專(zhuān)利名稱(chēng)：一種發(fā)射極環(huán)繞型太陽(yáng)電池及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)電池及其制備方法，具體的，涉及發(fā)射極環(huán)繞型(EWT)太陽(yáng)電池，以 及這種太陽(yáng)電池的制備方法。
背景技術(shù)：
與常規(guī)的硅太陽(yáng)電池相比，背接觸硅太陽(yáng)電池具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是背接觸電池 因減小或消除了接觸柵極的遮蔽損耗(從柵極反射的太陽(yáng)光不能轉(zhuǎn)化成電流)而具有更高的 轉(zhuǎn)化效率。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于兩種極性的接觸區(qū)都制作在背光面上，因此背接觸電池更加容 易裝備成電路，因而更廉價(jià)。背接觸電池還具有更均勻的外觀，因而美感性更好。
制備背接觸硅太陽(yáng)電池有幾種方法。這些方法包括金屬化回繞型(MWA)、金屬化環(huán)繞 型(MWT)、發(fā)射極環(huán)繞型(EWT)以及其它背接觸結(jié)構(gòu)。MWA和MWT在迎光面上具有 金屬的電流收集柵極，這些柵極分別環(huán)繞著邊緣或穿過(guò)孔到達(dá)背光面。與MWT和MWA電 池相比，EWT電池的特征在于在電池的迎光面上沒(méi)有金屬覆蓋，這意味著在電池上沒(méi)有對(duì) 光的遮蔽效應(yīng)，因而可以產(chǎn)生更高的效率。如附圖1中所示，EWT電池的發(fā)射極穿過(guò)在硅 片上的摻雜導(dǎo)電通道從迎光面環(huán)繞到背光面上。制備這樣的導(dǎo)電通道可以用例如激光在硅襯 底上鉆孔，隨后在迎光面和/或背光面上形成發(fā)射極的同時(shí)，在孔內(nèi)形成發(fā)射極。EWT電池 一方面把接觸制作在背光面上， 一方面又在迎光面上保留了電流收集結(jié)，這有利于提高電流 的收集效率。但是，在一定條件下，具有氣體摻雜劑擴(kuò)散通孔的EWT電池表現(xiàn)出與穿過(guò)通 孔傳導(dǎo)相關(guān)的高串聯(lián)電阻。解決這個(gè)問(wèn)題的一種方法是用金屬填充通孔，比如電鍍金屬。然 而，這種方法給制備工藝增加了明顯的復(fù)雜性，因而更昂貴。另一種方法是增加通孔密度， 以實(shí)現(xiàn)可接受的串聯(lián)電阻，然而，這樣會(huì)增加硅片的破碎率和成本。優(yōu)選方法是比表面更重 地?fù)诫s孔，中國(guó)專(zhuān)利200480018805以及200580010122.8中公開(kāi)了一種EWT太陽(yáng)電池及其 制備方法，其中的通孔按西方點(diǎn)陣排布，并且在制作過(guò)程中采用了擴(kuò)散阻擋層，在這種結(jié)構(gòu) 中，通孔的數(shù)量沒(méi)有最小化，并且制備工藝復(fù)雜。國(guó)際專(zhuān)利WO2006029250-A2公開(kāi)了一種 通過(guò)往EWT電池孔內(nèi)印刷導(dǎo)電膏而提高孔內(nèi)摻雜濃度的方法，這也增加了制備工藝的復(fù)雜 程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服EWT太陽(yáng)電池現(xiàn)有技術(shù)中通孔過(guò)多，制備工藝過(guò)于復(fù)雜的缺點(diǎn)， 提供EWT太陽(yáng)電池及其制備方法。為了減少EWT電池所需要的通孔數(shù)量，提高硅電池的 機(jī)械強(qiáng)度，并在提高通孔內(nèi)的摻雜濃度的同時(shí)減少工藝的復(fù)雜性，本發(fā)明提供通孔按六方點(diǎn) 陣排布，背接觸可以靠自對(duì)準(zhǔn)工藝實(shí)現(xiàn)的EWT太陽(yáng)電池；本發(fā)明進(jìn)一步提供同時(shí)實(shí)現(xiàn)孔內(nèi) 高摻雜和背接觸金屬化的EWT太陽(yáng)電池的制作方法。
本發(fā)明提供一種EWT太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)如下在所提供的一種摻雜類(lèi)型的硅片內(nèi)部含有按 六方點(diǎn)陣排布的貫穿硅片迎光面和背光面的通孔陣列，通孔的間距依據(jù)迎光面發(fā)射極的方塊 電阻確定。這樣排布的通孔陣列可以保證所需要的通孔數(shù)量最少。在硅片迎光面上以及通孔 內(nèi)含有與硅片摻雜類(lèi)型相反的第一種摻雜劑的輕摻雜發(fā)射極。在所述輕摻雜發(fā)射極上淀積有 鈍化介質(zhì)層。在硅片背光面上含有第一種摻雜類(lèi)型的重?fù)诫s發(fā)射極，硅片背光面上的通孔處 于重?fù)诫s發(fā)射極的圖形內(nèi)，所述重?fù)诫s發(fā)射極部分進(jìn)入到通孔中。在所述重?fù)诫s發(fā)射極上面 是第一種導(dǎo)電金屬電極，起到收集少子的作用。在第一種導(dǎo)電金屬電極周?chē)峭ㄟ^(guò)刻蝕獲得 的溝槽，在溝槽內(nèi)是第二種導(dǎo)電金屬電極，起到收集多子的作用，所述第一種導(dǎo)電金屬電極 和第二種導(dǎo)電金屬電極靠所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)彼此間的絕緣隔離。
本發(fā)明提供另外一種EWT太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)如下在所提供的一種摻雜類(lèi)型的硅片內(nèi)部含 有按六方點(diǎn)陣排布的貫穿硅片迎光面和背光面的通孔陣列，通孔的間距依據(jù)迎光面發(fā)射極的 方塊電阻確定。這樣排布的通孔陣列可以保證所需要的通孔數(shù)量最少。在硅片迎光面上以及 通孔內(nèi)含有與硅片摻雜類(lèi)型相反的第一種摻雜劑的輕摻雜發(fā)射極。在所述輕摻雜發(fā)射極上淀
積有鈍化介質(zhì)層。在硅片背光面上含有第一種摻雜類(lèi)型的重?fù)诫s發(fā)射極，硅片背光面上的通 孔處于重?fù)诫s發(fā)射極的圖形內(nèi)，所述重?fù)诫s發(fā)射極部分進(jìn)入到通孔中。在所述重?fù)诫s發(fā)射極 上面是第一種導(dǎo)電金屬電極，起到收集少子的作用。在第一種導(dǎo)電金屬電極周?chē)峭ㄟ^(guò)刻蝕 獲得的溝槽，在溝槽內(nèi)的硅片表面中是與硅片摻雜類(lèi)型相同的重?fù)诫s的局域背場(chǎng)，在局域背 場(chǎng)上是第二種導(dǎo)電金屬電極，起到收集多子的作用，所述第一種導(dǎo)電金屬電極和第二種導(dǎo)電 金屬電極靠所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)彼此間的絕緣隔離。
本發(fā)明還提供一種制備本發(fā)明所述的EWT太陽(yáng)電池的方法。主要步驟按順序包含 步驟1:采用激光刻蝕工藝在具有迎光面和背光面的硅片上制備出貫穿硅片的通孔陣列； 步驟2:清潔制備了通孔的所述硅片；
步驟3:采用擴(kuò)散工藝將與所述硅片摻雜類(lèi)型相反的第一種摻雜劑擴(kuò)散進(jìn)入到所述步驟 2制得的硅片的迎光面、背光面和通孔內(nèi)部，形成輕摻雜發(fā)射極；
步驟4:在所述硅片的迎光面上淀積鈍化介質(zhì)層，所述鈍化介質(zhì)層部分進(jìn)入到所述硅片 迎光面上的通孔內(nèi)；
步驟5:將摻雜有第一種摻雜劑的第一種導(dǎo)電金屬漿料按特定的圖形絲網(wǎng)印刷到硅片的 背光面上，并使硅片背光面上的通孔位于所述圖形內(nèi)，使所述摻雜有第一種摻雜劑的第一種 導(dǎo)電金屬漿料進(jìn)入到所述硅片背光面上的通孔內(nèi)；
步驟6:烘干并高溫?zé)Y(jié)，形成第一種導(dǎo)電金屬電極以及含有第一種摻雜劑的重?fù)诫s發(fā) 射極，并實(shí)現(xiàn)第一種導(dǎo)電金屬電極與重?fù)诫s發(fā)射極之間的歐姆接觸；
步驟7:刻蝕掉第一種導(dǎo)電金屬電極圖形之外的含有第一種摻雜劑的輕摻雜發(fā)射極，并 使刻蝕所形成的溝槽和第一種導(dǎo)電金屬電極圖形之間為后續(xù)的需要淀積在溝槽內(nèi)的第二種 導(dǎo)電金屬電極提供足夠高度的臺(tái)階以避免所述的第一種導(dǎo)電金屬電極與所述的第二種導(dǎo)電 金屬電極相接觸；
步驟8:利用所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)自對(duì)準(zhǔn)，在硅片背光面上淀積第二種導(dǎo)電金屬，形成 第二種導(dǎo)電金屬電極，并使淀積在硅片背光面上溝槽內(nèi)的第二種導(dǎo)電金屬電極不與第一種導(dǎo) 電金屬電極相接觸；
由此，制得本發(fā)明的太陽(yáng)電池。
本發(fā)明進(jìn)一步提供另外一種制備本發(fā)明所述的EWT太陽(yáng)電池的方法。主要步驟按順序 包含
步驟l:采用激光刻蝕工藝在具有迎光面和背光面的硅片上制備出貫穿硅片的通孔陣列； 步驟2:清潔制備了通孔的所述硅片；
步驟3:采用擴(kuò)散工藝將與所述硅片摻雜類(lèi)型相反的第一種摻雜劑擴(kuò)散進(jìn)入到所述步驟 2制得的硅片的迎光面、背光面和通孔內(nèi)部，形成輕摻雜發(fā)射極；
步驟4:在所述硅片的迎光面上淀積鈍化介質(zhì)層，所述鈍化介質(zhì)層部分進(jìn)入到所述硅片 迎光面上的通孔內(nèi)；
步驟5:將摻雜有第一種摻雜劑的第一種導(dǎo)電金屬漿料按特定的圖形絲網(wǎng)印刷到硅片的 背光面上，并使硅片背光面上的通孔位于所述圖形內(nèi)，使所述摻雜有第一種摻雜劑的第一種 導(dǎo)電金屬漿料進(jìn)入到所述硅片背光面上的通孔內(nèi)；
步驟6:烘干并高溫?zé)Y(jié)，形成第一種導(dǎo)電金屬電極以及含有第一種摻雜劑的重?fù)诫s發(fā) 射極，并實(shí)現(xiàn)第一種導(dǎo)電金屬電極與重?fù)诫s發(fā)射極之間的歐姆接觸；
步驟7:刻蝕掉第一種導(dǎo)電金屬電極圖形之外的含有第一種摻雜劑的輕摻雜發(fā)射極，并 使刻蝕所形成的溝槽和第一種導(dǎo)電金屬電極圖形之間為后續(xù)的需要淀積在溝槽內(nèi)的第二種 導(dǎo)電金屬電極提供足夠高度的臺(tái)階以避免所述的第一種導(dǎo)電金屬電極與所述的第二種導(dǎo)電 金屬電極相接觸；
步驟8:利用擴(kuò)散工藝在溝槽內(nèi)的硅片表面中制備與硅片摻雜類(lèi)型相同的重?fù)诫s的局域
背場(chǎng)；
步驟9:利用所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)自對(duì)準(zhǔn)，在硅片背光面上淀積第二種導(dǎo)電金屬，形成 第二種導(dǎo)電金屬電極，并使淀積在所述局域背場(chǎng)上的第二種導(dǎo)電金屬電極不與第一種導(dǎo)電金 屬電極相接觸；
由此，制得本發(fā)明的太陽(yáng)電池。
本發(fā)明所提供的EWT太陽(yáng)電池可以減少所需要的通孔數(shù)量，提高太陽(yáng)電池機(jī)械強(qiáng)度， 減少破碎率；所包含的背接觸結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)工藝實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化制備工藝。利用本發(fā)明提 供的EWT太陽(yáng)電池的制作方法，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)通孔內(nèi)的高摻雜和背接觸區(qū)的金屬化，進(jìn)一 步減少制作工藝的復(fù)雜性。


圖1傳統(tǒng)的EWT太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)示意圖，圖中l(wèi)硅片，2通孔，3發(fā)射極，4鈍化介質(zhì) 層，5金屬電極；
圖2本發(fā)明的EWT太陽(yáng)電池的橫截面示意圖，其中l(wèi)硅片，2通孔，3輕摻雜發(fā)射極， 4鈍化介質(zhì)層，5第一種導(dǎo)電金屬電極，6重?fù)诫s發(fā)射極，7第二種導(dǎo)電金屬電極；
圖3本發(fā)明的EWT太陽(yáng)電池的橫截面示意圖，其中l(wèi)硅片，2通 L， 3輕摻雜發(fā)射極， 4鈍化介質(zhì)層，5第一種導(dǎo)電金屬電極，6重?fù)诫s發(fā)射極，7第二種導(dǎo)電金屬電極，8局域背 場(chǎng)；
圖4本發(fā)明的EWT太陽(yáng)電池的迎光面俯視圖，其中，l硅片，2通孔； 圖5本發(fā)明的EWT太陽(yáng)電池的背光面俯視圖，其中，l硅片，2通孔； 圖6制備本發(fā)明的EWT太陽(yáng)電池的一種方法的步驟示意圖。其中，l硅片，2通孔，3
輕摻雜發(fā)射極，4鈍化介質(zhì)層，5第一種導(dǎo)電金屬電極，6重?fù)诫s發(fā)射極，7第二種導(dǎo)電金屬
電極；
圖7制備本發(fā)明的EWT太陽(yáng)電池的另一種方法的步驟示意圖。其中，l硅片，2通孔， 3輕摻雜發(fā)射極，4鈍化介質(zhì)層，5第一種導(dǎo)電金屬電極，6重?fù)诫s發(fā)射極，7第二種導(dǎo)電金 屬電極，8局域背場(chǎng)。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖2、 3、 4、 5所示，本發(fā)明所提供的EWT太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)如下在一種摻雜類(lèi)型的硅 片1內(nèi)部含有按六方點(diǎn)陣排布的，貫穿硅片1迎光面和背光面的通孔2的陣列。在硅片1迎 光面上以及通孔2內(nèi)含有與硅片1的摻雜類(lèi)型相反的第一種摻雜類(lèi)型的輕摻雜區(qū)，所述輕摻 雜區(qū)為輕摻雜發(fā)射極3。在所述輕摻雜發(fā)射極3上淀積有鈍化介質(zhì)層4。在硅片1背光面上
含有第一種摻雜類(lèi)型的重?fù)诫s發(fā)射極6，硅片1背光面上的通孔2處于重?fù)诫s發(fā)射極6的圖 形內(nèi)，所述重?fù)诫s發(fā)射極6部分進(jìn)入到通孔2中。在所述重?fù)诫s發(fā)射極6上面是第一種導(dǎo)電 金屬電極5，起到收集少子的作用。在第一種導(dǎo)電金屬電極5周?chē)峭ㄟ^(guò)刻蝕獲得的溝槽， 在溝槽內(nèi)是第二種導(dǎo)電金屬電極7，起到收集多子的作用，這樣所述的第一種導(dǎo)電金屬電極 5和淀積在溝槽內(nèi)的第二種導(dǎo)電金屬電極7之間靠所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)彼此之間的絕緣隔 離。在所述溝槽內(nèi)的硅片表面部分中也可以含有與硅片1摻雜類(lèi)型相同的第二種摻雜類(lèi)型的 重?fù)诫s區(qū)作為局域背場(chǎng)8，然后在局域背場(chǎng)8上是淀積的第二種導(dǎo)電金屬電極7。
如圖6所示，本發(fā)明的一種制備所述EWT太陽(yáng)電池的方法的主要步驟按順序包含 步驟l:提供具有迎光面和背光面的硅片1，采用激光刻蝕工藝在硅片1上制備出貫穿 硅片的通孔2的陣列；
步驟2:清潔制備了通孔2的所述硅片1;
步驟3:采用擴(kuò)散工藝將與所述硅片1摻雜類(lèi)型相反的第一種摻雜劑擴(kuò)散進(jìn)入到所述硅 片1中，包括迎光面、背光面和通孔2內(nèi)部，形成第一種摻雜類(lèi)型的輕摻雜發(fā)射極3;
步驟4:在所述硅片1的迎光面上淀積鈍化介質(zhì)層4，所述鈍化介質(zhì)層4部分進(jìn)入到迎 光面上的通孔2內(nèi)；
步驟5:將摻雜有第一種摻雜劑的第一種導(dǎo)電金屬漿料按特定的圖形絲網(wǎng)印刷到硅片1 的背光面上，并使硅片背光面上的通孔2位于所述圖形內(nèi)，摻雜有第一種摻雜劑的第一種導(dǎo) 電金屬漿料部分進(jìn)入到所述通孔2內(nèi)；
步驟6:干燥并高溫?zé)Y(jié)，形成第一種導(dǎo)電金屬電極5以及含有第一種摻雜劑的重?fù)诫s
發(fā)射極6，并實(shí)現(xiàn)第一種導(dǎo)電金屬電極5與重?fù)诫s發(fā)射極6之間的歐姆接觸；
步驟7:刻蝕掉硅片1背光面上第一種導(dǎo)電金屬電極5圖形之外的第一種摻雜類(lèi)型的輕 摻雜發(fā)射極3，并使刻蝕所形成的溝槽和第一種導(dǎo)電金屬電極5的圖形之間為后續(xù)的需要淀 積在溝槽內(nèi)的第二種導(dǎo)電金屬電極7提供足夠高度的臺(tái)階以避免所述的第一種導(dǎo)電金屬電極
5與所述的第二種導(dǎo)電金屬電極7相接觸；
步驟8:利用所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)自對(duì)準(zhǔn)，在硅片1背光面上淀積第二種導(dǎo)電金屬，形 成第二種導(dǎo)電金屬電極7，并使淀積在溝槽內(nèi)的第二種導(dǎo)電金屬電極7不與第一種導(dǎo)電金屬 電極5相接觸。
如圖7所示，本發(fā)明還提供另外一種制備所述EWT太陽(yáng)電池的方法。
步驟1:采用激光刻蝕工藝在具有迎光面和背光面的硅片(1)上制備出貫穿硅片(1)
的通孔(2)陣列；
步驟2:清潔制備了通孔(2)的所述硅片(1); 步驟3:采用擴(kuò)散工藝將與所述硅片(1)摻雜類(lèi)型相反的第一種摻雜齊IJ擴(kuò)散進(jìn)入到所述 步驟2制得的硅片(1)的迎光面、背光面和通孔(2)內(nèi)部，形成輕摻雜發(fā)射極(3);
步驟4:在所述硅片(1)的迎光面上淀積鈍化介質(zhì)層(4)，所述鈍化介質(zhì)層(4)部分 進(jìn)入到所述硅片(1)迎光面上的通孔(2)內(nèi)；
步驟5:將摻雜有第一種摻雜劑的第一種導(dǎo)電金屬漿料按特定的圖形絲網(wǎng)印刷到硅片(1) 的背光面上，并使硅片(1)背光面上的通孔(2)位于所述圖形內(nèi)，使所述摻雜有第一種摻 雜劑的第一種導(dǎo)電金屬漿料進(jìn)入到所述硅片(1)背光面上的通孔(2)內(nèi)；
步驟6:烘干并高溫?zé)Y(jié)，形成第一種導(dǎo)電金屬電極(5)以及含有第一種摻雜劑的重?fù)?雜發(fā)射極(6)，并實(shí)現(xiàn)第一種導(dǎo)電金屬電極(5)與重?fù)诫s發(fā)射極(6)間的歐姆接觸；
步驟7:刻蝕掉第一種導(dǎo)電金屬電極(5)圖形之外的含有第一種摻雜劑的輕摻雜發(fā)射極
(3)，并使刻蝕所形成的溝槽和第一種導(dǎo)電金屬電極(5)圖形之間為后續(xù)的需要淀積在溝 槽內(nèi)的第二種導(dǎo)電金屬電極(7)提供足夠高度的臺(tái)階以避免所述第一種導(dǎo)電金屬電極(5) 與所述第二種導(dǎo)電金屬電極(7)之間相接觸；
步驟8:利用擴(kuò)散工藝在溝槽內(nèi)的硅片表面中制備與硅片摻雜類(lèi)型相同的重?fù)诫s的局域 背場(chǎng)(8);
步驟9:利用所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)自對(duì)準(zhǔn)，在硅片(1)背光面上淀積第二種導(dǎo)電金屬， 形成第二種導(dǎo)電金屬電極(7)，并使淀積在所述局域背場(chǎng)(8)上的第二種導(dǎo)電金屬電極(7) 不與第一種導(dǎo)電金屬電極(5)相接觸。
實(shí)施例l
結(jié)合附圖2、 4、 5，本實(shí)施例提供的一種EWT太陽(yáng)電池如下硅片l為p型硅片，內(nèi) 部含有按六方點(diǎn)陣排布的貫穿硅片l的通孔2的陣列，通孔2的直徑為50 pm，相鄰?fù)? 之間的間隔0.5mm。在硅片l迎光面上以及通孔2內(nèi)含有n型的輕摻雜發(fā)射極3，輕摻雜發(fā) 射極3的方塊電阻為150Q/口。在所述輕摻雜發(fā)射極3上淀積有鈍化介質(zhì)層4，鈍化介質(zhì)層4 是80 nm厚的氮化硅薄膜。在硅片1背光面上含有n型的重?fù)诫s發(fā)射極6，硅片1背光面上 的通孔2處于重?fù)诫s發(fā)射極6的圖形內(nèi)，所述重?fù)诫s發(fā)射極6部分進(jìn)入到通孔2中。在所述 重?fù)诫s發(fā)射極6上是第一種導(dǎo)電金屬電極5，這里所述的第一種導(dǎo)電金屬電極5是銀電極， 起到收集少子的作用。在第一種導(dǎo)電金屬電極5周?chē)峭ㄟ^(guò)刻蝕獲得的溝槽，溝槽深度3(^m， 在溝槽內(nèi)是第二種導(dǎo)電金屬電極7，這里所述的第二種導(dǎo)電金屬電極7是鋁電極，起到收集 多子的作用，這樣所述的第一種導(dǎo)電金屬電極5和第二種導(dǎo)電金屬電極7之間靠所述溝槽的 臺(tái)階實(shí)現(xiàn)彼此之間的絕緣隔離。
實(shí)施例2
結(jié)合附圖3、 4、 5，本實(shí)施例提供的EWT太陽(yáng)電池如下:硅片1為n型硅片，內(nèi)部含 有按六方點(diǎn)陣排布的貫穿硅片1的通孔2的陣列，通孔2的直徑為50pm，相鄰?fù)?之間 的間隔1.5mm。在硅片1迎光面上以及通孔2內(nèi)含有p型的輕摻雜發(fā)射極3，輕摻雜發(fā)射極 3的方塊電阻為100Q/口。在所述輕摻雜發(fā)射極3上淀積有鈍化介質(zhì)層4，鈍化介質(zhì)層4是 80nm厚的氮化硅薄膜。在硅片1背光面上含有p型的重?fù)诫s發(fā)射極6，硅片1背光面上的通 孔2處于重?fù)诫s發(fā)射極6的圖形內(nèi)，所述重?fù)诫s發(fā)射極6部分進(jìn)入到通孔2中。在所述重?fù)?雜發(fā)射極6上是第一種導(dǎo)電金屬電極5，這里所述的第一種導(dǎo)電金屬電極5是鋁電極，起到 收集少子的作用。在第一種導(dǎo)電金屬電極5周?chē)峭ㄟ^(guò)刻蝕獲得的溝槽，溝槽深度30^m， 在溝槽內(nèi)的硅片表面中是n型的局域背場(chǎng)8，在局域背場(chǎng)8上是第二種導(dǎo)電金屬電極7，這 里所述的第二種導(dǎo)電金屬電極7是銀電極，起到收集多子的作用，這樣所述的第一種導(dǎo)電金 屬電極5和第二種導(dǎo)電金屬電極7之間靠所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)彼此之間的絕緣隔離。
實(shí)施例3
如圖6所示，本實(shí)施例是一種制備所述EWT太陽(yáng)電池的方法，主要步驟按順序包含
步驟l:提供p型的硅片l，所述硅片1具有迎光面和背光面，采用激光刻蝕工藝在硅 片1上制備出貫穿硅片的通孔2的陣列，通孔2的直徑為50pm;
步驟2:采用酸洗，去離子水沖洗清潔制備了通孔2的所述硅片1;
步驟3:采用擴(kuò)散爐進(jìn)行P0Cl3擴(kuò)散，在硅片l的迎光面、背光面和通孔2內(nèi)部形成n 型的輕摻雜發(fā)射極3，輕摻雜發(fā)射極1的方塊電阻為130Q/口；
步驟4:采用等離子體輔助化學(xué)氣相淀積(PECVD)工藝在所述硅片1的迎光面上淀積 80nm厚的氮化硅薄膜作為鈍化介質(zhì)層4，所述鈍化介質(zhì)層4部分進(jìn)入到迎光面上的通孔2 內(nèi)；
步驟5:將摻雜有磷源的銀衆(zhòng)料按圖4中的第一種導(dǎo)電金屬電極5的圖形絲網(wǎng)印刷到硅 片l的背光面上，并使硅片t背光面上的通孔2位于所述圖形內(nèi)，這樣，所述的摻雜有磷源 的銀漿料也可以進(jìn)入到所述的通孔2內(nèi)；
步驟6:在200°C烘干后在850°C左右燒結(jié)20分鐘，形成作為第一種導(dǎo)電金屬電極5 的銀電極以及n型摻雜的重?fù)诫s發(fā)射極6，并實(shí)現(xiàn)第一種導(dǎo)電金屬電極5與重?fù)诫s發(fā)射極6 之間的歐姆接觸；
步驟7:采用等離子體刻蝕掉硅片1背光面上的第一種導(dǎo)電金屬電極5的圖形之外的n 型的輕摻雜發(fā)射極3，并使刻蝕所形成的溝槽和第一種導(dǎo)電金屬電極5的圖形之間形成30pim 的臺(tái)階；
步驟8:在硅片1背光面上通過(guò)熱蒸發(fā)淀積鋁，形成鋁電極作為第二種導(dǎo)電金屬電極7，
并使淀積在所述溝槽內(nèi)的作第二種導(dǎo)電金屬電極7的鋁電極不與作第一種導(dǎo)龜金屬電極5的 銀電極相接觸。 實(shí)施例4
如圖7所示，本實(shí)施例是一種制備所述EWT太陽(yáng)電池的方法，主要步驟按順序包含
步驟l:提供p型的硅片l，所述硅片1具有迎光面和背光面，采用激光刻蝕工藝在硅 片1上制備出貫穿硅片的通孔2的陣列；通孔2的直徑為50pm，相鄰?fù)椎拈g隔為1.5 mm。
步驟2:采用酸洗，去離子水沖洗清潔制備了通孔2的所述硅片1;
步驟3:采用擴(kuò)散爐進(jìn)行P0Cl3擴(kuò)散，在硅片l的迎光面、背光面和通孔2內(nèi)部形成n 型的輕摻雜發(fā)射極3，輕摻雜發(fā)射極3的方塊電阻為100Q/口；
步驟4:采用PECVD (等離子體輔助化學(xué)氣相淀積)工藝在所述硅片1的迎光面上淀積 80nm厚的氮化硅薄膜作為鈍化介質(zhì)層4，所述鈍化介質(zhì)層4部分進(jìn)入到迎光面上的通孔2 內(nèi)；
步驟5:將摻雜有磷源的銀漿料按圖4中的第一種導(dǎo)電金屬電極5的圖形絲網(wǎng)印刷到硅 片l的背光面上，并使硅片1背光面上的通孔2位于所述圖形內(nèi)，這樣，所述的摻雜有磷源 的銀漿料也可以進(jìn)入到所述的通孔2內(nèi)；
步驟6:在200°C烘干后在85(TC左右燒結(jié)20分鐘，形成作為第一種導(dǎo)電金屬電極5 的銀電極以及n型摻雜的重?fù)诫s發(fā)射極6，并實(shí)現(xiàn)第一種導(dǎo)電金屬電極5與重?fù)诫s發(fā)射極6 之間的歐姆接觸；
步驟7:采用等離子體刻蝕掉硅片1背光面上的第一種導(dǎo)電金屬電極5的圖形之外的n 型的輕摻雜發(fā)射極3，并使刻蝕所形成的溝槽和第一種導(dǎo)電金屬電極5的圖形之間形成30 , 的臺(tái)階；
步驟8:采用擴(kuò)散爐在所述溝槽內(nèi)的硅片表面中擴(kuò)硼，形成p型的局域背場(chǎng)8;
步驟9:在硅片1背光面上通過(guò)熱蒸發(fā)淀積鋁，形成鋁電極作為第二種導(dǎo)電金屬電極7，
并使淀積在溝槽內(nèi)局域背場(chǎng)8上的作第二種導(dǎo)電金屬電極7的鋁電極不與作第一種導(dǎo)電金屬 電極5的銀電極相接觸。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)射極環(huán)繞型太陽(yáng)電池，其特征在于，在一種摻雜類(lèi)型的硅片(1)內(nèi)部含有按六方點(diǎn)陣排布的，貫穿硅片(1)迎光面和背光面的通孔(2)陣列；在硅片(1)背光面上含有與硅片(1)摻雜類(lèi)型相反的重?fù)诫s發(fā)射極(6)，硅片背光面上的通孔(2)處于所述重?fù)诫s發(fā)射極(6)的圖形內(nèi)，所述重?fù)诫s發(fā)射極(6)部分進(jìn)入到通孔(2)中；在所述重?fù)诫s發(fā)射極(6)上是第一種導(dǎo)電金屬電極(5)，起到收集少子的作用，在第一種導(dǎo)電金屬電極(5)周?chē)峭ㄟ^(guò)刻蝕獲得的溝槽，在溝槽內(nèi)是淀積的第二種導(dǎo)電金屬電極(7)，起到收集多子的作用；所述第一種導(dǎo)電金屬電極(5)和淀積在溝槽內(nèi)的第二種導(dǎo)電金屬電極(7)靠所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)彼此之間的絕緣隔離。
2、 一種制備權(quán)利要求1所述的發(fā)射極環(huán)繞型太陽(yáng)電池的方法，其特征在于制備步驟按 順序包含步驟l:采用激光刻蝕工藝在具有迎光面和背光面的硅片(1)上制備出貫穿硅片(1) 的通孔(2)陣列；步驟2:清潔制備了通孔(2)的所述硅片(1);步驟3:采用擴(kuò)散工藝將與所述硅片(1)摻雜類(lèi)型相反的第一種摻雜劑擴(kuò)散進(jìn)入到所述 步驟2制得的硅片(1)的迎光面、背光面和通孔(2)內(nèi)部，形成輕摻雜發(fā)射極(3);步驟4:在所述硅片(1)的迎光面上淀積鈍化介質(zhì)層(4)，所述鈍化介質(zhì)層(4)部分 進(jìn)入到所述硅片(1)迎光面上的通孔(2)內(nèi)；步驟5:將摻雜有第一種摻雜劑的第一種導(dǎo)電金屬漿料按特定的圖形絲網(wǎng)印刷到硅片U) 的背光面上，并使硅片(1)背光面上的通孔(2)位于所述圖形內(nèi)，使所述摻雜有第一種慘 雜劑的第一種導(dǎo)電金屬漿料進(jìn)入到所述硅片(1)背光面上的通孔(2)內(nèi)；步驟6:烘干并高溫?zé)Y(jié)，形成第一種導(dǎo)電金屬電極(5)以及含有第一種摻雜劑的重?fù)?雜發(fā)射極(6)，并實(shí)現(xiàn)第一種導(dǎo)電金屬電極(5)與重?fù)诫s發(fā)射極(6)間的歐姆接觸；步驟7:刻蝕掉第一種導(dǎo)電金屬電極(5)圖形之外的含有第一種摻雜劑的輕摻雜發(fā)射極 (3)，并使刻蝕所形成的溝槽和第一種導(dǎo)電金屬電極(5)圖形之間為后續(xù)的需要淀積在溝 槽內(nèi)的第二種導(dǎo)電金屬電極(7)提供足夠高度的臺(tái)階以避免所述第一種導(dǎo)電金屬電極(5) 與所述第二種導(dǎo)電金屬電極(7)之間相接觸；步驟8:利用所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)自對(duì)準(zhǔn)，在硅片(1)背光面上淀積第二種導(dǎo)電金屬， 形成第二種導(dǎo)電金屬電極(7)，并使淀積在所述溝槽內(nèi)的第二種導(dǎo)電金屬電極(7)不與第 一種導(dǎo)電金屬電極(5)接觸。
3、 一種發(fā)射極環(huán)繞型太陽(yáng)電池，其特征在于，在一種摻雜類(lèi)型的硅片(1)內(nèi)部含有按 六方點(diǎn)陣排布的，貫穿硅片(1)迎光面和背光面的通孔(2)陣列；在硅片(1)背光面上 含有與硅片(1)摻雜類(lèi)型相反的重?fù)诫s發(fā)射極(6)，硅片背光面上的通孔(2)處于所述重 摻雜發(fā)射極(6)的圖形內(nèi)，所述重?fù)诫s發(fā)射極(6)部分進(jìn)入到通孔(2)中；在所述重?fù)?雜發(fā)射極(6)上是第一種導(dǎo)電金屬電極(5)，起到收集少子的作用，在第一種導(dǎo)電金屬電 極(5)周?chē)峭ㄟ^(guò)刻蝕獲得的溝槽，在溝槽內(nèi)的硅片表面中是與硅片(1)摻雜類(lèi)型相同的 重?fù)诫s的局域背場(chǎng)(8)，在局域背場(chǎng)(8)上是淀積的第二種導(dǎo)電金屬電極(7)，起到收集 多子的作用；所述第一種導(dǎo)電金屬電極(5)和溝槽內(nèi)淀積在局域背場(chǎng)(8)上的第二種導(dǎo)電 金屬電極(7)靠所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)彼此之間的絕緣隔離。
4、 一種制備權(quán)利要求2所述的發(fā)射極環(huán)繞型太陽(yáng)電池的方法，其特征在于制備步驟按 順序包括-步驟l:采用激光刻蝕工藝在具有迎光面和背光面的硅片(1)上制備出貫穿硅片(1) 的通孔(2)陣列；步驟2:清潔制備了通孔(2)的所述硅片(1);步驟3:采用擴(kuò)散工藝將與所述硅片(1)摻雜類(lèi)型相反的第一種摻雜劑擴(kuò)散進(jìn)入到所述 步驟2制得的硅片(1)的迎光面、背光面和通孔(2)內(nèi)部，形成輕摻雜發(fā)射極(3);步驟4:在所述硅片(1)的迎光面上淀積鈍化介質(zhì)層(4)，所述鈍化介質(zhì)層(4)部分 進(jìn)入到所述硅片(1)迎光面上的通孔(2)內(nèi)；步驟5:將摻雜有第一種摻雜劑的第一種導(dǎo)電金屬漿料按特定的圖形絲網(wǎng)印刷到硅片(1) 的背光面上，并使硅片(1)背光面上的通孔(2)位于所述圖形內(nèi)，使所述摻雜有第一種摻 雜劑的第一種導(dǎo)電金屬漿料進(jìn)入到所述硅片(1)背光面上的通孔(2)內(nèi)；步驟6:烘干并高溫?zé)Y(jié)，形成第一種導(dǎo)電金屬電極(5)以及含有第一種摻雜劑的重?fù)诫s發(fā)射極(6)，并實(shí)現(xiàn)第一種導(dǎo)電金屬電極(5)與重?fù)诫s發(fā)射極(6)間的歐姆接觸；步驟7:刻蝕掉第一種導(dǎo)電金屬電極(5)圖形之外的含有第一種慘雜劑的輕摻雜發(fā)射極 (3)，并使刻蝕所形成的溝槽和第一種導(dǎo)電金屬電極(5)圖形之間為后續(xù)的需要淀積在溝槽內(nèi)的第二種導(dǎo)電金屬電極(7)提供足夠高度的臺(tái)階以避免所述第一種導(dǎo)電金屬電極(5)與所述第二種導(dǎo)電金屬電極(7)之間相接觸;.步驟8:利用擴(kuò)散工藝在溝槽內(nèi)的硅片表面中制備與硅片摻雜類(lèi)型相同的重?fù)诫s的局域背場(chǎng)(8);步驟9:利用所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)自對(duì)準(zhǔn)，在硅片(1)背光面上淀積第二種導(dǎo)電金屬，形成第二種導(dǎo)電金屬電極(7)，并使淀積在所述局域背場(chǎng)(8)上的第二種導(dǎo)電金屬電極(7) 不與第一種導(dǎo)電金屬電極(5)接觸。
全文摘要
一種發(fā)射極環(huán)繞型太陽(yáng)電池及其制備方法。該電池在硅片1內(nèi)部含有按六方點(diǎn)陣排布的，貫穿硅片1迎光面和背光面的通孔2的陣列，從而將通孔的數(shù)量最小化，減少硅片在制孔工藝過(guò)程中的破碎率；在硅片1背光面上含有的重?fù)诫s發(fā)射極6部分進(jìn)入到通孔中，在所述重?fù)诫s發(fā)射極6上面是第一種導(dǎo)電金屬電極5，起到收集少子的作用。在第一種導(dǎo)電金屬電極5周?chē)峭ㄟ^(guò)刻蝕獲得的溝槽，在溝槽內(nèi)是第二種導(dǎo)電金屬電極7，起到收集多子的作用，所述第一種導(dǎo)電金屬電極5和淀積在溝槽內(nèi)的第二種導(dǎo)電金屬電極7之間靠所述溝槽的臺(tái)階實(shí)現(xiàn)絕緣隔離。
文檔編號(hào)H01L31/18GK101383386SQ20081022418
公開(kāi)日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者王文靜, 雷 趙 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電工研究所;歐貝黎新能源科技股份有限公司