太阳能电池及其制造方法技术

太阳能电池及其制造方法。本文公开了一种太阳能电池及其制造方法。太阳能电池模块包括：半导体基板；第一钝化膜，其位于半导体基板的前表面上；第二钝化膜，其位于半导体基板的后表面上；前电场区，其位于半导体基板的前表面上的第一钝化膜上并且导电类型与半导体基板的导电类型相同；发射极区，其位于半导体基板的后表面上的第二钝化膜上并且导电类型与半导体基板的导电类型相反；第一电极，其导电地连接至前电场区；以及第二电极，其导电地连接至发射极区。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制造方法
本专利技术涉及太阳能电池及其制造方法，更具体地讲，涉及一种具有改进的结构的太阳能电池及其制造方法。
技术介绍
近来，随着预期诸如石油和煤的传统能源耗尽，对取代这些能源的替代能源的关注增加。其中，作为将太阳能转换为电能的下一代电池，太阳能电池受到关注。这种太阳能电池可通过根据设计形成各种层和电极来制造。太阳能电池的效率可由各种层和电极的设计来确定。为了使太阳能电池商业化，应该克服太阳能电池的低效率，因此，需要通过各种层和电极来使太阳能电池的效率最大化的设计。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种具有高效率的太阳能电池及其制造方法。本专利技术的目的不限于上述目的，对于本领域技术人员而言上面没有提及的其它目的将从以下描述变得明显。为了实现上述目的，根据本专利技术的示例性实施方式提供了一种太阳能电池，该太阳能电池包括：半导体基板；第一钝化膜，其位于半导体基板的前表面上；第二钝化膜，其位于半导体基板的后表面上；前电场区，其位于半导体基板的前表面上的第一钝化膜上并且导电类型与半导体基板的导电类型相同；发射极区，其位于半导体基板的后表面上的第二钝化膜上并且导电类型与半导体基板的导电类型相反；第一电极，其导电地连接至前电场区；以及第二电极，其导电地连接至发射极区。为了实现上述目的，根据本专利技术的示例性实施方式提供了一种制造太阳能电池的方法，该方法包括以下步骤：在半导体基板的前表面和后表面上形成第一钝化膜和第二钝化膜；形成前电场区和发射极区，所述前电场区位于半导体基板的前表面上的第一钝化膜上并且导电类型与半导体基板的导电类型相同，所述发射极区位于半导体基板的后表面上的第二钝化膜上并且导电类型与半导体基板的导电类型相反；形成位于前电场区上的第一透明电极层以及位于发射极区上的第二透明电极层；以及形成位于第一透明电极层上的第一金属电极层以及位于第二透明电极层上的第二金属电极层。附图说明从下面结合附图进行的详细描述，本专利技术的以上和其它目的、特征和其它优点将更清楚地理解，附图中：图1是根据本专利技术的一个实施方式的太阳能电池的横截面图；图2是图1所示的太阳能电池的第一金属电极层和第二金属电极层的平面图；图3A至图3E是示出根据本专利技术的一个实施方式的太阳能电池的制造方法的横截面图；图4是示出根据本专利技术的另一实施方式的太阳能电池的横截面图；图5是示出根据本专利技术的另一实施方式的太阳能电池的横截面图；以及图6是示出根据本专利技术的另一实施方式的太阳能电池的横截面图。具体实施方式以下，将参照附图详细描述本专利技术的实施方式。尽管将结合示例性实施方式来描述本专利技术，将理解，本说明书并不旨在将本专利技术限于所述示例性实施方式。在附图中，为了清楚地和简明地描述本专利技术，与描述无关的部分将被省略，并且贯穿附图将使用相同的标号来指代相同或相似的部分。另外，为了更清楚地描述本专利技术，元件的厚度、面积等可被放大或缩小，因此，元件的厚度、面积等不限于附图。在实施方式的以下描述中，除非另外指明，否则术语“包括”将被解释为指示存在其它元件，不排除存在对应元件。另外，将理解，当诸如层、膜、区域或板的元件被称作“在”另一元件“上”时，它可直接在所述元件上，它们之间也可存在一个或更多个中间元件。将理解，当诸如层、膜、区域或板的元件被称作“直接在”另一元件“上”时，它们之间不存在中间元件。以下，将参照附图详细描述根据本专利技术的一个实施方式的太阳能电池。图1是根据本专利技术的一个实施方式的太阳能电池的横截面图。参照图1，根据此实施方式的太阳能电池100包括：半导体基板110，其包括基极区10；第一钝化膜52，其形成在半导体基板110的前表面上；第二钝化膜54，其形成在半导体基板110的后表面上；前电场区20，其形成在半导体基板110的前表面上的第一钝化膜52上；发射极区30，其形成在半导体基板110的后表面上的第二钝化膜54上；第一电极42，其导电地连接至前电场区20；以及第二电极44，其导电地连接至发射极区30。现在将更详细地对此进行描述。半导体基板110可由结晶半导体形成。例如，半导体基板110可由单晶或多晶半导体(例如，单晶或多晶硅)形成。具体地讲，半导体基板110可由单晶半导体(例如，单晶半导体晶圆，更具体地讲，单晶硅晶圆)形成。如果半导体基板110由单晶半导体(例如，单晶晶圆)形成，则太阳能电池100成为单晶半导体太阳能电池(例如，单晶硅太阳能电池)。基于由具有高结晶性因此具有很少缺陷的结晶半导体形成的半导体基板110的太阳能电池100具有优异的电特性。在此实施方式中，半导体基板110可没有掺杂区，仅包括基极区10。如果半导体基板110没有掺杂区，则可防止形成掺杂区时可能生成的对半导体基板110的损坏以及半导体基板110上的缺陷的增加，因此半导体基板110可具有优异的钝化特性。由此，可使半导体基板110的表面上发生的表面复合最小化。在此实施方式中，半导体基板110或基极区10可利用基本掺杂剂(即，第一导电类型掺杂剂)以低掺杂浓度掺杂，因此具有第一导电类型。这里，与具有相同导电类型的前电场区20相比，半导体基板110或基极区10可具有较低的掺杂浓度、较高的电阻或者较低的载流子浓度。半导体基板110的前表面和/或后表面可具有不平整部112和114以防止反射。更详细地讲，在此实施方式中，不平整部112和114可包括形成在半导体基板110的前表面(或者半导体基板110的前表面一侧的表面)上的第一不平整部112以及形成在半导体基板110的后表面(或者半导体基板110的后表面一侧的表面)上的第二不平整部114。由此，可防止入射在半导体基板110的前表面和后表面上的光的反射，并且具有如此实施方式中的双面光接收结构的太阳能电池100中的光学损失可有效地降低。然而，本公开不限于此，可形成第一不平整部112和第二不平整部114中的任一个。位于半导体基板110的前表面上的第一不平整部112可包括第一不平部分112a和第二不平部分112b以使光学损失最小化。第二不平部分112b可形成在第一不平部分112a上(更详细地讲，第一不平部分112a的外表面上)，并且具有比第一不平部分112a小的尺寸。因此，第二不平部分112b的平均尺寸可小于第一不平部分112a的平均尺寸，并且至少一个第二不平部分112b(例如，多个第二不平部分112b)可形成在第一不平部分112a的各个外表面上。这样的第一不平部分112a和第二不平部分112b可通过不同的方法来形成。第一不平部分112a可通过纹理化工艺来形成。由此，第一不平部分112a的外表面可为特定结晶表面。例如，第一不平部分112a可具有通过四个外表面111形成的近似金字塔形状。第一不平部分112a的平均尺寸(例如，第一不平部分112a的高度的平均值)可为微米级别(例如，1μm至1mm)，例如，为约10μm至30μm。如果第一不平部分112a的平均尺寸小于10μm，则可能难以制造第一不平部分112a，如果第一不平部分112a的平均尺寸为30μm或更小，则防反射效果可改进。另外，第一不平部分112a的尺寸的变化可以是相对大的第一变化。第一不平部分112a可通过各向异性蚀刻(一种湿法蚀刻)来形成。如果第一不平部分112a通过湿法蚀刻来形成，则第一不平部分1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；第一钝化膜，该第一钝化膜位于所述半导体基板的前表面上；第二钝化膜，该第二钝化膜位于所述半导体基板的后表面上；前电场区，该前电场区位于所述半导体基板的所述前表面上的所述第一钝化膜上并且导电类型与所述半导体基板的导电类型相同；发射极区，该发射极区位于所述半导体基板的所述后表面上的所述第二钝化膜上并且导电类型与所述半导体基板的导电类型相反；第一电极，所述第一电极导电地连接至所述前电场区；以及第二电极，所述第二电极导电地连接至所述发射极区。

【技术特征摘要】
2015.12.18 KR 10-2015-0181745;2016.11.21 KR 10-2011.一种太阳能电池，该太阳能电池包括：半导体基板；第一钝化膜，该第一钝化膜位于所述半导体基板的前表面上；第二钝化膜，该第二钝化膜位于所述半导体基板的后表面上；前电场区，该前电场区位于所述半导体基板的所述前表面上的所述第一钝化膜上并且导电类型与所述半导体基板的导电类型相同；发射极区，该发射极区位于所述半导体基板的所述后表面上的所述第二钝化膜上并且导电类型与所述半导体基板的导电类型相反；第一电极，所述第一电极导电地连接至所述前电场区；以及第二电极，所述第二电极导电地连接至所述发射极区。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述发射极区的厚度大于所述前电场区的厚度。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述前电场区的能带隙大于所述半导体基板的能带隙；并且所述发射极区的能带隙大于所述半导体基板的能带隙。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述前电场区和所述发射极区包括掺杂非晶硅、非晶硅氧化物、非晶硅碳化物、铟镓锌氧化物、钛氧化物和钼氧化物中的至少一种。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一钝化膜和所述第二钝化膜中的至少一个包括本征非晶硅层。6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第二钝化膜的厚度等于或大于所述第一钝化膜的厚度。7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述发射极区的厚度与所述第二钝化膜的厚度之比大于所述前电场区的厚度与所述第一钝化膜的厚度之比。8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述发射极区和所述前电场区中的至少一个包括第一部分以及掺杂浓度高于所述第一部分的掺杂浓度的第二部分，其中，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述前电场区包括位于所述第一钝化膜上的第一电场部分以及位于所述第一电场部分上并且掺杂浓度高于所述第一电场部分的掺杂浓度的第二电场部分；所述发射极区包括位于所述第二钝化膜上的第一发射极部分以及位于所述第一发射极部分上并且掺杂浓度高于所述第一发射极部分的掺杂浓度的第二发射极部分；并且所述第二发射极部分的掺杂浓度与所述第一发射极部分的掺杂浓度之比等于或大于所述第二电场部分的掺杂浓度与所述第一电场部分的掺杂浓度之比，具有第二导电类型掺杂剂的所述第一发射极部分的掺杂浓度等于或小于具有第一导电类型掺杂剂的所述第一电场部分的掺杂浓度。10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括透明电极层以及位于所述透明...

【专利技术属性】
技术研发人员：李景洙，朴相昱，李真荧，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR