一種se太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種SE太陽能電池，包括：第一類型半導(dǎo)體襯底；第二類型輕摻雜層，形成于所述第一類型半導(dǎo)體襯底表面；第二類型重?fù)诫s層，包括若干分立排列的第二類型重?fù)诫s區(qū)；所述第二類型重?fù)诫s區(qū)形成于所述第二類型輕摻雜層中并深入所述第二類型輕摻雜層下方的第一類型半導(dǎo)體襯底內(nèi)；若干上電極，形成于所述重?fù)诫s層表面；減反射膜，形成于所述上電極之間的第二類型輕摻雜層表面；下電極，形成于所述第一類型半導(dǎo)體襯底背面；所述上電極與所述第二類型重?fù)诫s層的接觸面為蜂窩狀絨面結(jié)構(gòu)；所述上電極之間的第二類型輕摻雜層及減反射膜表面為金字塔絨面結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型采用蜂窩狀/金字塔復(fù)合絨面結(jié)構(gòu)，能同時(shí)降低接觸電阻并提高光吸收。
【專利說明】—種SE太陽能電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽能電池【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種SE太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，發(fā)展高效電池技術(shù)是提高太陽能電池效率的關(guān)鍵。比較成熟的高效電池技術(shù)以選擇性發(fā)射極(selective emitter, SE)電池為主。SE電池是選擇性擴(kuò)散電池，有兩個(gè)特征:1)在柵線接觸區(qū)域(柵線下及其附近)形成高摻雜深擴(kuò)散區(qū)；2)在光照區(qū)域形成低摻雜淺擴(kuò)散區(qū)。通過對(duì)發(fā)射區(qū)選擇性摻雜，在柵線接觸區(qū)域和其他區(qū)域?qū)崿F(xiàn)不同擴(kuò)散方阻的效果，降低了串聯(lián)電阻。其中，金屬化區(qū)域(柵線接觸區(qū))摻雜濃度高，結(jié)深大，燒結(jié)過程中金屬等雜質(zhì)不易進(jìn)入耗盡區(qū)形成深能級(jí)，反向漏電小，并聯(lián)電阻高；光照區(qū)域摻雜濃度低，短波響應(yīng)好，短路電流高；橫向擴(kuò)散高低結(jié)前場作用明顯，利于光生載流子收集等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]常規(guī)電池片制程(以P型硅片為例)包括以下工藝步驟:硅片-制絨-擴(kuò)散-刻蝕-鍍膜-印刷-燒結(jié)。現(xiàn)有的幾種制作SE電池的方法如下:
[0004](I)常規(guī)擴(kuò)散(輕擴(kuò)散，高阻值)后在硅片正面沿細(xì)柵線進(jìn)行激光處理，使細(xì)柵線區(qū)域方阻低于其他區(qū)域，其他制程不變，以得到SE電池；
[0005](2)常規(guī)制程制絨，擴(kuò)散(輕擴(kuò)散，高阻值)，刻蝕，鍍膜后，沿細(xì)柵線區(qū)域噴磷漿，再用激光處理進(jìn)行二次擴(kuò)散，然后絲網(wǎng)印刷，燒結(jié)得到SE電池。
[0006](3)常規(guī)制程制絨，擴(kuò)散，刻蝕，鍍膜后，先沿細(xì)柵線印刷磷漿，再經(jīng)過高溫在細(xì)柵線區(qū)域進(jìn)行二次擴(kuò)散，然后絲網(wǎng)印刷，燒結(jié)得到SE電池。
[0007]目前單晶電池制絨采用的是堿制絨技術(shù)，形成金字塔結(jié)構(gòu)；多晶電池制絨采用的是酸制絨技術(shù)，形成蜂窩狀的絨面結(jié)構(gòu)；這兩種絨面結(jié)構(gòu)對(duì)于印刷燒結(jié)時(shí)漿料和硅片的接觸性來說，多晶的蜂窩狀結(jié)構(gòu)和正銀漿料的歐姆接觸較好，接觸電阻(Rs)較低，而單晶金字塔絨面結(jié)構(gòu)的光吸收更好，轉(zhuǎn)換效率更高。二者性能不能兼顧。
[0008]因此，提供一種新的SE太陽能電池以同時(shí)提高光吸收率和降低接觸電阻，綜合提高電池性能實(shí)屬必要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種SE太陽能電池，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的SE太陽能電池光吸收不好、電極接觸電阻高的問題。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種SE太陽能電池，包括:
[0011]第一類型半導(dǎo)體襯底；
[0012]第二類型輕摻雜層，形成于所述第一類型半導(dǎo)體襯底表面；
[0013]第二類型重?fù)诫s層，包括若干分立排列的第二類型重?fù)诫s區(qū)；所述第二類型重?fù)诫s區(qū)形成于所述第二類型輕摻雜層中并深入所述第二類型輕摻雜層下方的第一類型半導(dǎo)體襯底內(nèi)；
[0014]若干上電極，形成于所述重?fù)诫s層表面；[0015]減反射膜，形成于所述上電極之間的第二類型輕摻雜層表面；
[0016]下電極，形成于所述第一類型半導(dǎo)體襯底背面；
[0017]所述上電極與所述第二類型重?fù)诫s層的接觸面為蜂窩狀絨面結(jié)構(gòu)；所述上電極之間的第二類型輕摻雜層及減反射膜表面為金字塔絨面結(jié)構(gòu)。
[0018]可選地，所述第一類型半導(dǎo)體襯底為單晶硅襯底。
[0019]可選地，所述第二類型重?fù)诫s區(qū)為長條狀。
[0020]可選地，所述減反射膜為氮化硅層。
[0021]可選地，所述第二類型輕摻雜層與所述第一類型半導(dǎo)體襯底之間形成第一 PN結(jié)，所述第二類型重?fù)诫s層與所述第一類型半導(dǎo)體襯底之間形成第二 PN結(jié)，所述第二 PN結(jié)的結(jié)深大于所述第一 PN結(jié)的結(jié)深。
[0022]可選地，所述上電極的材料包括Ag ;所述下電極的材料包括Ag及Al中的一種或多種。
[0023]如上所述，本實(shí)用新型的SE太陽能電池，具有以下有益效果:本實(shí)用新型通過改善SE太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)，形成蜂窩狀/金字塔復(fù)合絨面結(jié)構(gòu)，從而提高SE太陽能電池的效率。本實(shí)用新型的SE太陽能電池中，上電極與半導(dǎo)體襯底的接觸面為蜂窩狀絨面結(jié)構(gòu)，接觸更加良好，接觸電阻低，而光照區(qū)域表面為金字塔絨面結(jié)構(gòu)，光吸收更好，從整體上提升電池光電轉(zhuǎn)換效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1顯示為本實(shí)用新型的SE太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]元件標(biāo)號(hào)說明
[0026]I第一類型半導(dǎo)體襯底
[0027]2蜂窩狀絨面結(jié)構(gòu)
[0028]3金字塔絨面結(jié)構(gòu)
[0029]4第二類型輕摻雜層
[0030]5第二類型重?fù)诫s層
[0031]6減反射膜
[0032]7上電極
[0033]8下電極
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下通過特定的具體實(shí)例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0035]請(qǐng)參閱圖1。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實(shí)用新型中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。[0036]本實(shí)用新型提供一種SE太陽能電池，請(qǐng)參閱圖1，顯示為所述SE太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:
[0037]第一類型半導(dǎo)體襯底I ;
[0038]第二類型輕摻雜層4，形成于所述第一類型半導(dǎo)體襯底I表面；
[0039]第二類型重?fù)诫s層5，包括若干分立排列的第二類型重?fù)诫s區(qū)；所述第二類型重?fù)诫s區(qū)形成于所述第二類型輕摻雜層4中并深入所述第二類型輕摻雜層4下方的第一類型半導(dǎo)體襯底I內(nèi)；
[0040]若干上電極7，形成于所述第二類型重?fù)诫s層5表面；
[0041]減反射膜6，形成于所述上電極7之間的第二類型輕摻雜層4表面；
[0042]下電極8，形成于所述第一類型半導(dǎo)體襯底I背面；
[0043]所述上電極7與所述第二類型重?fù)诫s層5的接觸面為蜂窩狀絨面結(jié)構(gòu)2 ;所述上電極7之間的第二類型輕摻雜層4及減反射膜6表面為金字塔絨面結(jié)構(gòu)3。
[0044]具體的，所述半導(dǎo)體襯底I優(yōu)選為單晶硅襯底。所述第一類型指的是摻雜類型，若第一類型定義為P型，則第二類型為N型，若第一類型定義為N型，則第二類型為P型。本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底I以P型單晶硅襯底為例進(jìn)行說明。
[0045]本實(shí)施例中，所述第二類型輕摻雜層4為磷摻雜，可通過對(duì)所述第一類型半導(dǎo)體襯底I進(jìn)行整面輕摻雜得到，所述第二類型重?fù)诫s層5可以利用輕摻雜過程中形成的磷硅玻璃層為雜質(zhì)源，并利用激光照射使磷元素被驅(qū)入上電極印刷區(qū)域?qū)崿F(xiàn)重?fù)诫s。激光技術(shù)制作SE電池在工序上比常規(guī)SE電池工序要簡單，可實(shí)現(xiàn)低成本投入制造高效率電池。
[0046]具體的，所述第二類型重?fù)诫s層5包括若干分立的長條狀的第二類型重?fù)诫s區(qū)，各個(gè)第二類型重?fù)诫s去之間可平行排列，當(dāng)然，其排列方式可根據(jù)產(chǎn)品需求進(jìn)行調(diào)整，此處不應(yīng)過分限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0047]具體的，所述第二類型輕摻雜層4與所述第一類型半導(dǎo)體襯底I之間形成第一 PN結(jié)，所述第二類型重?fù)诫s層5與所述第一類型半導(dǎo)體襯底I之間形成第二 PN結(jié)，所述第二PN結(jié)的結(jié)深大于所述第一 PN結(jié)的結(jié)深。所述第二類型重?fù)诫s層5位于所述上電極7下方，其結(jié)深加深有利于降低反向漏電電流，并降低與金屬的接觸電阻。
[0048]具體的，所述下電極8的材料包括Ag及Al中的一種或多種，所述上電極7的材料包括Ag，可采用絲網(wǎng)印刷制作。本實(shí)用新型中蜂窩狀絨面結(jié)構(gòu)2與金屬漿料的歐姆接觸較好，有利于降低硅片與所述上電極7之間的接觸電阻。而所述上電極7之間的所述金字塔絨面結(jié)構(gòu)3又有利于提高吸光效率。
[0049]具體的，所述蜂窩狀絨面結(jié)構(gòu)2可通過對(duì)所述第一類型半導(dǎo)體襯底I進(jìn)行酸制絨形成。所述金字塔絨面結(jié)構(gòu)3可在酸制絨后利用石蠟等掩模覆蓋上電極印刷區(qū)并對(duì)硅片進(jìn)行堿制絨形成，從而形成蜂窩狀/金字塔復(fù)合絨面結(jié)構(gòu)。絨面結(jié)構(gòu)利用陷光原理減少光的反射，形成對(duì)光的二次吸收或多次吸收，在制絨過程中，還可以去除硅片表面的機(jī)械損傷層，多孔硅和硅片上殘留的金屬雜質(zhì)。由于所述減反射膜6形成于所述輕摻雜層表面，其表面也為金字塔絨面結(jié)構(gòu)。
[0050]具體的，所述減反射膜6為氮化硅層，可以在絨面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加光的吸收，提高SE太陽能電池的效率。需要指出的是，所述減反射膜6可以僅形成于所述第二類型輕摻雜層4的金字塔絨面結(jié)構(gòu)上，也可以不僅形成于所述第二類型輕摻雜層4的金字塔絨面結(jié)構(gòu)上，還繼續(xù)往上電極印刷區(qū)域略微延伸，形成于所述第二類型重?fù)诫s區(qū)兩端，這種情況下，所述減反射膜6兩端表面為蜂窩狀絨面結(jié)構(gòu)，而所述上電極的縱截面為“T”型，依然可以達(dá)到降低接觸電阻的作用。
[0051 ] 本實(shí)用新型的SE太陽能電池具有蜂窩狀/金字塔復(fù)合絨面結(jié)構(gòu)，不僅可以保證電極區(qū)域具有較低的接觸電阻，還可以保證光照區(qū)域具有良好的光吸收能力，從而在整體上提升SE太陽能電池的效率。
[0052]綜上所述，本實(shí)用新型的SE太陽能電池通過改善絨面結(jié)構(gòu)，形成蜂窩狀/金字塔復(fù)合絨面結(jié)構(gòu)，從而從整體上提高SE太陽能電池的效率。本實(shí)用新型的SE太陽能電池中，上電極與半導(dǎo)體襯底的接觸面為蜂窩狀絨面結(jié)構(gòu)，接觸更加良好，接觸電阻低，而光照區(qū)域表面為金字塔絨面結(jié)構(gòu)，光吸收更好，電池光電轉(zhuǎn)換效率高。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0053]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種SE太陽能電池，包括: 第一類型半導(dǎo)體襯底； 第二類型輕摻雜層，形成于所述第一類型半導(dǎo)體襯底表面； 第二類型重?fù)诫s層，包括若干分立排列的第二類型重?fù)诫s區(qū)；所述第二類型重?fù)诫s區(qū)形成于所述第二類型輕摻雜層中并深入所述第二類型輕摻雜層下方的第一類型半導(dǎo)體襯底內(nèi)； 若干上電極，形成于所述重?fù)诫s層表面； 減反射膜，形成于所述上電極之間的第二類型輕摻雜層表面； 下電極，形成于所述第一類型半導(dǎo)體襯底背面； 其特征在于: 所述上電極與所述第二類型重?fù)诫s層的接觸面為蜂窩狀絨面結(jié)構(gòu)；所述上電極之間的第二類型輕摻雜層及減反射膜表面為金字塔絨面結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SE太陽能電池，其特征在于:所述第一類型半導(dǎo)體襯底為單晶桂襯底。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SE太陽能電池，其特征在于:所述第二類型重?fù)诫s區(qū)為長條狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SE太陽能電池，其特征在于:所述減反射膜為氮化硅層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SE太陽能電池，其特征在于:所述第二類型輕摻雜層與所述第一類型半導(dǎo)體襯底之間形成第一 PN結(jié)，所述第二類型重?fù)诫s層與所述第一類型半導(dǎo)體襯底之間形成第二 PN結(jié)，所述第二 PN結(jié)的結(jié)深大于所述第一 PN結(jié)的結(jié)深。
【文檔編號(hào)】H01L31/0236GK203607424SQ201320673519
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】童銳, 張小剛, 儲(chǔ)鳳舞, 楊大誼 申請(qǐng)人:太極能源科技（昆山）有限公司