專利名稱：具有后表面反射器的雙面太陽能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及太陽能電池，特別地，本發(fā)明涉及用于雙面太陽能電池的改進(jìn)結(jié)構(gòu)和制造方法。
背景技術(shù)：
雙面太陽能電池(BSC)可以使用任意種類的不同設(shè)計(jì)，以獲得比傳統(tǒng)的單面太陽能電池通?？梢垣@得的效率更高的效率。美國(guó)專利5，665，175中顯示了一個(gè)這樣的設(shè)計(jì)， 其公開了具有分別在BSC的前表面和后表面上形成的第一活動(dòng)區(qū)和第二活動(dòng)區(qū)的BSC配置，兩個(gè)區(qū)由距離λ分離。該距離λ允許泄露電流在第一活動(dòng)區(qū)和第二活動(dòng)區(qū)之間流動(dòng)， 從而允許利用該雙面電池的太陽能電池板在一個(gè)或多個(gè)個(gè)體太陽能電池被遮擋或失效時(shí)也能繼續(xù)操作。美國(guó)專利7，495，167公開了一種n+ρρ+結(jié)構(gòu)及其制造方法。在所公開的結(jié)構(gòu)中，由硼擴(kuò)散形成的P+層表現(xiàn)出與襯底的初始水平接近的壽命。為了獲得該壽命，7，495，167專利教導(dǎo)在磷吸雜之后，必須在600°C或更低的溫度下對(duì)電池退火一小時(shí)或更長(zhǎng)的時(shí)間。為了保持通過磷和低溫硼吸雜步驟恢復(fù)的壽命，然后電池經(jīng)受最終的熱處理步驟，在熱處理步驟中，在大約700°C或更低的溫度下燒制(fire)電池一分鐘或更短的時(shí)間。美國(guó)專利申請(qǐng)公開2005/0056312公開了用于在單個(gè)太陽能電池中獲得兩個(gè)或更多個(gè)p-n結(jié)的替代技術(shù)，所公開的技術(shù)使用透明襯底(例如玻璃或石英襯底)。在一個(gè)公開的實(shí)施例中，BSC包括形成在透明襯底的相對(duì)側(cè)面上的兩個(gè)薄膜多晶或非晶電池。由于該電池的設(shè)計(jì)，可以在窗口層的低溫沉積之前完成吸收劑層的高溫沉積，從而避免P-n結(jié)的劣化或破壞。雖然有用于制造BSC的各種BSC設(shè)計(jì)和技術(shù)，但是這些設(shè)計(jì)和技術(shù)較復(fù)雜，并因此昂貴。相應(yīng)地，所需要的是能夠獲得與雙面太陽能電池相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)保持單面太陽能電池的制造簡(jiǎn)易性的太陽能設(shè)計(jì)。本發(fā)明提供了這樣的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)化制造方法和所形成的雙面太陽能電池(BSC)，該簡(jiǎn)化制造方法降低了制造成本。根據(jù)本發(fā)明，BSC利用了后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格(back surface contact grid)和覆蓋的覆蓋金屬反射器(overlaid blanket metal layer)的組合。此外，摻雜非晶硅層插入觸點(diǎn)網(wǎng)格和覆蓋層之間。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該制造方法包括以下步驟在硅襯底的后表面上沉積具有第一導(dǎo)電類型的摻雜物，以形成后表面摻雜區(qū)，其中硅襯底的導(dǎo)電類型與摻雜物的導(dǎo)電類型相同；在所述后表面摻雜區(qū)上沉積后表面介電層；在所述硅襯底的前表面上形成具有第二導(dǎo)電類型的活動(dòng)區(qū)；蝕刻所述活動(dòng)區(qū)；將前表面鈍化和AR介電層沉積到所述活動(dòng)區(qū)上；施加和燒制前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；將摻雜的非晶硅層沉積到所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面電介質(zhì)上；在所述摻雜的非晶硅層上沉積金屬層；以及隔離前活動(dòng)區(qū)。所述方法進(jìn)一步包括在所述摻雜的非晶硅層和所述金屬層之間沉積導(dǎo)電界面層的步
馬聚ο在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，所述制造方法包括以下步驟在P型硅襯底的后表面上沉積硼摻雜層；在所述硼摻雜層上沉積后表面電介質(zhì)；在所述硅襯底的前表面上擴(kuò)散磷，以形成n+層和前表面結(jié)；(例如通過HF蝕刻)去除所述磷擴(kuò)散步驟中形成的磷硅玻璃(PSG)；將前表面鈍化和AR介電層沉積到所述η+層上；施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；燒制前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；將非晶硅的硼摻雜層沉積到所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面電介質(zhì)上；將金屬層沉積到硼摻雜非晶硅層上；以及例如使用激光劃片機(jī)隔離前表面結(jié)。所述方法可以進(jìn)一步包括在硼摻雜非晶硅層和金屬層之間沉積導(dǎo)電界面層的步驟，所述導(dǎo)電界面層例如由ITO或&ι0:Α1組成?？梢酝瑫r(shí)執(zhí)行前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格燒制步驟和后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格燒制步驟。可選地，可以在前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格施加步驟和燒制步驟之前或之后執(zhí)行后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格施加步驟和燒制步驟?？梢允褂肅VD通過沉積硼摻雜二氧化硅層、使用CVD通過沉積硼摻雜多晶硅層、使用PE-CVD通過沉積硼摻雜非晶硅層、在襯底的后表面上噴涂硼酸溶液、或者在襯底的后表面上噴涂/揩涂硼摻雜旋涂玻璃，來實(shí)現(xiàn)硼摻雜層沉積步驟?？梢栽诖蠹s850°C的溫度下執(zhí)行磷擴(kuò)散步驟大約10至20分鐘。可以在施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格之后執(zhí)行后表面電介質(zhì)沉積步驟。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，提供一種雙面太陽能電池(BSC)，包括具有前表面活動(dòng)區(qū)和后表面摻雜區(qū)的具有第一導(dǎo)電類型的硅襯底，其中前表面活動(dòng)區(qū)具有第二導(dǎo)電類型，后表面摻雜區(qū)具有第一導(dǎo)電類型；沉積在所述前表面活動(dòng)區(qū)和后表面摻雜區(qū)上的介電層；施加在所述前表面介電層上的前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格，在燒制過程中所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格通過前表面電介質(zhì)合成到活動(dòng)區(qū)；施加在后表面介電層上的后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格，在燒制過程中所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格通過后表面電介質(zhì)合成到后表面摻雜區(qū)；摻雜有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜物的非晶硅層，所述非晶硅層沉積在所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面電介質(zhì)上； 以及沉積在摻雜的非晶硅層上的覆蓋金屬層。BSC可以進(jìn)一步包括硅襯底的所述前表面上的槽，所述槽隔離前表面結(jié)。BSC可以進(jìn)一步包括插入摻雜非晶硅層和金屬層之間的例如由 ITO或aiO:Al組成的導(dǎo)電界面層。硅襯底可以由P型硅組成，所述活動(dòng)區(qū)由來自于磷擴(kuò)散步驟的η+材料組成，以及所述摻雜區(qū)和所述非晶硅層進(jìn)一步包括硼摻雜物。硅襯底可以由 η型硅組成，所述活動(dòng)區(qū)由來自硼擴(kuò)散步驟的P+材料組成，以及所述摻雜區(qū)和所述非晶硅層進(jìn)一步包括磷摻雜物。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，所述制造方法包括以下步驟在具有第一導(dǎo)電類型的硅襯底的前表面上形成具有第二導(dǎo)電類型的活動(dòng)區(qū)；蝕刻所述硅襯底的所述前表面； 將前表面鈍化和AR介電層沉積到所述活動(dòng)區(qū)上；將后表面介電層沉積到所述硅襯底的所述后表面上；施加和燒制前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；將摻雜的非晶硅層沉積到所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面電介質(zhì)上；以及在摻雜的非晶硅層上沉積金屬層。所述方法可以進(jìn)一步包括在所述摻雜的非晶硅層和所述金屬層之間沉積導(dǎo)電界面層的步驟。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，所述制造方法包括以下步驟將磷擴(kuò)散到硅襯底的前表面上，以形成η+層和前表面結(jié)，以及將磷擴(kuò)散到所述硅的后表面上，以形成后表面結(jié)；(例如通過HF蝕刻)去除所述磷擴(kuò)散步驟中形成的磷硅玻璃；將前表面鈍化和AR介電層沉積到前表面上，以及將后表面介電層沉積到所述后表面上；施加和燒制前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；以及將金屬層沉積到所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面電介質(zhì)上。 可以同時(shí)執(zhí)行所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格燒制步驟和所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格燒制步驟?？蛇x地，可以在前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格施加步驟和燒制步驟之前或之后執(zhí)行后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格施加步驟和燒制步驟。所述方法可以進(jìn)一步包括去除后表面結(jié)的步驟和隔離前表面結(jié)的步驟。可以在去除后表面結(jié)之后以及在后表面上沉積介電層之前例如通過絲網(wǎng)印刷或利用陰影掩膜的沉積來施加后表面金屬網(wǎng)格。可以在去除后表面結(jié)之后以及在后表面上沉積介電層之前執(zhí)行后表面網(wǎng)格施加步驟。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，所述制造方法包括以下步驟在具有第一導(dǎo)電類型的硅襯底的后表面上沉積后表面介電層；在所述硅襯底的前表面上形成具有第二導(dǎo)電類型的活動(dòng)區(qū)；蝕刻所述硅襯底的所述前表面；將前表面鈍化和AR介電層沉積到所述活動(dòng)區(qū)上；施加和燒制前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；將摻雜的非晶硅層沉積到所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面介電層上；在所述摻雜的非晶硅層上沉積金屬層；以及例如使用激光劃片機(jī)隔離所述前表面結(jié)。該方法可以進(jìn)一步包括在所述摻雜的非晶硅層和所述金屬層之間沉積導(dǎo)電界面層的步驟。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，所述制造方法包括以下步驟在硅襯底的后表面上沉積介電層；在所述襯底的前表面上擴(kuò)散磷，以形成η+層和前表面結(jié)；(例如通過HF蝕刻)去除所述擴(kuò)散步驟中形成的磷硅玻璃(PSG)；沉積前表面鈍化和AR介電層；施加和燒制前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；將硼摻雜非晶硅層沉積到所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面電介質(zhì)上；在所述硼摻雜非晶硅層上沉積金屬層；以及例如使用激光劃片機(jī)隔離所述前表面結(jié)。所述方法可以進(jìn)一步包括在硼摻雜非晶硅層和金屬層之間沉積導(dǎo)電界面層的步驟，所述導(dǎo)電界面層例如由ITO或&ι0:Α1組成。可以同時(shí)執(zhí)行前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格燒制步驟和后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格燒制步驟?？蛇x地，可以在前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格施加步驟和燒制步驟之前或之后執(zhí)行后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格施加步驟和燒制步驟。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，提供一種雙面太陽能電池(BSC)，包括具有第一導(dǎo)電類型的前表面活動(dòng)區(qū)的硅襯底；沉積在所述硅襯底的前表面活動(dòng)區(qū)和后表面上的介電層；施加在后表面電介質(zhì)上的后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格，在燒制過程中所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格通過后表面電介質(zhì)合成到硅襯底的后表面；摻雜有第一導(dǎo)電類型的摻雜物的非晶硅層，所述非晶硅層沉積在后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和后表面電介質(zhì)上；以及沉積在摻雜的非晶硅層上的覆蓋金屬層。BSC可以進(jìn)一步包括插入在摻雜非晶硅層和金屬層之間的例如由ITO或aiO:Al組成的導(dǎo)電界面層。硅襯底可以由P型硅組成，所述活動(dòng)區(qū)可由來自于磷擴(kuò)散步驟的n+材料組成，以及所述非晶硅層可以進(jìn)一步包括硼摻雜物。硅襯底可以由η型硅組成，所述活動(dòng)區(qū)由來自硼擴(kuò)散步驟的P+材料組成，以及所述非晶硅層可以進(jìn)一步包括磷摻雜物。BSC可以進(jìn)一步包括直接沉積在所述硅襯底的所述后表面上并且插入在所述硅襯底和所述后表面介電層之間的金屬網(wǎng)格圖案。BSC可以進(jìn)一步包括所述硅襯底的所述前表面上的槽，所述槽隔離前表面結(jié)。通過參考說明書的剩余部分以及附圖，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)。


圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的BSC的優(yōu)選實(shí)施例；
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圖2顯示圖1的BSC的工藝流程；圖3顯示圖1的BSC的替代實(shí)施例；圖4顯示圖3的BSC的工藝流程；圖5顯示圖1的BSC的替代制造過程；圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的BSC的替代優(yōu)選實(shí)施例；圖7顯示圖6的BSC的工藝流程；圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的BSC的替代優(yōu)選實(shí)施例；圖9顯示圖8的BSC的工藝流程；圖10顯示圖6的BSC的替代制造過程；圖11顯示圖8的BSC的替代實(shí)施例；圖12顯示圖11的BSC的工藝流程。
具體實(shí)施例方式傳統(tǒng)的單面太陽能電池包括前表面上的網(wǎng)格形狀的電極和覆蓋整個(gè)后表面的固態(tài)電極。相反，在傳統(tǒng)的雙面太陽能電池(BSC)中，電極結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)為不僅允許光從前表面進(jìn)入，還允許光從后表面進(jìn)入。這樣，單面電池中覆蓋后表面的固態(tài)電極被BSC中的網(wǎng)格電極所代替。在這樣的電池中，網(wǎng)格形狀的后表面電極允許光(例如間接的光)從后面進(jìn)入。 此外，由于網(wǎng)格形狀的后表面電極的減小的接觸面積，這樣的設(shè)計(jì)具有更高的效率。根據(jù)本發(fā)明，雙面太陽能電池被設(shè)置為組合非連續(xù)的(例如網(wǎng)格形狀的)后表面電極和后表面反射器，從而獲得較高效率的優(yōu)點(diǎn)。圖1顯示根據(jù)圖2中描述的過程制造的優(yōu)選BSC結(jié)構(gòu)的剖面圖。硅襯底101可以是P型或η型。在圖1和2所示的示例性設(shè)備和過程中，使用P型襯底。開始，利用任意公知類型的襯底制備工藝來制備襯底101 (步驟201)。通常，在步驟201中，通過蝕刻過程去除鋸開和處理導(dǎo)致的破壞，例如使用硝酸和氫氟(HF)酸混合物。 襯底制備之后，摻雜襯底101的底面，從而形成后表面摻雜區(qū)103(步驟20 。優(yōu)選地，區(qū) 103與襯底101被摻雜為相同的摻雜類型。相對(duì)于襯底101，提高區(qū)103的摻雜水平，降低接觸電阻。此外，摻雜區(qū)103降低了后表面重組，這是包含后表面反射器所加重的問題。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，區(qū)103與襯底101被摻雜為不同的摻雜類型?？衫萌魏晤愋偷募夹g(shù)來形成區(qū)103。示例性技術(shù)包括但不限于化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子體增強(qiáng)CVD(PE-CVD)、噴涂和旋涂。相應(yīng)地，對(duì)于假設(shè)的ρ型襯底和ρ型區(qū)103，可通過利用CVD沉積硼摻雜多晶硅層來形成該區(qū)；利用PE-CVD沉積硼摻雜二氧化硅或非晶硅層；在襯底101的后表面上噴涂/旋涂硼酸溶液或摻雜的旋涂玻璃(spin-on glass)；或者通過其他方式。形成區(qū)103之后，在襯底101的后表面上沉積介電層105，特別地，如圖所示在摻雜區(qū)103的頂部(步驟20 。優(yōu)選地，層105包括氮化硅、或二氧化硅、或二氧化硅/氮化硅堆疊，優(yōu)選地在300°C至400°C的溫度下利用PE-CVD技術(shù)而沉積，并且對(duì)于氮化硅具有大約76納米的厚度，對(duì)于氧化硅具有大約100納米的厚度。接下來，在襯底101的前表面上形成活動(dòng)區(qū)，該活動(dòng)區(qū)的導(dǎo)電類型與襯底的導(dǎo)電類型不同。例如，假設(shè)襯底為P型，在步驟 207中，在襯底101的前表面上擴(kuò)散磷以生成η+層107以及位于襯底101和η+層107的交界面處的p-n結(jié)。優(yōu)選地，利用磷酰氯(POCl3)形成η+層107，其中在825°C至890°C范圍內(nèi)的擴(kuò)散溫度下執(zhí)行擴(kuò)散，優(yōu)選地，在大約850°C的溫度下，在氮?dú)夥罩袛U(kuò)散10至20分鐘(步驟207)。可以理解，在步驟207的磷擴(kuò)散過程中，來自于區(qū)103的硼擴(kuò)散到襯底101的后表面中，以形成后表面場(chǎng)(BSF)。然后，在室溫或接近室溫下，例如利用氫氟酸(HF)腐蝕劑對(duì)擴(kuò)散步驟207中形成的磷硅玻璃(PSG)蝕刻1至5分鐘(步驟209)。在優(yōu)選實(shí)施例中，前側(cè)結(jié)的厚度為0. 3至0. 6微米，表面摻雜濃度為大約8X 1021/cm3。在步驟211，沉積前表面鈍化和防反射(AR)介電層109，其優(yōu)選地由氮化硅或氮氧化硅或氧化硅/氮化硅系統(tǒng)的材料的堆疊組成。在一個(gè)實(shí)施例中，層109由大約76納米厚的氮化硅層組成。在另一個(gè)實(shí)施例中，層109由70納米的Si3N4下的大約10納米的SW2組成。優(yōu)選地，層109在300°C至400°C的溫度下被沉積。沉積介電層109之后，例如使用絲網(wǎng)印刷工藝在BSC 100的前表面和后表面上施加觸點(diǎn)網(wǎng)格(步驟21；3)。在示例性實(shí)施例中，前觸點(diǎn)網(wǎng)格111由銀組成，而后觸點(diǎn)網(wǎng)格113 由鋁-銀混合物組成。在優(yōu)選實(shí)施例中，前后觸點(diǎn)網(wǎng)格都是對(duì)齊的，并使用相同的接觸尺寸和間距，電極大約為100微米寬、15微米厚并間隔大約2. 5毫米。在至少一個(gè)替代實(shí)施例中，后觸點(diǎn)網(wǎng)格使用更細(xì)微的間隔以減小襯底中的橫向電流流動(dòng)所引起的電阻損耗。接下來執(zhí)行步驟215的接觸燒制，優(yōu)選地在空氣中在750°C的峰值溫度下執(zhí)行3秒鐘。該過程的結(jié)果是，觸點(diǎn)111通過鈍化和AR介電涂層109合成到η+層107。類似地，觸點(diǎn)113通過介電涂層105合成到層103。應(yīng)理解，可以執(zhí)行如圖所示的單燒制步驟，或者可以對(duì)前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格分別地應(yīng)用以及燒制，從而對(duì)每一網(wǎng)格使用不同的燒制條件。雖然可以在后表面介電層105和觸點(diǎn)113上直接沉積后反射器，但是優(yōu)選地首先在后表面上施加非晶硅的層115(步驟217)。優(yōu)選地，層115很薄以最小化紅外吸收和串聯(lián)電阻，層115的厚度大約為5至40納米，并利用例如PE-CVD技術(shù)被沉積。層115是高度摻雜的，優(yōu)選地在1019/cm3或更高的水平，其與襯底101具有相同的摻雜物類型，即使用ρ型襯底的示例性結(jié)構(gòu)中的P型摻雜物。對(duì)于示例性實(shí)施例，用硼作為摻雜物。最后，在結(jié)構(gòu)的后表面上沉積覆蓋金屬層(blanket metal layer) 117 (步驟219)，金屬層117既提供后表面反射器又提供與觸點(diǎn)113進(jìn)行電連接的裝置。通常，層117的厚度為1至10微米，其優(yōu)選地是較薄的層以最小化晶片彎曲。對(duì)于給定的非晶硅帶隙，即1. 75eV，層115對(duì)于到達(dá)反射層117的長(zhǎng)波長(zhǎng)光子是透明的。最后，隔離前結(jié)，例如利用激光劃片機(jī)在電池的周邊附近在前電池表面上形成槽(步驟221)。優(yōu)選地，使用物理氣相沉積(PVD)或絲網(wǎng)印刷來沉積覆蓋金屬層117，雖然能夠理解其他技術(shù)也是可用的。優(yōu)選地，層117對(duì)紅色具有高反射率，從而延長(zhǎng)了區(qū)101中的光子路徑長(zhǎng)度，并增大了具有接近帶隙的波長(zhǎng)的光子的吸收率。此外，優(yōu)選地使用低成本金屬， 例如鋁。雖然沒有顯示，但是銀總線、鎳釩涂層或其他材料可以被添加至層117的后表面， 以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)后觸點(diǎn)的焊接。圖3和4顯示了略微修改了前述設(shè)備結(jié)構(gòu)和方法的替代實(shí)施例。在結(jié)構(gòu)300中， 薄的導(dǎo)電界面層301被添加到硅層115和后表面反射器層117之間(步驟401)。層301防止層117的金屬(例如鋁)與層115的硅混合，從而有助于保持層117的高反射率。層301 的示例性材料包括銦錫氧化物(ITO)和鋁摻雜氧化鋅(Ζη0:Α1)。最佳地，在選擇層301的厚度從而當(dāng)與后表面介電層105的厚度結(jié)合時(shí)在近紅外范圍內(nèi)提供后表面和金屬層117之間的最優(yōu)匹配。從而，例如如果層105的厚度是50納米，則&ι0:Α1層301的厚度應(yīng)大約是 35納米。圖5顯示了用于制造電池100的替代過程。在該過程中，形成區(qū)103(步驟203) 之后，磷被擴(kuò)散到襯底101的前表面中(步驟207)以制造η+層107和p-n結(jié)，從而跳過后表面介電沉積步驟205。接下來，蝕刻PSG(步驟209)，沉積前表面介電層109(步驟211)。 然后施加前表面觸點(diǎn)111和后表面觸點(diǎn)(步驟213)，接下來沉積后表面介電層105(步驟 501)。如上所述，后表面介電層105優(yōu)選地由氮化硅或二氧化硅或二氧化硅/氮化硅堆疊組成。如果需要，可以改變步驟211、213和501的順序，例如首先施加后觸點(diǎn)網(wǎng)格113，然后沉積后表面介電層105，然后施加前觸點(diǎn)網(wǎng)格111，然后沉積前表面介電層109。燒制前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格(步驟21 之后，沉積非晶硅層115(步驟217)，然后沉積覆蓋反射層117 (步驟219)，均如上所述。雖然沒有顯示，但是如果需要， 可以在硅層115和后表面反射器層117之間添加導(dǎo)電界面層301。圖6和7顯示了排除了摻雜區(qū)103的替代實(shí)施例。在該實(shí)施例中，在襯底制備步驟 201之后，形成前表面結(jié)和后表面結(jié)。假設(shè)示例性實(shí)施例的ρ型襯底，如上所述磷被擴(kuò)散到襯底101的前表面上，以制造n+層107以及在襯底101與η+層107的界面處的ρ_η結(jié)(步驟701)。在步驟701中，磷也被擴(kuò)散到襯底101的后表面上，以制造η+層601和浮動(dòng)結(jié)。 優(yōu)選地，利用磷酰氯(POCl3)來執(zhí)行步驟701，其中擴(kuò)散溫度在825°C至890°C的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在大約850°C的溫度下，在氮?dú)夥罩袌?zhí)行10至20分鐘?；顒?dòng)區(qū)擴(kuò)散步驟701之后是 PSG (假設(shè)為磷)蝕刻步驟209，優(yōu)選地利用氫氟酸腐蝕劑，在室溫或近似室溫下執(zhí)行1至5 分鐘。在步驟703，沉積前表面鈍化和防反射(AR)介電層603和后表面鈍化和AR介電層605。在示例性實(shí)施例中，層603和605由折射率為2. 07、層厚大約為76納米的氮化硅組成。在替代實(shí)施例中，層603和605由氮氧化硅組成。在另一個(gè)替代實(shí)施例中，層603和 605由不同組分的兩層堆疊而成，例如10納米的二氧化硅和70納米的氮化硅。層603和 605優(yōu)選地在300°C至400°C的溫度下被沉積。接下來，施加(步驟21 和燒制(步驟21 前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格， 然后沉積覆蓋反射層117 (步驟219)，如上所述。在該實(shí)施例中，優(yōu)選地，前觸點(diǎn)網(wǎng)格111由銀組成，而后觸點(diǎn)網(wǎng)格113由鋁組成。優(yōu)選地，在750°C的峰值溫度下在空氣中執(zhí)行觸點(diǎn)燒制步驟215三秒鐘。該過程的結(jié)果是，觸點(diǎn)111通過鈍化和AR介電涂層603合成到η+層 107。類似地，觸點(diǎn)113通過鈍化和AR介電涂層605和后擴(kuò)散層601合成以形成襯底101的觸點(diǎn)。由于鋁是P型摻雜物，在后擴(kuò)散層601和觸點(diǎn)113之間形成二極管，從而電流不會(huì)從后擴(kuò)散層流動(dòng)到觸點(diǎn)中，后擴(kuò)散是浮動(dòng)的。由于零電流流入浮動(dòng)結(jié)中，這使后表面與塊101 絕緣。雖然在圖6和7中未顯示，但是如果需要，可以在硅層115和后表面反射器層117之間添加導(dǎo)電界面層301。如上所述，該實(shí)施例還能夠分離觸點(diǎn)網(wǎng)格沉積過程和前后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的燒制。圖8和9顯示了替代性實(shí)施例，其中去除了襯底的后表面上的浮動(dòng)結(jié)。在結(jié)構(gòu)800 中，在形成前結(jié)以及PSG蝕刻之后，襯底101的后表面被蝕刻(步驟901)，從而去除后表面結(jié)并為前結(jié)提供隔離。在優(yōu)選實(shí)施例中，步驟901使用各向同性濕硅腐蝕劑(isotropic wet silicon etch)，例如硝酸和氫氟酸的混合物。去除后表面浮動(dòng)結(jié)之后，如參考圖6和7所述，過程繼續(xù)。優(yōu)選地，在該實(shí)施例中，后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格由鋁-銀混合物組成。圖10顯示了制造電池600的替代過程。在該過程中，在制備襯底101 (步驟201) 之后，介電層605被施加到襯底101的后表面(步驟1001)。如上所述，優(yōu)選地，介電層603 由氮化硅或氮氧化硅組成。在擴(kuò)散前表面η+層107(步驟701)之前施加介電層605能夠防止后表面結(jié)的形成。在前表面擴(kuò)散(步驟701)和PSG蝕刻(步驟209)之后，沉積前表面鈍化和AR介電層603(步驟1003)，然后施加(步驟213)和燒制(步驟215)觸點(diǎn)網(wǎng)格， 沉積非晶硅層115(步驟217)，以及沉積后表面反射器117(步驟219)。最后，隔離前結(jié)，例如利用激光劃片機(jī)在電池的周邊附近在前電池表面上形成槽(步驟1005)。該實(shí)施例還可以包括硅層115和后表面反射器層117之間的導(dǎo)電界面層301，此外，還可以分離觸點(diǎn)網(wǎng)格沉積和前后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的燒制，如上所述。圖11和12顯示了 BFC 800的變形。如BFC 1100的BFC剖面圖所示，金屬網(wǎng)格 1101直接施加到電池101的后表面中(步驟1201)，從而減小接觸電阻。優(yōu)選地，在襯底 101的后表面已經(jīng)被蝕刻以去除后表面結(jié)并隔離前結(jié)(步驟901)之后執(zhí)行步驟1201。通過使用陰影掩模的沉積過程或通過絲網(wǎng)印刷過程來執(zhí)行步驟1201。優(yōu)選地，金屬網(wǎng)格1101 由鋁組成。沉積介電層603和605(步驟70 之后，如上所述，一起或分別地施加和燒制觸點(diǎn)網(wǎng)格111和113。后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格113與金屬網(wǎng)格1101對(duì)準(zhǔn)。在燒制步驟期間，觸點(diǎn)網(wǎng)格113被合成到金屬網(wǎng)格1101。接下來，沉積非晶硅層115(步驟217)，然后沉積覆蓋反射層117 (步驟219)，均如上所述。雖然沒有顯示，但是如果需要，可以在硅層115和后表面反射器層117之間添加導(dǎo)電界面層301。在以上參考圖11和12所描述的實(shí)施例的替代實(shí)施例中，所述過程排除了施加和燒制后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格113的步驟。在該實(shí)施例中，金屬網(wǎng)格1101被燒制穿過覆蓋的介電層， 從而允許金屬層117連接金屬網(wǎng)格1101。如上所述，η型襯底也可用于本發(fā)明。在這樣的實(shí)施例中，在上述的使用ρ型摻雜物(例如硼)的那些區(qū)域中使用η型摻雜物(例如磷)。類似地，在先前使用ρ型摻雜物 (例如硼)的那些區(qū)域中使用η型摻雜物(例如磷)。最后，應(yīng)理解在多幅圖中使用的相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件/處理步驟，或具有相同功能的部件/處理步驟。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明可以在不背離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)性特征的前提下以其他特性形式來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，本文的公開和描述是說明性的，不用于限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種制造雙面太陽能電池(BSC)的方法，所述方法包括以下步驟在具有第一導(dǎo)電類型的硅襯底的后表面上沉積具有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜物，以形成后表面摻雜區(qū)；在所述后表面摻雜區(qū)上沉積后表面電介質(zhì)；在所述硅襯底的前表面上形成具有第二導(dǎo)電類型的活動(dòng)區(qū)，所述形成步驟包括熱擴(kuò)散步驟，其中所述方法包括單一的熱擴(kuò)散步驟； 蝕刻所述活動(dòng)區(qū)；將前表面鈍化和防反射(AR)介電層沉積到所述活動(dòng)區(qū)上； 施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格； 施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格； 燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格； 燒制所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；將非晶硅層沉積到所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面電介質(zhì)上，其中所述非晶硅層摻雜有具有所述第一導(dǎo)電類型的第二摻雜物； 在所述非晶硅層上沉積金屬層；以及隔離所述活動(dòng)區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟進(jìn)一步包括絲網(wǎng)印刷所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟，以及其中所述施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟進(jìn)一步包括絲網(wǎng)印刷所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在所述非晶硅層和所述金屬層之間沉積導(dǎo)電界面層的步驟，其中在所述金屬層的沉積步驟之前執(zhí)行所述導(dǎo)電界面層的沉積步驟。
4.一種制造雙面太陽能電池的方法，所述方法包括以下步驟 在P型硅襯底的后表面上沉積硼摻雜層；在所述硼摻雜層上沉積后表面電介質(zhì)；在所述硅襯底的前表面上擴(kuò)散磷，以形成n+層和前表面結(jié)；去除所述磷的擴(kuò)散步驟中形成的磷硅玻璃(PSG)；將前表面鈍化和防反射(AR)介電層沉積到所述η+層上；施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；燒制所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；將非晶硅的硼摻雜層沉積到所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面電介質(zhì)上； 將金屬層沉積到所述非晶硅的硼摻雜層上；以及隔離所述前表面結(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟進(jìn)一步包括絲網(wǎng)印刷所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟，以及其中所述施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟進(jìn)一步包括絲網(wǎng)印刷所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中使用激光劃片機(jī)執(zhí)行隔離所述前表面結(jié)的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括在所述非晶硅的硼摻雜層和所述金屬層之間沉積導(dǎo)電界面層的步驟，其中在所述金屬層的沉積步驟之前執(zhí)行所述導(dǎo)電界面層的沉積步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述導(dǎo)電界面層由銦錫氧化物或鋁摻雜氧化鋅材料組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中同時(shí)執(zhí)行燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和燒制所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中在施加所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟之前執(zhí)行燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述硼摻雜層的沉積步驟進(jìn)一步包括利用化學(xué)氣相沉積來沉積硼摻雜二氧化硅層的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述硼摻雜層的沉積步驟進(jìn)一步包括利用化學(xué)氣相沉積來沉積硼摻雜硅層的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述硼摻雜層的沉積步驟進(jìn)一步包括利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積來沉積硼摻雜非晶硅層的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述硼摻雜層的沉積步驟進(jìn)一步包括在所述硅襯底的所述后表面上噴射硼酸溶液的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述硼摻雜層的沉積步驟進(jìn)一步包括在所述硅襯底的所述后表面上噴射硼摻雜旋涂玻璃的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述PSG的去除步驟進(jìn)一步包括通過氫氟酸腐蝕劑來蝕刻所述前表面的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括從氮化硅、二氧化硅或氮氧化硅中選擇所述后表面電介質(zhì)和所述前表面鈍化和AR電介質(zhì)的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中在大約850°C的溫度下執(zhí)行所述磷的擴(kuò)散步驟持續(xù)大約10至20分鐘。
19.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中在施加所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟之后執(zhí)行所述后表面電介質(zhì)的沉積步驟。
20.—種雙面太陽能電池，包括具有前表面和后表面的具有第一導(dǎo)電類型的硅襯底；位于所述硅襯底的所述后表面上的具有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)；沉積在所述摻雜區(qū)上的介電層；位于所述硅襯底的所述前表面上的具有第二導(dǎo)電類型的活動(dòng)區(qū)；沉積在所述活動(dòng)區(qū)上的鈍化和AR介電層；施加在所述介電層上的第一觸點(diǎn)網(wǎng)格，所述第一觸點(diǎn)網(wǎng)格由第一金屬組成，其中在燒制步驟之后，所述第一觸點(diǎn)網(wǎng)格通過所述介電層合成到位于所述硅襯底的所述后表面上的所述摻雜區(qū)；施加在所述鈍化和AR介電層上的所述第二觸點(diǎn)網(wǎng)格，所述第二觸點(diǎn)網(wǎng)格由第二金屬組成，其中在所述燒制步驟之后，所述第二觸點(diǎn)網(wǎng)格通過所述鈍化和AR介電層合成到所述活動(dòng)區(qū)；摻雜有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜物的非晶硅層，所述非晶硅層沉積在所述第一觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述介電層上；以及沉積在所述非晶硅層上的覆蓋層，所述覆蓋層由第三金屬組成。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的雙面太陽能電池，進(jìn)一步包括所述硅襯底的所述前表面上的槽，所述槽隔離由所述活動(dòng)區(qū)和所述硅襯底形成的前結(jié)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的雙面太陽能電池，進(jìn)一步包括插入所述非晶硅層和所述覆蓋層之間的導(dǎo)電界面層。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的雙面太陽能電池，其中所述導(dǎo)電界面層選自銦錫氧化物或鋁摻雜氧化鋅材料。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的雙面太陽能電池，其中所述硅襯底由ρ型硅組成，所述活動(dòng)區(qū)由來自于磷的擴(kuò)散步驟的η+材料組成，以及所述摻雜區(qū)和所述非晶硅層進(jìn)一步包括硼摻雜物。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的雙面太陽能電池，其中所述介電層和所述鈍化和AR介電層均由氮化硅、二氧化硅或氮氧化硅材料組成。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的雙面太陽能電池，其中所述硅襯底由η型硅組成，所述活動(dòng)區(qū)由來自硼的擴(kuò)散步驟的P+材料組成，以及所述摻雜區(qū)和所述非晶硅層進(jìn)一步包括磷摻雜物。
27.一種制造雙面太陽能電池(BSC)的方法，所述方法包括以下步驟在具有第一導(dǎo)電類型的硅襯底的前表面上形成具有第二導(dǎo)電類型的活動(dòng)區(qū)，所述形成步驟包括熱擴(kuò)散步驟；蝕刻所述硅襯底的所述前表面；將前表面鈍化和防反射(AR)介電層沉積到所述活動(dòng)區(qū)上，以及將后表面介電層沉積到所述硅襯底的所述后表面上； 施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格； 施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格； 燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格； 燒制所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；將非晶硅層沉積到所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面介電層上，其中所述非晶硅層摻雜有具有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜物；以及在所述非晶硅層上沉積金屬層。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟進(jìn)一步包括絲網(wǎng)印刷所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟，以及其中所述施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟進(jìn)一步包括絲網(wǎng)印刷所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包括在所述非晶硅層和所述金屬層之間沉積導(dǎo)電界面層的步驟，其中在所述金屬層的沉積步驟之前執(zhí)行所述導(dǎo)電界面層的沉積步驟。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包括去除所述活動(dòng)區(qū)的形成步驟中形成在所述硅襯底的后表面上的后表面結(jié)。
31.一種制造雙面太陽能電池的方法，所述方法包括以下步驟將磷擴(kuò)散到硅襯底的前表面上，以形成η+層和前表面結(jié)，以及將磷擴(kuò)散到所述硅的后表面上，以形成后表面結(jié)；去除所述磷的擴(kuò)散步驟中形成的磷硅玻璃(PSG)；將前表面鈍化和防反射(AR)介電層沉積到所述η+層上，以及將后表面介電層沉積到所述硅襯底的所述后表面上；施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；燒制所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；以及將金屬層沉積到所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面電介質(zhì)上。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟進(jìn)一步包括絲網(wǎng)印刷所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟，以及其中所述施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟進(jìn)一步包括絲網(wǎng)印刷所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中同時(shí)執(zhí)行燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和燒制所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中在施加所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟之前執(zhí)行燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，進(jìn)一步包括去除所述后表面結(jié)的步驟和隔離所述前表面結(jié)的步驟。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述后表面結(jié)去除步驟進(jìn)一步包括蝕刻所述后表面的步驟。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中在所述后表面結(jié)的去除步驟之后以及所述后表面介電層的沉積步驟之前執(zhí)行施加所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，進(jìn)一步包括在所述硅襯底的所述后表面上施加后表面金屬網(wǎng)格的步驟，其中在所述后表面結(jié)的去除步驟之后以及所述后表面介電層的沉積步驟之前執(zhí)行所述后表面金屬網(wǎng)格的施加步驟，其中根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法進(jìn)一步包括對(duì)齊所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格與所述后表面金屬網(wǎng)格的步驟。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述后表面金屬網(wǎng)格的施加步驟進(jìn)一步包括施加陰影掩膜至所述硅襯底的所述后表面的步驟以及在所述硅襯底的所述后表面上沉積所述后表面金屬網(wǎng)格的步驟。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述后表面金屬網(wǎng)格的施加步驟進(jìn)一步包括在所述硅襯底的所述后表面上絲網(wǎng)印刷所述后表面金屬網(wǎng)格的步驟。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中在施加所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟之前執(zhí)行燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
42.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述PSG的去除步驟進(jìn)一步包括通過氫氟酸腐蝕劑來蝕刻所述前表面的步驟。
43.一種制造雙面太陽能電池(BSC)的方法，所述方法包括以下步驟在具有第一導(dǎo)電類型的硅襯底的后表面上沉積后表面介電層；在所述硅襯底的前表面上形成具有第二導(dǎo)電類型的活動(dòng)區(qū)，所述形成步驟包括熱擴(kuò)散步驟；蝕刻所述硅襯底的所述前表面；將前表面鈍化和防反射(AR)介電層沉積到所述活動(dòng)區(qū)上； 施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格； 施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格； 燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格； 燒制所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；將非晶硅層沉積到所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面介電層上，其中所述非晶硅層摻雜有具有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜物；以及在所述非晶硅層上沉積金屬層；以及隔離所述前表面結(jié)。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中所述施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟進(jìn)一步包括絲網(wǎng)印刷所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟，以及其中所述施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟進(jìn)一步包括絲網(wǎng)印刷所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中利用激光劃片機(jī)執(zhí)行隔離所述前表面結(jié)的步馬聚ο
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，進(jìn)一步包括在所述非晶硅層和所述金屬層之間沉積導(dǎo)電界面層的步驟，其中在所述金屬層的沉積步驟之前執(zhí)行所述導(dǎo)電界面層的沉積步驟。
47.一種制造雙面太陽能電池的方法，所述方法包括以下步驟 在硅襯底的后表面上沉積介電層；在所述硅襯底的前表面上擴(kuò)散磷，以形成n+層和前表面結(jié)； 去除所述磷的擴(kuò)散步驟中形成的磷硅玻璃(PSG)； 將前表面鈍化和防反射(AR)介電層沉積到所述η+層上； 施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格； 施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格； 燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格； 燒制所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格；將硼摻雜非晶硅層沉積到所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述后表面電介質(zhì)上，以及在所述硼摻雜非晶硅層上沉積金屬層；以及隔離所述前表面結(jié)。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述施加后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟進(jìn)一步包括絲網(wǎng)印刷所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟，以及其中所述施加前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟進(jìn)一步包括絲網(wǎng)印刷所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中利用激光劃片機(jī)執(zhí)行隔離所述前表面結(jié)的步馬聚ο
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，進(jìn)一步包括在所述硼摻雜非晶硅層和所述金屬層之間沉積導(dǎo)電界面層的步驟，其中所述在所述金屬層的沉積步驟之前執(zhí)行所述導(dǎo)電界面層的沉積步驟。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其中所述導(dǎo)電界面層由銦錫氧化物或鋁摻雜氧化鋅材料組成。
52.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中同時(shí)執(zhí)行燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格和燒制所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
53.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中在施加所述前表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟之前執(zhí)行燒制所述后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格的步驟。
54.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述PSG的去除步驟進(jìn)一步包括通過氫氟酸腐蝕劑來蝕刻所述前表面的步驟。
55.一種雙面太陽能電池，包括具有前表面和后表面的具有第一導(dǎo)電類型的硅襯底； 沉積在所述硅襯底的所述后表面上的第一介電層；位于所述硅襯底的所述前表面的至少一部分上的具有第二導(dǎo)電類型的活動(dòng)區(qū)； 沉積在所述活動(dòng)區(qū)上的第二介電層；施加在所述第一介電層上的第一觸點(diǎn)網(wǎng)格，所述第一觸點(diǎn)網(wǎng)格由第一金屬組成，其中在燒制步驟之后，所述第一觸點(diǎn)網(wǎng)格通過所述第一介電層合成到所述硅襯底的所述后表摻雜有所述第一導(dǎo)電類型的摻雜物的非晶硅層，所述非晶硅層沉積在所述第一觸點(diǎn)網(wǎng)格和所述第一介電層上；以及沉積在所述非晶硅層上的覆蓋層，所述覆蓋層由第三金屬組成。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的雙面太陽能電池，進(jìn)一步包括插入所述非晶硅層和所述覆蓋層之間的導(dǎo)電界面層。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的雙面太陽能電池，其中所述導(dǎo)電界面層選自銦錫氧化物或鋁摻雜氧化鋅材料。
58.根據(jù)權(quán)利要求55所述的雙面太陽能電池，其中所述硅襯底由ρ型硅組成，所述活動(dòng)區(qū)由來自于磷的擴(kuò)散步驟的η+材料組成，以及所述非晶硅層進(jìn)一步包括硼摻雜物。
59.根據(jù)權(quán)利要求55所述的雙面太陽能電池，進(jìn)一步包括直接沉積在所述硅襯底的所述后表面上并且插入所述硅襯底的所述后表面和所述第一介電層之間的第三金屬的網(wǎng)格圖案，其中所述第一觸點(diǎn)網(wǎng)格與所述網(wǎng)格圖案對(duì)準(zhǔn)，以及其中在所述燒制步驟之后，所述第一觸點(diǎn)網(wǎng)格通過所述第一介電層合成到所述第三金屬的所述網(wǎng)格圖案。
60.根據(jù)權(quán)利要求55所述的雙面太陽能電池，其中所述第一觸點(diǎn)網(wǎng)格在所述第一介電層之前直接施加到所述硅襯底的所述后表面上。
61.根據(jù)權(quán)利要求55所述的雙面太陽能電池，進(jìn)一步包括所述硅襯底的所述前表面上的槽，所述槽隔離由所述活動(dòng)區(qū)和所述硅襯底形成的前結(jié)。
62.根據(jù)權(quán)利要求55所述的雙面太陽能電池，其中所述硅襯底由η型硅組成，所述活動(dòng)區(qū)由來自于硼的擴(kuò)散步驟的P+材料組成，以及所述非晶硅層進(jìn)一步包括磷摻雜物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)化制造方法和所形成的雙面太陽能電池(BSC)，該簡(jiǎn)化制造方法降低了制造成本。BSC包括后表面觸點(diǎn)網(wǎng)格(113)和覆蓋的覆蓋金屬反射器(117)。摻雜非晶硅層插入觸點(diǎn)網(wǎng)格和覆蓋層之間。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102549765SQ201080019116
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月1日
發(fā)明者A·克倫茨爾, A·布洛斯, F·G·基施特, K·歐納杰拉, M·卡斯, P·鮑敦 申請(qǐng)人:卡利太陽能有限公司