太阳能电池及其制造方法技术

本发明专利技术描述了一种太阳能电池及其制造方法。该太阳能电池包括衬底、位于衬底上方的背接触层、位于背接触层的上部的P1沟槽以及设置在P1沟槽中的绝缘体。该太阳能电池也可以包括位于背接触层和绝缘体上方的吸收层以及位于吸收层上方的前接触层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及半导体
，更具体地，涉及光伏太阳能电池的制造。
技术介绍
太阳能电池是用于通过光伏效应利用太阳光直接生成电流的电子器件。通过相应的互连结构串联连接多个太阳能电池以形成太阳能电池模块。可以通过单片集成连接太阳能电池。在该工艺期间，在太阳能电池材料中刻划用于互连结构的沟槽以隔离和连接太阳能电池。然而，由于器件中的串联电阻、分流路径和死区，太阳能电池的单片集成会导致转换效率损耗。存在介于太阳能电池器件中的分流路径损耗和死区损耗之间折中。具体地，分流路径损耗通常会随着互连结构的宽度的增大而减小，而死区损耗通常会随着互连结构的宽度的增大而增大。由于改进分流路径损耗的方法通常会导致死区损耗恶化，反之亦然，所以这种折中限制了器件的效率。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本专利技术的一方面，提供了一种太阳能电池子结构，包括：衬底；背接触层，位于所述衬底上方；P1沟槽，位于所述背接触层中；以及绝缘体，设置在所述P1沟槽中。在该太阳能电池中，所述P1沟槽的宽度小于约30μm。在该太阳能电池中，所述P1沟槽的宽度为约25μm或更小。在该太阳能电池中，所述绝缘体填充所述P1沟槽。在该太阳能电池中，所述绝缘体的宽度基本上等于所述P1沟槽的宽度。在该太阳能电池中，所述绝缘体的厚度大于所述背接触层的厚度。该太阳能电池还包括位于所述背接触层上方的吸收层，其中，所述绝<br>缘体的厚度小于所述背接触层和所述吸收层的组合厚度。根据本专利技术的另一方面，提供了一种太阳能电池，包括：衬底；背接触层，位于所述衬底上方；绝缘体，位于所述衬底上方并且延伸穿过所述背接触层；吸收层，位于所述背接触层和所述绝缘体上方，以及前接触层，位于所述吸收层上方。在该太阳能电池中，所述绝缘体延伸穿过所述吸收层的一部分。在该太阳能电池中，所述绝缘体的厚度小于所述背接触层和所述吸收层的组合厚度。在该太阳能电池中，所述绝缘体的电阻率为约10000ohm-cm或更大。在该太阳能电池中，所述绝缘体的电阻率为约15000ohm-cm或更大。在该太阳能电池中，所述绝缘体包括二氧化硅。在该太阳能电池中，所述P1沟槽的宽度小于25μm。在该太阳能电池中，所述吸收层包括基于黄铜矿的材料。根据本专利技术的又一方面，提供了一种用于制造太阳能电池的方法，包括：提供衬底；在其中嵌入有绝缘体的所述衬底上方提供背接触层；在所述背接触层和所述绝缘体上方沉积吸收层；以及在所述吸收层上方沉积前接触层。在该方法中，提供所述背接触层的步骤包括：在所述衬底上方沉积所述背接触层；穿过所述背接触层刻划P1沟槽；以及在所述P1沟槽内形成所述绝缘体。在该方法中，提供所述背接触层的步骤包括：在所述衬底上沉积所述背接触层；在所述背接触层上沉积光刻胶层，所述光刻胶层包括P1沟槽部分和剩余部分；利用遮挡掩模露出所述P1沟槽部分；消除所述光刻胶层的所述P1沟槽部分；在所述P1沟槽内沉积所述绝缘体；以及消除所述光刻胶层的所述剩余部分。在该方法中，在所述吸收层沉积步骤之前实施所述嵌入步骤。在该方法中，所述吸收层沉积步骤包括前体沉积和硒化。附图说明当结合附图进行阅读时，通过以下详细描述可以更好地理解本专利技术的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘出。事实上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1是根据一些实施例的太阳能电池的示意性截面图。图2A是根据一些实施例的太阳能电池子结构的示意性截面图。图2B是根据一些实施例的太阳能电池子结构的示意性截面图。图2C是根据一些实施例的太阳能电池子结构的示意性截面图。图3是根据一些实施例的太阳能电池的示意性截面图。图4是根据一些实施例制造太阳能电池的方法的流程图。图5A是根据一些实施例的太阳能电池子结构的示意性截面图。图5B是根据一些实施例的太阳能电池子结构的示意性截面图。图5C是根据一些实施例的太阳能电池子结构的示意性截面图。图5D是根据一些实施例的太阳能电池子结构的示意性截面图。图5E是根据一些实施例的太阳能电池子结构的示意性截面图。图5F是根据一些实施例的太阳能电池子结构的示意性截面图。图5G是根据一些实施例的太阳能电池子结构的示意性截面图。图6是在根据一些实施例的太阳能电池与其他太阳能电池器件相比较的情况下，仿真的效率与P1宽度的曲线图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，并不旨在限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括以直接接触的方式形成第一部件和第二部件的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可以在各个实例中重复参考标号和/或字母。该重复是为了简明和清楚的目的，而且其本身不指示所论述的各个实施例和/或结构之间的关系。而且，为了便于描述，在此可以使用诸如“在...下面”、“在...下方”、“下部”、“在...之上”、“上部”等的空间相对术语以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中示出的方位之外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式进行定向(旋转90度或在其他方位上)，并且在此使用的空间相对描述符可以同样地进行相应的解释。尽管下面描述了太阳能电池的具体实例，但是在此描述的结构和方法可以通过pn结、p-i-n结构、MIS结构、多结等应用于各种太阳能电池，包括Cu(In,Ga)Se2(CIGS)、CuInSe2(CIS)、CuGaSe2(CGS)、Cu(In,Ga)(Se,S)2(CIGSS)、非晶硅(α-Si)和碲化镉(CdTe)。图1至图3示出了根据本专利技术的一些实施例的太阳能电池10和子结构。如图1所示，太阳能电池10包括衬底20和位于衬底20上方的背接触层31、位于衬底20上方的绝缘体35、位于背接触层31上方的吸收层40和位于吸收层40上方的前接触层50。绝缘体35在太阳能电池10中可以嵌入前接触层50下方，并且在一些实施例中，嵌入吸收层40的至少一部分下方。图4示出了描述用于制造太阳能电池的主要方法100的流程图。在步骤120中，提供了衬底。衬底20包括任何合适的衬底材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池子结构，包括：衬底；背接触层，位于所述衬底上方；P1沟槽，位于所述背接触层中；以及绝缘体，设置在所述P1沟槽中。

【技术特征摘要】
2014.03.14 US 14/210,4931.一种太阳能电池子结构，包括：
衬底；
背接触层，位于所述衬底上方；
P1沟槽，位于所述背接触层中；以及
绝缘体，设置在所述P1沟槽中。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述P1沟槽的宽度小
于约30μm。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述P1沟槽的宽度为
约25μm或更小。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述绝缘体填充所述
P1沟槽。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述绝缘体的宽度基本
上等于所述P1沟槽的宽度。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述绝缘体的厚度大于
所述背接...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄乾燿，
申请(专利权)人：台积太阳能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71