一种背接触电池及其制造方法技术

技术编号：39936910 阅读：5 留言：0更新日期：2024-01-08 22:15

本发明专利技术公开了一种背接触电池及其制造方法，涉及太阳能电池技术领域，以简化背接触电池的制造过程，提升背接触电池的制造效率，使背接触电池更具备量产性。所述背接触电池包括：基底、隧穿钝化层、第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层。上述基底具有相对的第一面和第二面。第二面具有交替间隔设置的第一区域和第二区域。隧穿钝化层覆盖在第二面上。沿着远离基底的方向，隧穿钝化层包括界面钝化层、以及形成在界面钝化层上的刻蚀阻挡层。第一掺杂半导体层至少形成在隧穿钝化层位于第一区域的部分上。第二掺杂半导体层至少形成在隧穿钝化层位于第二区域的部分上、以及形成在第一掺杂半导体层上。第二掺杂半导体层和第一掺杂半导体层的导电类型相反。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池，尤其涉及一种背接触电池及其制造方法。

技术介绍

1、背接触电池指发射极和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的太阳能电池。与正面有遮挡的太阳能电池相比，背接触电池具有更高的短路电流和光电转换效率，是目前实现高效晶体硅电池的技术方向之一。

2、但是，现有的背接触电池的制造过程较为繁琐，从而导致背接触电池的制造效率较低，不利于背接触电池的量产。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种背接触电池及其制造方法，用于简化背接触电池的制造过程，提升背接触电池的制造效率，使背接触电池更具备量产性。

2、第一方面，本专利技术提供了一种背接触电池，该背接触电池包括：基底、隧穿钝化层、第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层。

3、上述基底具有相对的第一面和第二面。第二面具有交替间隔设置的第一区域和第二区域。上述隧穿钝化层覆盖在第二面上。沿着远离基底的方向，隧穿钝化层包括界面钝化层、以及形成在界面钝化层上的刻蚀阻挡层。上述第一掺杂半导体层至少形成在隧穿钝化层位于第一区域的部分上。上述第二掺杂半导体层至少形成在隧穿钝化层位于第二区域的部分上、以及形成在第一掺杂半导体层上。第二掺杂半导体层和第一掺杂半导体层的导电类型相反。

4、采用上述技术方案的情况下，隧穿钝化层整层覆盖在基底的第二面上。并且，沿着远离基底的方向，该隧穿钝化层包括界面钝化层、以及形成在界面钝化层上的刻蚀阻挡层。基于此，因界面钝化层和刻蚀阻挡层均具有钝化作

5、此外，第二掺杂半导体层至少形成在隧穿钝化层位于第二区域的部分上、以及形成在第一掺杂半导体层上。此时，与现有背接触电池中第二掺杂半导体层仅位于第二区域的上方相比，本专利技术提供的背接触电池中第二掺杂半导体层在第二面上方的覆盖面积更大，因此在对覆盖于第二面上方的第二掺杂半导体材料层进行第二图案化处理的图案化面积更小。或者，无须对用于制造第二掺杂半导体层的第二半导体层进行图案化处理操作，从而可以节省一道图案化处理的工序。在上述两种情况下，因第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层的导电类型相反，故第一掺杂半导体层、以及第二掺杂半导体层位于第一掺杂半导体层上的部分可以构成隧穿复合结。基于此，在背接触电池处于工作状态下，相应导电类型的载流子在到达第一区域后可以基于隧穿效应依次穿过隧穿钝化层、第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层对应第一区域的部分并被形成在第一区域上方的电极所收集。而相反导电类型的载流子在达到第二区域后也可以基于隧穿效应依次穿过隧穿钝化层和第二掺杂半导体层对应第二区域的部分并被形成在第二区域上方的电极所收集，在实现正常发电的前提下，提高了图案化工艺的产能，利于提升背接触电池的制造效率，使背接触电池更具备量产性。

6、再者，如前文所述，若需要通过对第二掺杂半导体材料层进行第二图案化处理的方式形成第二掺杂半导体层，则在第二图案化处理时上述隧穿钝化层包括的刻蚀阻挡层也可以防止执行第二图案化处理的刻蚀剂对基底位于间隔区域处的部分，进一步降低了初始设计中对基底厚度的要求，更利于实现薄片化的背接触电池的生产。

7、作为一种可能的实现方式，上述第二掺杂半导体层位于第二区域上的部分与第一掺杂半导体层与之间具有物理绝缘。在此情况下，第二掺杂半导体层仅位于第一掺杂半导体层、以及隧穿钝化层位于第二区域的部分上。此时，第二掺杂半导体层位于第二区域上的部分与第一掺杂半导体层通过物理绝缘间隔开，从而可以抑制不同导电类型的载流子在第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层沿着平行于第二面的横向交界处发生复合，进一步提高背接触电池的光电转换效率。

8、作为一种可能的实现方式，上述第二面还包括介于第一区域和第二区域之间的第三区域。在此情况下，上述背接触电池还包括本征层。本征层位于隧穿钝化层对应第三区域的部分上。

9、本征层与第一掺杂半导体层一体成型。或，本征层与第二掺杂半导体层一体成型。或，本征层靠近第一区域的部分与第一掺杂半导体层一体成型、本征层的剩余部分与第二掺杂半导体层一体成型。

10、采用上述技术方案的情况下，半导体是导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，并且当半导体材料中未掺杂有相应类型的导电粒子时，该半导体材料不导电。基于此，因形成在隧穿钝化层对应第三区域的部分上的本征层为未掺杂有导电粒子的半导体层，故本征层可以将第二掺杂半导体层位于第二区域上方的部分与第一掺杂半导体层间隔开，抑制不同导电类型的载流子在第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层沿着平行于第二面的横向交界处发生复合，提高背接触电池的光电转换效率。并且，以本征层与第一掺杂半导体层一体成型为例进行说明，在对整层覆盖在隧穿钝化层上的第一半导体层进行第一图案化处理的过程中，仅去除上述第一半导体层位于第二区域上方的部分即可，降低了第一图案化处理的图案化面积，进一步提高了图案化工艺的产能的同时，还可以基于第一半导体层同时形成本征层和第一掺杂半导体层，利于提升背接触电池的制造效率、降低背接触电池的制造成本。此外，当本征层与第二掺杂半导体层一体成型；或者本征层靠近第一区域的部分与第一掺杂半导体层一体成型、本征层的剩余部分与第二掺杂半导体层一体成型具有的有益效果可以参考前文所述的本征层与第一掺杂半导体层一体成型具有的有益效果，此处不再赘述。

11、作为一种可能的实现方式，上述第二面还包括介于第一区域和第二区域之间的第三区域。在此情况下，第二掺杂半导体层，或第二掺杂半导体层和第一掺杂半导体层还形成在隧穿钝化层对应第三区域的部分上。第二掺杂半导体层和/或第一掺杂半导体层对应的横向电阻率大于1×10-3ω·cm。

12、采用上述技术方案的情况下，以第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层中只有第二掺杂半导体层还形成在隧穿钝化层位于第三区域的部分上为例进行说明，因第二掺杂半导体层和/或第一掺杂半导体层对应的横向电阻率大于1×10-3ω·cm，并且横向电导率与横向电阻率成反比，故此时第二掺杂半导体层和/或第一掺杂半导体层对应的横向导电率较小。相应的，基于光电效应产生的电子和空穴中的至少一者难以在横向电导率较小的相应类掺杂半导体层中沿着靠近另一类掺杂半导体层的方向进行横向迁移，从而抑制上述两类载本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种背接触电池，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述第二掺杂半导体层位于所述第二区域上的部分与所述第一掺杂半导体层与之间具有物理绝缘。

3.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述第二面还包括介于所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域；

4.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述第二面还包括介于所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域；

5.根据权利要求1～4任一项所述的背接触电池，其特征在于，所述第一掺杂半导体层和/或所述第二掺杂半导体层的材质为非晶硅。

6.根据权利要求1～4任一项所述的背接触电池，其特征在于，所述第二掺杂半导体层的材质为单晶硅、多晶硅、微晶硅中的一种或多种；所述第二掺杂半导体层的厚度为20nm至600nm；和/或，

7.根据权利要求1～4任一项所述的背接触电池，其特征在于，所述第二掺杂半导体层的厚度为100nm至200nm；和/或，

8.根据权利要求1～4任一项所述的背接触电池，其特征在于，所述刻蚀阻挡层为碳化硅层；和/或，

9.根据权利要求1～4任一项所述的背接触电池，其特征在于，所述背接触电池还包括第一钝化层；所述第一钝化层至少覆盖在所述第二掺杂半导体层上；所述第一钝化层位于第一区域上方的部分开设有第一电极窗口，所述第一钝化层位于第二区域上方的部分开设有第二电极窗口；和/或，

10.一种背接触电池的制造方法，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述第二面还包括介于所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域；

12.根据权利要求11所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述第一掩膜层仅形成在第一区域的上方；

13.根据权利要求11所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述至少在所述隧穿钝化层对应所述第二区域的部分上、以及在所述第一掺杂半导体层上形成第二掺杂半导体层包括：

14.根据权利要求13所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述对所述第一本征半导体材料层至少位于所述第一区域上的部分进行第一导电粒子掺杂处理为：对整层所述第一本征半导体材料层进行第一导电粒子掺杂处理；

15.根据权利要求10～14任一项所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述至少在第二区域上、以及在所述第一掺杂半导体层上形成第二掺杂半导体层后，所述背接触电池的制造方法还包括：

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【技术特征摘要】