太阳能电池及其制造方法技术

公开了太阳能电池及其制造方法。一种太阳能电池包括：半导体基板；隧穿层，其在半导体基板的第一表面上；第一导电类型半导体区域，其在隧穿层上并且包含第一导电类型的杂质；第二导电类型半导体区域，其在第二表面上并且包括与第一导电类型相反的第二导电类型的杂质；第一钝化膜，其在第一导电类型半导体区域上；第一电极，其在第一钝化膜上形成，并且穿过在第一钝化膜中形成的开口部连接到第一导电类型半导体区域；第二钝化膜，其在第二导电类型半导体区域上；以及第二电极，其在第二钝化膜上形成，并且穿过在第二钝化膜中形成的开口部连接到第二导电类型半导体区域。

Solar cell and manufacturing method thereof

Solar cell and method of manufacturing the same. A solar cell includes a semiconductor substrate; a tunneling layer, the first surface of the semiconductor substrate; a first conductivity type semiconductor region, the tunneling layer and includes a first conductive type impurity; second conductivity type semiconductor region, and includes the opposite the first conductivity type second conductivity type impurity in second on the surface; the first passivation film, the first conductivity type semiconductor region; a first electrode formed on the first passivation film, and through the opening formed on the first passivation film is connected to the first conductivity type semiconductor region; second passivation film, the second conductivity type semiconductor region; and the second electrode. Formed on the second passivation film, and through the opening part is formed on the second passivation film in connection to the second conductivity type semiconductor region.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及太阳能电池及其制造方法。
技术介绍
近来，由于诸如石油和煤这样的现有能源预计将被耗尽，因此对将取代现有能源的可替代能源的兴趣正在增长。太阳能电池作为可替代能源从太阳能产生电能，并且已经引人注意，因为太阳能电池使用的是丰富的能源，并且从环境污染的观点来看，太阳能电池没有问题。太阳能电池包括：基板，该基板由具有诸如p型和n型这样的不同的导电类型的半导体制成；第二导电类型半导体区域(或发射极层)；以及电极，所述电极分别连接到基板和第二导电类型半导体区域。在基板和第二导电类型半导体区域的接口处形成p-n结。当光入射在这种太阳能电池上时，从半导体中产生多个电子-空穴对。所产生的电子-空穴对被分离成电子和空穴。所分离的电子和空穴分别朝向n型半导体和p型半导体(例如，分别朝向第二导电类型半导体区域和基板)移动，并且由电连接至该基板和该第二导电类型半导体区域的电极收集。电极用线连接，因此获得电能。
技术实现思路
根据本专利技术的示例的太阳能电池包括：半导体基板；隧穿层(tunnellayer)，该隧穿层位于半导体基板的第一表面上；第一导电类型半导体区域，该第一导电类型半导体区域位于隧穿层上，并且被构造为包含第一导电类型的杂质；第二导电类型半导体区域，该第二导电类型半导体区域位于作为半导体基板的相反表面的第二表面上，并且被构造为包括与第一导电类型相反的第二导电类型的杂质；第一钝化膜，该第一>钝化膜位于第一导电类型半导体区域上；第一电极，该第一电极在第一钝化膜上形成，并且穿过在第一钝化膜中形成的开口部连接至第一导电类型半导体区域；第二钝化膜，该第二钝化膜位于第二导电类型半导体区域上；以及第二电极，该第二电极在第二钝化膜上形成，并且穿过在第二钝化膜中形成的开口部连接至第二导电类型半导体区域。在这种情况下，第一电极可以包括彼此间隔开并且在第一方向上平行地延伸的多个第一指状电极，并且第二电极可以包括彼此间隔开并且在第一方向上平行地延伸的多个第二指状电极。此外，第一电极还可以包括被构造为与多个第一指状电极互连的第一汇流条，并且第二电极还可以包括被构造为与多个第二指状电极互连的第二汇流条。在这种情况下，第一导电类型半导体区域可以由多晶硅材料制成，并且第二导电类型半导体区域可以由单晶硅材料制成。此外，可以在半导体基板的第一表面、侧面和第二表面中的任何一个上形成用于防止第一导电类型半导体区域和第二导电类型半导体区域之间的接触的隔离部。例如，隔离部可以不包括隧穿层和第一导电类型半导体区域，并且可以在半导体基板的第一表面、侧面和第二表面中的任何一个的边缘部中。第一钝化膜可以与隔离部一起覆盖半导体基板的第一表面、侧面和第二表面中的任何一个。在这种情况下，隔离部的宽度可以是1nm至1mm。第一导电类型半导体区域中的边缘区域的厚度可以朝向隔离部逐渐地减小。另外，第一钝化膜可以包括在半导体基板的侧面向上延伸的侧部。此外，第二钝化膜可以包括在半导体基板的侧表面上形成的侧部。第一钝化膜的、在半导体基板的侧面上的侧部可以位于第二钝化膜的侧部上。此外，第一导电类型半导体区域和第一电极彼此接触的第一边界表面可以比第一导电类型半导体区域和第一钝化膜彼此接触的第二边界表面更靠近于半导体基板。在这种情况下，从第一电极中提取的多个金属晶体可以位于属于第一导电类型半导体区域并且可以形成第一电极的电极形成区域中。也就是说，金属晶体可以不处于属于第一导电类型半导体区域并且可以不形成第一电极的非形成区域中。此外，金属晶体可以不处于隧穿层中。所述多个金属晶体可以与第一电极直接接触，或者可以与第一电极间隔开。在这种情况下，所述多个第一指状电极和所述第一汇流条全部都可以穿过第一钝化膜连接到第一导电类型半导体区域。在这种情况下，所述多个第一指状电极和所述第一汇流条全部都可以具有单层或双层结构。在一些实施方式中，所述多个第一指状电极可以具有单层结构，并且所述第一汇流条可以具有双层结构。在这种情况下，所述多个金属晶体可以处于属于所述第一导电类型半导体区域并且形成所述多个第一指状电极的区域以及属于所述第一导电类型半导体区域并且形成所述第一汇流条的区域中。在一些实施方式中，所述多个第一指状电极可以穿过第一钝化膜连接到第一导电类型半导体区域。第一汇流条可以被构造为不穿透第一钝化膜，并且可以在第一钝化膜的后表面上形成。在这种情况下，所述多个金属晶体可以处于属于所述第一导电类型半导体区域并且形成所述第一指状电极的区域中。所述多个金属晶体可以不处于属于所述第一导电类型半导体区域并且形成所述第一汇流条的区域中。在这种情况下，所述多个第一指状电极和所述第一汇流条可以具有不同的成分(composition)。例如，所述多个第一指状电极中包括的每单位体积的熔块玻璃(fritglass)的含量可以大于所述第一汇流条中包括的每单位体积的熔块玻璃的含量。此外，所述多个第一指状电极中包括的每单位体积的熔块玻璃的含量可以与所述第一汇流条中包括的每单位体积的熔块玻璃的含量相同。此外，所述多个第一指状电极中包括的每单位体积的金属材料的含量可以大于所述第一汇流条中包括的每单位体积的金属材料的含量。此外，根据本专利技术的示例的用于制造太阳能电池的方法包括以下操作：在半导体基板的第一表面上形成隧穿层的隧穿层形成操作；在半导体基板的第一表面上形成的隧穿层上形成本征半导体层的本征半导体层形成操作；通过将第一导电类型的杂质掺杂到在半导体基板的第一表面上形成的本征半导体层中来形成第一导电类型半导体区域的第一导电类型半导体区域形成操作；通过将第二导电类型的杂质掺杂到半导体基板的第二表面中来形成第二导电类型半导体区域的第二导电类型半导体区域形成操作；在第一导电类型半导体区域上形成第一钝化膜的第一钝化膜形成操作；以及形成连接到第一导电类型半导体区域的第一电极以及连接到第二导电类型半导体区域的第二电极的电极形成操作。在这种情况下，在第一钝化膜形成操作之后，该方法还可以包括在第一钝化膜中形成开口部的操作。可以通过电极形成操作中的热处理来执行在第一钝化膜中形成开口部的操作。电极形成操作可以包括形成第一电极的第一电极形成操作。第一电极形成操作可以包括为第一指状电极印刷糊剂(paste)以形成第一指状电极并且为第一汇流条印刷糊剂以在第一钝化膜上形成第一汇流条，并且对所述糊剂执行热处理。在这种热处理工艺期间，用于第一指状电极的糊剂和用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，该太阳能电池包括：半导体基板；隧穿层，所述隧穿层在所述半导体基板的第一表面上；第一导电类型半导体区域，所述第一导电类型半导体区域在所述隧穿层上，并且包含第一导电类型的杂质；第二导电类型半导体区域，所述第二导电类型半导体区域在所述半导体基板的与所述第一表面相反的第二表面上，并且包含与所述第一导电类型相反的第二导电类型的杂质；第一钝化膜，所述第一钝化膜在所述第一导电类型半导体区域上；第一电极，所述第一电极在所述第一钝化膜上形成，并且穿过在所述第一钝化膜中形成的开口连接到所述第一导电类型半导体区域；第二钝化膜，所述第二钝化膜在所述第二导电类型半导体区域上；以及第二电极，所述第二电极在所述第二钝化膜上形成，并且穿过在所述第二钝化膜中形成的开口连接到所述第二导电类型半导体区域。

【技术特征摘要】
2014.11.28 KR 10-2014-0168624;2015.08.31 KR 10-2011.一种太阳能电池，该太阳能电池包括：
半导体基板；
隧穿层，所述隧穿层在所述半导体基板的第一表面上；
第一导电类型半导体区域，所述第一导电类型半导体区域在所述隧穿层上，并且
包含第一导电类型的杂质；
第二导电类型半导体区域，所述第二导电类型半导体区域在所述半导体基板的与
所述第一表面相反的第二表面上，并且包含与所述第一导电类型相反的第二导电类型
的杂质；
第一钝化膜，所述第一钝化膜在所述第一导电类型半导体区域上；
第一电极，所述第一电极在所述第一钝化膜上形成，并且穿过在所述第一钝化膜
中形成的开口连接到所述第一导电类型半导体区域；
第二钝化膜，所述第二钝化膜在所述第二导电类型半导体区域上；以及
第二电极，所述第二电极在所述第二钝化膜上形成，并且穿过在所述第二钝化膜
中形成的开口连接到所述第二导电类型半导体区域。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一电极包括多个第一指状
电极，所述多个第一指状电极彼此间隔开并且在第一方向上平行地延伸，并且
所述第二电极包括多个第二指状电极，所述多个第二指状电极彼此间隔开并且在
所述第一方向上平行地延伸。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，所述第一电极还包括第一汇流条，
所述第一汇流条连接到所述多个第一指状电极，并且
所述第二电极还包括第二汇流条，所述第二汇流条连接到所述多个第二指状电
极。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一导电类型半导体区域包
括多晶硅材料，并且
所述第二导电类型半导体区域包括单晶硅材料。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述太阳能电池还包括隔离部，所述隔
离部用于防止所述第一导电类型半导体区域和所述第二导电类型半导体区域之间的

\t接触，
其中，在下面的项中的至少一个上形成所述隔离部：所述半导体基板的所述第一
表面、所述半导体基板的侧面、或者所述半导体基板的所述第二表面。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其中，所述隔离部不包括所述隧穿层和
所述第一导电类型半导体区域，并且处于所述半导体基板的所述第一表面的边缘部
中，并且
所述第一钝化膜同时覆盖所述半导体基板的所述第一表面和所述隔离部。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，所述隔离部的宽度为1nm至1mm。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，所述第一导电类型半导体区域中
的边缘区域的厚度朝向所述隔离部渐进地减小。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一钝化膜包括在所述半导
体基板的侧表面向上延伸的侧部。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，所述第二钝化膜包括在所述半导
体基板的所述侧表面上形成的侧部，并且
所述第一钝化膜的、在所述半导体基板的所述侧表面上的所述侧部在所述第二钝
化膜的所述侧部上。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述太阳能电池还包括：
第一边界表面，所述第一导电类型半导体区域与所述第一电极在所述第一边界表
面中彼此接触；以及
第二边界表面，所述第一导电类型半导体区域与所述第一钝化膜在所述第二边界
表面中彼此接触，
其中，所述第一边界表面比所述第二边界表面更靠近所述半导体基板。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述太阳能电池还包括从所述第一电极
中提取的多个金属晶体，
其中，所述多个金属晶体处于属于所述第一导电类型半导体区域并且形成所述第
一电极的电极形成区域中。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池，其中，所述多个金属晶体不处于属于
所述第一导电类型半导体区域并且不形成所述第一电极的非形成区域中。
14.根据权利要求12所述的太阳能电池，其中，所述多个金属晶体不处于所述

\t隧穿层中。
15.根据权利要求12所述的太阳能电池，其中，所述多个金属晶体与所述第一
电极直接接触，或者与所述第一电极间隔开。
16.根据权利要求3所述的太阳能电池，其中，所述多个第一指状电极和所述第
一汇流条全部穿过所述第一钝化膜连接到所述第一导电类型半导体区域。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池，其中，所述多个第一指状电极和所述
第一汇流条全部具有单层结构或者双层结构。
18.根据权利要求16所述的太阳能电池，其中，
所述多个第一指状电极具有单层结构，并且
所述第一汇流条具有双层结构。
19.根据权利要求16所述的太阳能电池，所述太阳能电池还包括多个金属晶体，
所述多个金属晶体处于属于所述第一导电类型半导体区域并且形成所述多个第一指
状电极的区域以及属于所述第一导电类型半导体区域并且形成所述第一汇流条的区
域中。
20.根据权利要求3所述的太阳能电池，其中，
所述多个第一指状电极穿过所述第一钝化膜连接到所述第一导电类型半导体区
域，并且
所述第一汇流条被构造为不穿...

【专利技术属性】
技术研发人员：河廷珉，金圣辰，郑柱和，安俊勇，崔亨旭，张元宰，金在声，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR