具有后表面反射器的双面太阳能电池制造技术

本发明专利技术提供一种简化制造方法和所形成的双面太阳能电池(BSC)，该简化制造方法降低了制造成本。BSC包括后表面触点网格(113)和覆盖的覆盖金属反射器(117)。掺杂非晶硅层插入触点网格和覆盖层之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及太阳能电池，特别地，本专利技术涉及用于双面太阳能电池的改进结构和制造方法。
技术介绍
双面太阳能电池(BSC)可以使用任意种类的不同设计，以获得比传统的单面太阳能电池通常可以获得的效率更高的效率。美国专利5，665，175中显示了一个这样的设计， 其公开了具有分别在BSC的前表面和后表面上形成的第一活动区和第二活动区的BSC配置，两个区由距离λ分离。该距离λ允许泄露电流在第一活动区和第二活动区之间流动， 从而允许利用该双面电池的太阳能电池板在一个或多个个体太阳能电池被遮挡或失效时也能继续操作。美国专利7，495，167公开了一种n+ρρ+结构及其制造方法。在所公开的结构中，由硼扩散形成的P+层表现出与衬底的初始水平接近的寿命。为了获得该寿命，7，495，167专利教导在磷吸杂之后，必须在600°C或更低的温度下对电池退火一小时或更长的时间。为了保持通过磷和低温硼吸杂步骤恢复的寿命，然后电池经受最终的热处理步骤，在热处理步骤中，在大约700°C或更低的温度下烧制(fire)电池一分钟或更短的时间。美国专利申请公开2005/0056312公开了用于在单个太阳能电池中获得两个或更多个p-n结的替代技术，所公开的技术使用透明衬底(例如玻璃或石英衬底)。在一个公开的实施例中，BSC包括形成在透明衬底的相对侧面上的两个薄膜多晶或非晶电池。由于该电池的设计，可以在窗口层的低温沉积之前完成吸收剂层的高温沉积，从而避免P-n结的劣化或破坏。虽然有用于制造BSC的各种BSC设计和技术，但是这些设计和技术较复杂，并因此昂贵。相应地，所需要的是能够获得与双面太阳能电池相关的优点同时保持单面太阳能电池的制造简易性的太阳能设计。本专利技术提供了这样的设计。
技术实现思路
本专利技术提供一种简化制造方法和所形成的双面太阳能电池(BSC)，该简化制造方法降低了制造成本。根据本专利技术，BSC利用了后表面触点网格(back surface contact grid)和覆盖的覆盖金属反射器(overlaid blanket metal layer)的组合。此外，掺杂非晶硅层插入触点网格和覆盖层之间。在本专利技术的一个实施例中，该制造方法包括以下步骤在硅衬底的后表面上沉积具有第一导电类型的掺杂物，以形成后表面掺杂区，其中硅衬底的导电类型与掺杂物的导电类型相同；在所述后表面掺杂区上沉积后表面介电层；在所述硅衬底的前表面上形成具有第二导电类型的活动区；蚀刻所述活动区；将前表面钝化和AR介电层沉积到所述活动区上；施加和烧制前表面触点网格和后表面触点网格；将掺杂的非晶硅层沉积到所述后表面触点网格和所述后表面电介质上；在所述掺杂的非晶硅层上沉积金属层；以及隔离前活动区。所述方法进一步包括在所述掺杂的非晶硅层和所述金属层之间沉积导电界面层的步马聚ο在本专利技术的至少一个实施例中，所述制造方法包括以下步骤在P型硅衬底的后表面上沉积硼掺杂层；在所述硼掺杂层上沉积后表面电介质；在所述硅衬底的前表面上扩散磷，以形成n+层和前表面结；(例如通过HF蚀刻)去除所述磷扩散步骤中形成的磷硅玻璃(PSG)；将前表面钝化和AR介电层沉积到所述η+层上；施加前表面触点网格后表面触点网格；烧制前表面触点网格后表面触点网格；将非晶硅的硼掺杂层沉积到所述后表面触点网格和所述后表面电介质上；将金属层沉积到硼掺杂非晶硅层上；以及例如使用激光划片机隔离前表面结。所述方法可以进一步包括在硼掺杂非晶硅层和金属层之间沉积导电界面层的步骤，所述导电界面层例如由ITO或&ι0:Α1组成。可以同时执行前表面触点网格烧制步骤和后表面触点网格烧制步骤。可选地，可以在前表面触点网格施加步骤和烧制步骤之前或之后执行后表面触点网格施加步骤和烧制步骤。可以使用CVD通过沉积硼掺杂二氧化硅层、使用CVD通过沉积硼掺杂多晶硅层、使用PE-CVD通过沉积硼掺杂非晶硅层、在衬底的后表面上喷涂硼酸溶液、或者在衬底的后表面上喷涂/揩涂硼掺杂旋涂玻璃，来实现硼掺杂层沉积步骤。可以在大约850°C的温度下执行磷扩散步骤大约10至20分钟。可以在施加后表面触点网格之后执行后表面电介质沉积步骤。在本专利技术的至少一个实施例中，提供一种双面太阳能电池(BSC)，包括具有前表面活动区和后表面掺杂区的具有第一导电类型的硅衬底，其中前表面活动区具有第二导电类型，后表面掺杂区具有第一导电类型；沉积在所述前表面活动区和后表面掺杂区上的介电层；施加在所述前表面介电层上的前表面触点网格，在烧制过程中所述前表面触点网格通过前表面电介质合成到活动区；施加在后表面介电层上的后表面触点网格，在烧制过程中所述后表面触点网格通过后表面电介质合成到后表面掺杂区；掺杂有所述第一导电类型的掺杂物的非晶硅层，所述非晶硅层沉积在所述后表面触点网格和所述后表面电介质上； 以及沉积在掺杂的非晶硅层上的覆盖金属层。BSC可以进一步包括硅衬底的所述前表面上的槽，所述槽隔离前表面结。BSC可以进一步包括插入掺杂非晶硅层和金属层之间的例如由 ITO或aiO:Al组成的导电界面层。硅衬底可以由P型硅组成，所述活动区由来自于磷扩散步骤的η+材料组成，以及所述掺杂区和所述非晶硅层进一步包括硼掺杂物。硅衬底可以由 η型硅组成，所述活动区由来自硼扩散步骤的P+材料组成，以及所述掺杂区和所述非晶硅层进一步包括磷掺杂物。在本专利技术的至少一个实施例中，所述制造方法包括以下步骤在具有第一导电类型的硅衬底的前表面上形成具有第二导电类型的活动区；蚀刻所述硅衬底的所述前表面； 将前表面钝化和AR介电层沉积到所述活动区上；将后表面介电层沉积到所述硅衬底的所述后表面上；施加和烧制前表面触点网格和后表面触点网格；将掺杂的非晶硅层沉积到所述后表面触点网格和所述后表面电介质上；以及在掺杂的非晶硅层上沉积金属层。所述方法可以进一步包括在所述掺杂的非晶硅层和所述金属层之间沉积导电界面层的步骤。在本专利技术的至少一个实施例中，所述制造方法包括以下步骤将磷扩散到硅衬底的前表面上，以形成η+层和前表面结，以及将磷扩散到所述硅的后表面上，以形成后表面结；(例如通过HF蚀刻)去除所述磷扩散步骤中形成的磷硅玻璃；将前表面钝化和AR介电层沉积到前表面上，以及将后表面介电层沉积到所述后表面上；施加和烧制前表面触点网格和后表面触点网格；以及将金属层沉积到所述后表面触点网格和所述后表面电介质上。 可以同时执行所述前表面触点网格烧制步骤和所述后表面触点网格烧制步骤。可选地，可以在前表面触点网格施加步骤和烧制步骤之前或之后执行后表面触点网格施加步骤和烧制步骤。所述方法可以进一步包括去除后表面结的步骤和隔离前表面结的步骤。可以在去除后表面结之后以及在后表面上沉积介电层之前例如通过丝网印刷或利用阴影掩膜的沉积来施加后表面金属网格。可以在去除后表面结之后以及在后表面上沉积介电层之前执行后表面网格施加步骤。在本专利技术的至少一个实施例中，所述制造方法包括以下步骤在具有第一导电类型的硅衬底的后表面上沉积后表面介电层；在所述硅衬底的前表面上形成具有第二导电类型的活动区；蚀刻所述硅衬底的所述前表面；将前表面钝化和AR介电层沉积到所述活动区上；施加和烧制前表面触点网格和后表面触点网格；将掺杂的非晶硅层沉积到所述后表面触点网格和所述后表面介电层上；在所述掺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：M·卡斯，P·鲍敦，K·欧纳杰拉，A·克伦茨尔，A·布洛斯，F·G·基施特，
申请(专利权)人：卡利太阳能有限公司，
类型：发明
国别省市：