射极穿透式太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种射极穿透式太阳能电池及其制备方法。根据本发明专利技术的太阳能电池具有可使泄漏电流的发生最小化以及使能量转换效率测量误差最小化的结构。并且，根据本发明专利技术的太阳能电池的制备方法可容易地确认电极的定位状态，从而提供更高的生产率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有射极穿透式结构的背接触型太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
通常，太阳能电池在半导体基板的前侧和后侧分别具有电极，并且由于在前侧(光接收面)设置有前电极，光接收面积会因为前电极的面积而减小。为了解决光接收面积减少的问题，已经提出一种背接触型太阳能电池。 根据结构，背接触型太阳能电池分为MWA(敷金属卷包式(metallizat1nwrap-around))、MWT(敷金属穿透式(metallizat1n wrap-through))、EffT(射极穿透式(emitter wrap-through))、背结式(back-junct1n)等。 图1显示了一个常规的射极穿透式太阳能电池(以下称为“EWT太阳能电池”)后侧(即，与正常运行期间面向太阳的前侧相对的一侧)的放大部分。根据图1，具有不同导电性的基极(15)和射极(25)均位于所述EWT太阳能电池的后侧，并且射极(25)形成在于基板后侧上形成的沟渠中，用以分离p-n结。即，常规EWT太阳能电池具有基极(15)和射极(25)之间有高度差的结构(例如，基极高于射极约10至30 μ m的结构)。 同时，当对电池的后侧施加恒压时，可使EWT太阳能电池的能量转换效率测量误差最小化，但由于EWT太阳能电池的结构特性(特别是，基极和射极之间的高度差)，会产生非恒定的接点压力，从而产生巨大的能量转换效率测量误差。 在常规EWT太阳能电池的制备过程中，通过在基板的相应区域印刷或涂布各个电极形成材料来形成基极和射极，但在印刷或涂布过程中，对定位状态的(alignment state)精确确认有限制，也就是确认每个电极是否形成于所期望的精确位置。 进一步地，因为EWT太阳能电池的结构特性，尽管p-n结分离，但由于基极和射极之间的距离小，可能会发生泄漏电流。
技术实现思路
技术问题 本专利技术的一个目的是提供一种EWT太阳能电池，其具有使基极和射极更有效地隔离以使泄漏电流的发生最小化并且使能量转换效率测量误差最小化的结构。 本专利技术的另一个目的是提供一种所述EWT太阳能电池的制备方法，该方法可以以更简单的方式确认基极和射极的定位状态。 技术方案 根据一个实施方式，提供一种射极穿透式太阳能电池，包括: 第一导电型半导体基板(100)，该基板具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧，其中，第一沟渠(10)和第二沟渠(20)形成在所述后侧同时被物理分离，并且形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔(30);以及 在所述第一沟渠(10)内部形成的第一导电型基极(15)，以及在所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)内部形成的第二导电型射极。 所述第一沟渠(10)和第二沟渠(20)可彼此物理分离，并相互交错。 所述半导体基板(100)可以为P-型掺杂的硅片，且所述半导体基板(100)的前侧可以构造为不平坦结构。 在所述基板的后侧，可以各自独立地形成宽度为200至700 μ m且深度为20至60 μ m的第一沟渠(10)和第二沟渠(20)。 所述通路孔(30)可具有25至100 μ m的直径。 根据本专利技术的另一个实施方式，提供一种射极穿透式太阳能电池的制备方法，包括: 制备第一导电型半导体基板(100)，该基板具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧； 在所述后侧形成彼此物理分离的第一沟渠(10)和第二沟渠(20)，并且形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔； 在所述基板的前侧、在所述第二沟渠(20)的内侧和在所述通路孔(30)的内侧分别形成第二导电型射极层(40)； 在所述基板的后侧和在所述第一沟渠(10)的底侧形成钝化层(60)，并且在所述基板的前侧形成抗反射层￠5);以及 在所述第一沟渠(10)的内部形成第一导电型基极(15)，并且在所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)的内部形成第二导电型射极(25)。 所述第一沟渠(10)和第二沟渠(20)可通过激光刻槽来形成，并且形成相互交错的形式。 所述通路孔(30)可通过激光打孔、湿法蚀刻、干法蚀刻、机械打孔、水注切削或其组合过程来形成。 有益效果 根据本专利技术的EWT太阳能电池具有使基极和射极更有效地隔离以使泄漏电流的发生最小化并且使能量转换效率测量误差最小化的结构。根据本专利技术的太阳能电池的制备方法也可以容易地确认电极的定位状态，从而提供了更高的生产率。 【附图说明】 图1为普通EWT太阳能电池后侧的部分放大透视图； 图2a和图2b，以及图3a和图3b为分别显示根据本专利技术的一个实施方式的EWT太阳能电池后侧放大部分的(a)透视图和(b)平面图； 图4显示根据本专利技术的一个实施方式的EWT太阳能电池中包含的半导体基板的部分横断面的放大； 图5为示意性显示根据本专利技术的一个实施方式的EWT太阳能电池的制备方法的工艺流程图。 <附图标记说明> 100:半导体基板 10:第一沟渠20:第二沟渠 30:通路孔 15:基极25:射极 40:射极层50:防蚀涂层(etching-resist) 60:钝化层65:抗反射层 【具体实施方式】 以下，将说明根据本专利技术的实施方式的EWT太阳能电池及其制备方法。 除非在整个说明书中另有说明，否则技术术语是用于解说具有实施方式，且无意限制本专利技术。 同时，除非有明确的相反含义，否则单数形式包含复数形式。 进一步地，术语“包括”指定了性质、区域、整数、步骤、操作、要素或成分，但不排除其他性质、区域、整数、步骤、操作、要素或成分。 此处使用的表述“内部形成”指为了占据由任意结构形成的空间的一部分或全部而被填充的状态。例如，在第一沟渠内部形成第一导电型基极指的是，如图2a所示，为了占据第一沟渠(10)的一部分而形成基极(15)的情况，或者如图3a所示，为了占据第一沟渠(10)的全部而形成基极(15)的情况。 此处使用的包含序数的术语，如“第一”或“第二”等，可用于说明不同的组成要素，但并不限制该组成要素。所述术语仅用于区分一个组成要素和另一个组成要素。例如，第一组成要素可以命名为第二组成要素，同理，第二组成要素可以命名为第一组成要素，而不脱离本专利技术的权利范围。 以下详细说明本专利技术的实施方式，以使本领域中具有普通知识的人员能够容易地实施。然而，本专利技术可以以不同的形式加以限定，且并不限制于实施例。 在EWT太阳能电池的研究中本专利技术人证实，由于常规EWT太阳能电池具有在基板后侧形成的基极(15)和射极(25)之间有高度差的结构，因此会由于电极隔离不足而可能产生大的能量转换效率测量误差，并且在制备过程中，对定位状态的精确确认有限制。 因此，在为了解决上述问题而重复研究中本专利技术人确定，如果在基板(100)的后侧以物理分离的形式形成第一沟渠(10)和第二沟渠(20)，并且在所述第一沟渠内部和第二沟渠内部各自形成基极(15)和射极(25)，就可以移除所述基板的后侧曲线，从而使能量转换效率测量误差最小化，并且更有效地隔离电极以使泄漏电流的发生最小化。也确定了当各沟渠内部形成各电极时，可以在制备过程中用肉眼精确区分各电极的定位状态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射极穿透式太阳能电池，包括：第一导电型半导体基板(100)，该基板具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧，其中，第一沟渠(10)和第二沟渠(20)形成在所述后侧同时被物理分离，并且形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔(30)；以及在所述第一沟渠(10)内部形成的第一导电型基极(15)，以及在所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)内部形成的第二导电型射极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.04 KR 10-2012-00598711.一种射极穿透式太阳能电池，包括: 第一导电型半导体基板(100)，该基板具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧，其中，第一沟渠(10)和第二沟渠(20)形成在所述后侧同时被物理分离，并且形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔(30);以及 在所述第一沟渠(10)内部形成的第一导电型基极(15)，以及在所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)内部形成的第二导电型射极。2.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池，其中，所述第一沟渠(10)和第二沟渠(20)彼此物理分离，并相互交错。3.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池，其中，所述半导体基板(100)为p-型掺杂的娃片。4.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池，其中，所述半导体基板(100)的前侧构造为不平坦结构。5.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池，其中，所述半导体基板(100)具有150至220 μ m的厚度。6.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池，其中，在所述基板的后侧各自独立地形成宽度为200至700 μ m且深度为20至60 μ m的第一沟渠(10)和第二沟渠(20)。7.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池，其中，所述通路孔(30)具有25至100 μ m的直径。8.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池，其中，所述基极(15)占据由所述第一沟渠(10)形成的全部空间，而所述射极(25)占据由所述第二沟...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑堣元，赵在亿，李弘九，玄德焕，李龙和，
申请(专利权)人：韩化石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR