形成用于光伏电池的触头的方法技术

本公开内容提供了一种形成用于光伏(PV)电池的触头的方法。所述方法包括提供半导体材料的基板的步骤。所述基板具有第一区域，所述第一区域具有第一掺杂特性并且位于第一表面部分。所述方法还包括在基板的包括第一表面部分的表面上沉积钝化层。此外，所述方法包括在钝化层上沉积导电层，使得钝化层的材料夹在第一区域与导电层之间。此外，所述方法包括以使得局部地诱发被夹的钝化层材料的电介质击穿的方式在第一区域与导电层之间施加电场。第一区域具有掺杂特性，并且实施所述方法使得钝化层在第一区域处的电阻减小并且形成电触头。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】形成用于光伏电池的触头的方法
本专利技术涉及形成用于光伏(PV)电池的触头的方法，并且具体涉及但不仅限于在PV电池的背面上形成触头的方法。
技术介绍
通常，第一代的PV电池包括在掺杂硅中形成的大面积p-n结。这样的PV电池在背面上具有钝化层并且电触头穿过钝化层以接触所选择的硅的高掺杂区。触头相对于所选择的硅的高掺杂区的对准和触头材料的电特性对太阳能电池的效率产生影响，从而需要改进。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面中，提供了一种形成用于光伏(PV)电池的触头的方法，所述方法包括以下步骤：提供半导体材料的基板，所述基板具有至少一个第一区域，所述至少一个第一区域具有第一掺杂特性并且位于第一表面部分；在基板的包括所述至少一个第一表面部分的表面的至少一部分上沉积钝化层；在钝化层上沉积导电层，使得钝化层的材料夹在基板的所述至少一个第一区域与所述导电层之间；以及以使得局部地诱发被夹的钝化层材料的电介质击穿的方式在所述至少一个第一区域与所述导电层之间施加电场；其中，实施所述方法使得所述钝化层在所述至少一个第一区域处的电阻减小并且形成电触头。在一个具体实施方式中，基板包括与所述至少一个第一区域相邻的并且至少部分包围所述至少一个第一区域的至少一个第二区域。所述至少一个第一区域可以具有与所述至少一个第一区域的掺杂特性不同的掺杂特性。所述至少一个第一区域和所述至少一个第二区域可以具有相同的极性。替代地，所述至少一个第二区域可以具有p-n结，并且所述至少一个第一区域可以穿过所述p-n结。通常实施该方法使得电击穿仅在所述至少一个第一区域与所述导电层之间诱发而不在所述至少一个第二区域与所述导电层之间诱发。通常实施该方法使得与形成的触头相邻的钝化层材料的钝化特性基本上不受影响。本专利技术的实施方式具有显著优点。由于电击穿仅在所述至少一个第一区域的位置处诱发，所以触头被有效地自对准。通常实施该方法使得形成多个触头。此外，通常实施该方法使得在PV电池的背面上形成触头。在一个实施方式中，掺杂特性为掺杂浓度。替代地，掺杂特性可以为掺杂材料的类型。在具体实施方式中，所述至少一个第一区域具有比所述至少一个第二区域的掺杂浓度高的掺杂浓度。例如，所述至少一个第一区域可以掺杂硼或任何其它适合的掺杂剂材料。所述至少一个第一区域的掺杂剂浓度可以在从1e18/cm3至1e21/cm3的范围内，例如为约1e20/cm3。所述至少一个第二区域也可以掺杂硼或任何其它适合的掺杂剂材料。所述至少一个第二区域的掺杂剂浓度可以在从1e15/cm3至1e17/cm3的范围内，例如为约1e16/cm3。在一个实施方式中，提供基板的步骤包括形成所述至少一个第一区域。形成所述至少一个第一区域可以包括热扩散。在一个具体示例中，形成所述至少一个第一区域包括激光掺杂。形成所述至少一个第一区域可以包括针对所述至少一个第一表面部分沉积起到掺杂剂源作用的层。所述层可以包含掺杂剂材料，例如硼或任何其它适合的材料。所述层可以通过旋涂沉积(spin-ondeposition)来形成。此外，形成所述至少一个第一区域可以包括将激光束选择性地导向所述至少一个第一表面部分使得掺杂剂材料扩散到基板中，并且由此形成所述至少一个第一区域。该方法还可以包括当已经形成所述至少一个第一区域时移除起到掺杂剂源作用的层。移除该层可以包括漂洗、RCA清洗和/或选择性蚀刻。在一个具体实施方式中，基板为p型基板，例如p型硅晶片。此外，基板可以选择性地以上述方式掺杂，并且因此所述至少一个第一区域可以具有比基板的一些剩余区域或全部剩余区域的p型掺杂剂浓度高的p型掺杂剂浓度。替代地，基板也可以为n型基板并且所述至少一个第一区域可以具有比基板的一些剩余区域或全部剩余区域的n型掺杂剂浓度高的n型掺杂剂浓度。在一个实施方式中，借助于化学气相沉积例如等离子体增强化学气相沉积来实施在基板的至少一部分上沉积钝化层的步骤。钝化层可以包括非晶硅或任何其它适合的介电材料。在钝化层上沉积导电层的步骤可以使用热蒸发来实施。替代地，可以使用溅射或任何其它物理或化学沉积技术在钝化层上沉积导电层。可以基于所述至少一个第一区域的掺杂特性来选择导电层的材料。例如，如果所述至少一个第一区域为p型掺杂，则导电层的材料可以选自适合的受体材料并且可以例如为铝。替代地，如果所述至少一个第一区域为n型掺杂，则导电层的材料可以选自适合的给体材料例如砷。该方法还可以包括移除导电层的至少一部分的步骤。在本专利技术的第二个方面中，提供了一种形成光伏电池的方法，该方法包括形成根据本专利技术的第一方面的触头。在本专利技术的第三个方面中，提供了一种通过根据本专利技术的第二个方面的方法形成的光伏电池。附图说明为了充分理解本专利技术，现在将参照附图仅以示例的方式对本专利技术的实施方式进行描述，在附图中：图1为示出根据本专利技术的实施方式的形成用于光伏电池的触头的方法的流程图；以及图2至图7示出了根据本专利技术的实施方式形成的光伏电池的部件的形成。具体实施方式参照附图，示出了根据本专利技术的具体实施方式的形成用于光伏(PV)电池的触头的方法10。在这个实施方式中，在PV电池的将不会接收主照射的背面上形成触头。在这个实施方式中，PV电池包括适当掺杂的硅。图1示出了图示在PV电池的背面上形成触头的方法10的流程图。图2至图7示出了PV电池的形成并且部分地示出了制造的部件。在第一步骤11中，提供基板22。在这个实施方式中，基板22为p型硅晶片。P型硅晶片的掺杂浓度为约1e16/cm3。PV电池还包括在基板22的正面部分上的层(未示出)，当PV电池在使用时该层接收主(太阳光)照射。该层与基板22一起被布置成形成p-n结，该层可以为例如薄n型层。在进一步的步骤12中，在基板22内形成多个第一区域24(图2至图7中仅示出了一个第一区域)。如图3中示例性地所示，第一区域24位于基板22的各个第一(背)表面部分。第一区域为岛屿形式。第一区域24具有与p型硅晶片22的相邻区域的掺杂浓度不同的掺杂浓度。在这个实施方式中，第一区域为p型重掺杂并且具有比p型硅晶片22的相邻区域的p型掺杂浓度高的p型掺杂浓度。在这个示例中，p型重掺杂区域24具有约1e20/cm3的p型掺杂浓度。本领域的技术人员将认识到，在所描述的实施方式的变型中，第一区域还可以具有除了与相邻区域的掺杂浓度不同的掺杂浓度之外的掺杂特性。例如，掺杂特性可以与掺杂剂类型或材料有关。可以使用任何适合的方法形成p型重掺杂区域24，并且在这个示例中使用激光掺杂形成这些区域。形成p型重掺杂区域24包括在p型重掺杂区域24的表面部分上沉积起到掺杂剂源作用的材料。在这个示例中，在p型硅晶片22的背面部分上沉积包含硼的旋涂液体。然后，以使得硼选择性地扩散到硅晶片22中以形成p型重掺杂区域24的方式将激光束引导到形成的膜上。随后，例如通过漂洗或RCA清洗将膜从基板22的表面部分移除。步骤13在硅晶片22的背面部分上沉积钝化层26。在这个示例中，钝化层26是非晶硅层并且具有在30nm至120nm的范围内的厚度，特别是在50nm至70nm的范围内的厚度，例如约50nm的厚度。步骤14在非晶硅层26上沉积导电层28。在这个特定实施方式中，导电层28为铝层。借助于热蒸发来沉积铝层28。然而，本领域的技术人员将认本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成用于光伏(PV)电池的触头的方法，所述方法包括以下步骤：提供半导体材料的基板，所述基板具有至少一个第一区域，所述至少一个第一区域具有第一掺杂特性并且位于第一表面部分；在所述基板的包括所述至少一个第一表面部分的表面的至少一部分上沉积钝化层；在所述钝化层上沉积导电层，使得所述钝化层的材料夹在所述基板的所述至少一个第一区域与所述导电层之间；以及以使得局部地诱发被夹的钝化层材料的电介质击穿的方式在所述至少一个第一区域与所述导电层之间施加电场；其中，实施所述方法使得所述钝化层在所述至少一个第一区域处的电阻减小并且形成电触头。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.22 AU 20129036161.一种形成用于光伏电池的触头的方法，所述方法包括以下步骤：提供半导体材料的基板，所述基板具有多个第一区域和多个第二区域，所述第一区域具有第一掺杂浓度，所述第二区域与所述第一区域相邻并且具有比所述第一区域的第一掺杂浓度低的第二掺杂浓度，所述第一区域和所述第二区域具有相同的极性并且位于所述基板的表面部分；在所述表面部分上沉积钝化层；在所述钝化层上形成包括多个导电区域的图案化的导电层，使得所述钝化层的材料与所述基板和所述导电层的导电区域接触；每个导电区域覆盖所述第一区域中的至少一个并且比所述第一区域中的所述至少一个宽；以及在所述第一区域中的一个或多个与相应的导电区域之间施加电场，以这样的方式使得诱发与所述第一区域中的一个或多个和相应的导电区域接触的钝化层材料的电介质击穿，同时保持与所述第二区域和相应的导电区域接触的钝化层材料的电介质特性；其中，实施所述方法使得在所述钝化层中选择性地形成减小的电阻的部分，以有助于电流在所述第一区域和所述导电层的相应的部分之间流动，而不管...

【专利技术属性】
技术研发人员：内德·韦斯顿，斯蒂芬·布雷姆纳，
申请(专利权)人：纽索思创新有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU