第一导电杂质的硅半导体基板；所述硅半导体基板上的掺杂有第二导电杂质的发射极层，所述第二导电杂质的极性与所述第一导电杂质的极性相反；所述硅半导体基板的整个表面上的防反射层；穿过所述防反射层并连接到所述发射极层的上电极；以及连接到所述硅半导体基板的下部的下电极，其中，所述发射极层包括重掺杂有所述第二导电杂质的第一发射极层、和轻掺杂有所述第二导电杂质的第二发射极层，其中，所述第二发射极层的表面电阻在100Ohm/sq至120Ohm/sq的范围内。

有利效果

在根据示例性实施方式的硅太阳能电池中，由于在高温下一次进行掺杂处理，因此可以防止在基板内激活杂质。并且，由于利用丝网印刷方法来形成刻蚀掩模图案，因此可以简化制造处理并且可以降低制造成本。由于通过丝网印刷方法利用糊体材料简单地形成刻蚀掩模图案，因此不需要真空淀积设备或高温炉。通过在回蚀处理中使用选择性湿刻蚀剂，可以确保回蚀处理的稳定性和可再现性。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，其被并入且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是示意性地示出现有技术的硅太阳能电池的结构的剖面图；