一种在ｎ掺杂的硅衬底上的太阳能电池，具有：设置在第一主表面中的ｎ＋基极区域和在第二主表面中设置的ｐ＋掺杂的发射极区域，施加在第一主表面上的指状的基极接触结构，分别带有能够焊接的接触面的、施加在第二主表面上的发射极接触部和同样施加在那里的基极接触轨；以及将第一主表面的指状的接触结构与第二主表面上的基极接触轨连接的穿通接触部、通孔，由此发射极区域以及基极区域通过第二主表面上的焊接接触面连接，其中第二主表面局部地、至少在基极接触轨的区域中没有ｐ＋发射极掺杂，并且第一主表面和第二主表面的预先确定的区域至少在通孔周围具有ｎ＋ｎ结并且由此具有前表面场。
【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带有尤其是由硅构成的、η掺杂的半导体衬底的太阳能电池，其带有正面的基极区域(Basisbereichen)和施加在正面上的指状的基极接触结构以及在背侧上的基极接触轨和带有将接触轨连接的穿通接触部(通孔)的指状接触结构，以及涉及一种用于制造太阳能电池的方法。带有在正面上的接触指的太阳能电池长时间以来是已知的，所述正面与在背侧上的具有能够焊接的接触轨(汇流条)通过激光钻孔的、金属填充的孔来连接(日本的专利摘要，公开号58-039071 (1983)；日本的专利摘要，公开号04223378 (1992))。它们在名称“金属贯穿卷绕(Metal Wrap Through (MWT)-电池”下在ρ掺杂的、通常多晶的基极材料上借助通过磷扩散产生的正面发射极来制造(F. Clement等人，23rf EUPVSEC, Valencia (2008), paper 2DV. 1. 10)。在此，背面如在标准太阳能电池中那样在背面发射极汇流排和基极接触焊接点之间借助铝膏大面积地被覆盖，以便形成所谓的背面电场(BSF)并且将背面镜面化。例如，在EP 0985233 Bl或者W0/1998/054763中描述了 η掺杂以及ρ掺杂的晶片作为原始材料的MWT电池，其具有在正面上、在穿通接触部中以及在围绕穿通接触部的背面的区域中的均勻的发射极。在此，在其中基极接触部以后要位于背面上的区域在发射极的POCl3扩散期间通过掩模层覆盖，在施加背面金属化物之前，该掩模层在后边被去除。同样地，在多年以前除了发射极的钝化还提出了钝化的背面BSF，其带有用于所谓的PERC电池的局部接触部(钝化的发射极和背部(局部)接触部)(A. W. Blakers等人， Appl. Phys. Lett. , 55 (1989)，第 1363-1365 页；G. Agostinelli 等人，20th European Photovoltaic Solar Energy Conference (2005),Barcelona, 647 Μ,Ρ. Choulat ^Α 22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference (2007)，Milano)。以下内容证明为已知的MWT电池的缺点根据标准的MWT电池具有在正面上的发射极，并且必须为了连接至背面上的发射极汇流排而在大多数激光钻孔的孔中在孔壁上具有封闭的发射极掺杂物，由此不出现至基极材料的分流。由此，孔必须通过由气相的扩散而被完美地加衬，所述气相如POCl3 (在ρ材料的情况下)或者BBr3 (在η材料的情况下)。附加地，由此产生的困难是，将发射极掺杂物也在带中在所设置的背面发射极汇流排的区域中相对于相邻的背面掺杂物(BSF)隔离。迄今，如上面提及的那样，背面BSF通过Al丝网印刷和烧结、即通过事先引入两个表面中的磷掺杂物的过补偿来制造。在印刷的情况下，虽然暴露了 RS发射极带，然而在ρ+和η.区域之间的隔离必须事后例如借助围绕发射极汇流排的激光槽来建立。本专利技术的任务是提出一种改进的太阳能电池，其完全从背面来接触，并且能够可靠地并且以高的产出来制造，并且提供了在特定的接触和钝化方面的灵活选择，以及提出一种相应的制造方法。该任务在其装置方面通过带有权利要求1所述特征的太阳能电池来解决，并且在其方法方面通过具有权利要求10所述特征的方法来解决。专利技术思想的合乎目的的改进方案是相应从属权利要求的主题。提出了一种新型的太阳能电池结构以及一种用于制造相应的太阳能电池的(示例性)工艺步骤顺序，该太阳能电池包含在η硅的背面上的整面的铝发射极以及前侧的FSF接触指，它们通过激光钻孔与背面上的焊接接触轨或者焊接接触轨块连接，它们在否则整面的发射极中以及在否则整面的铝金属化物中或者否则整面的介电钝化层中(其带有否则整面的铝金属化物的局部的穿通接触部)的留空中。所提出的新型MWT电池方案在合乎目的的扩展方案中规定a)原始材料是具有任意形状的(优选但不是强制的)单晶η硅晶片；b)不同于根据现有技术的所有方案，发射极位于η型晶片的背面上，即正面和孔内壁并不具有Pn结、而是具有η+η结；c)P+发射极掺杂物通过由通过气相淀积或者溅射而制造的薄的源层或者源层序列的 Al扩散来实现；d)在背面上的发射极的基于Al的薄层金属化物可选地直接并且大面积地或者借助钝化与发射极的局部的接触部一同施加(PERC)；e)可焊接的(Ag)接触面可以施加在(钝化或者未钝化的)发射极的基于Al的薄层金属化物上以及BSF的在发射极中暴露的区域中；f)在背面发射极和从通孔穿透到背面上的BSF掺杂区域之间的隔离已经在制造工艺期间建立，使得不再必须执行事后的激光槽隔离。所提出的MWT太阳能电池结构在其优选的实施形式中，所述MWT太阳能电池结构尤其是带有在η掺杂晶片的背面上的铝扩散的P+发射极，其中该晶片在正面上在基于磷的、带有氮化硅钝化物或者减反射层(ARC)的η+掺杂物上具有根据标准的银指H格栅，该格栅又通过激光钻孔的、银膏填充的孔(通孔)在背面上与汇流排连接，汇流排也可以由多个直线地一个接一个的汇流排斑点(Busbarflecken)构成，该提出的MWT太阳能电池结构具有如下优点1)η基极掺杂(n-Basis-dotierte)的晶片具有少数载流子(在此空穴)的较长寿命， 并且由此已经能够在目前常用的180 μ m+/"20 μ m的晶片厚度情况下实现带有背面发射极的MWT电池的结构。2)因为通孔的壁如正面仅仅具有n+n高-低结，所以(不同于在ρ晶片上的、带有正面的n+发射极和在通孔中的n+发射极掺杂物的、根据标准的MWT电池情况)并不存在通孔中的‘提高和分流的危险；因为当孔金属化物要穿过高掺杂的n+层进行接触时，接触部却保留在基极极性区域(η)中。3)因为背面的基极接触面区域、孔和正面被η.掺杂，并且允许银膏无危险地通过 ARC并且在背面上甚至没有ARC地穿过η+层(参见点2)来接触，所以膏1和2允许是相同的。4)因为背面钝化层在灼烧正面的银指、背面的基极接触面和孔金属化物之后才被沉积，因此其无须经受T>800°C的高温处理；该层以后还必须经历的最高温度是背面发射极接触面一膏3的低的烧结温度(<560°C)；由此，对于成功的背面钝化而言存在更好的机石。5)因为铝发射极掺杂物被结构化地实施，使得背面的FSF汇流排区域可以在比事先在发射极中暴露的带或斑点更窄的带或斑点中产生，所以为了结束电池制造工艺不必进行基于激光槽的P+和n+区的隔离。本专利技术的优点和合乎目的性此外从以下借助附图对实施例的描述中得出。附图说明图1至 22在横截面或者底面视图(第二主表面的俯视图)中示出了根据本专利技术的太阳能电池或者制造方法的实施形式的示意性截面图。各附图由于其涂层而在很大程度上是自明的，于是以下给出的描述中仅仅应当理解为简略的并且作为对附图的补充。在此，尤其是省去了在描述中记录现有技术中已知的、用于在正面的银指之下产生选择性掺杂物的措施，而并未排除的是，其可以应用在根据本专利技术的电池中，以便改进正面的蓝光敏感性。从粗略清洁的η硅晶片出发，以下的(示例性)工艺步骤导致所描述的电池方案的一个优选实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种太阳能电池，具有：尤其是由硅构成的ｎ掺杂的半导体衬底，其具有在使用状态中用作光入射侧的第一主表面和用作背面的第二主表面，设置在第一主表面中的大面积的ｎ＋掺杂的基极区域（前表面场）和设置在第二主表面中的大面积的ｐ＋掺杂的发射极区域，施加在第一主表面上的指状的基极接触结构，分别带有能够焊接的接触面的、施加在第二主表面上的发射极接触结构和同样施加在那里的基极接触轨；以及将第一主表面的指状的接触结构与第二主表面上的接触轨连接的多个穿通接触部、通孔，由此除了发射极区域也能够通过第二主表面上的焊接接触面接触基极区域，其中第二主表面局部地、至少在基极接触轨的区域中没有ｐ＋发射极掺杂，并且第一主表面和第二主表面的预先确定的区域至少在通孔周围具有ｎ＋ｎ结并且由此具有前表面场。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：HJ·克罗科斯津斯基，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE
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