具有背电场结构的太阳能电池及其制造方法技术

一种具有背电场结构的太阳能电池及其制造方法，所述电池包含：晶片、介电层、多个背电场结构、金属阻障层以及导电胶层。本发明专利技术制造方法的改良主要在于，在形成该导电胶层之前，先在该介电层表面形成该金属阻障层，且其材料为银、钼、钛钨合金、钨、钛、铬、钼钨合金、铂、金、镍或上述的任一组合的合金。通过该金属阻障层作为介电层的表面屏障，可以防止烧结过程该导电胶层的材料扩散进入该介电层，进而避免导电胶对该介电层造成损害，使介电层具有良好品质及良好的降低载流子复合速率的功效，能提升电池转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能电池及其制造方法，特别是涉及一种。
技术介绍
参阅图1，为一种已知太阳能电池I的制造流程示意图，在此先说明该太阳能电池I的结构(请参考图I的最后一图)，主要包含晶片11、介电层12、多个形成于该晶片11的局部部位的背电场结构13 (local back surface field,简称LBSF),以及金属胶层14。其中，该晶片11用于将光能转换成电能，并包括P型硅基板、形成于该基板上的η型射极层以及抗反射膜等膜层。该介电层12形成于该晶片11的背面111，用于降低载流子在该晶片11表面复合(recombination)的速率,提升太阳能电池I的效率。所述介电层 12具有多个贯穿的穿槽121，所述背电场结构13对应所述穿槽121而形成于晶片11背面111处，其为载流子浓度大于该P型硅基板的载流子浓度的P型半导体层，利用其电场作用阻止电子朝该晶片11的背面111方向移动，使电子被收集于该晶片11的η型射极层，以提升转换效率。而该金属胶层14是由铝胶干燥形成，位于该介电层12的表面且局部伸入介电层12的穿槽121，进而与该晶片11的背面111接触形成电连接，通过金属胶层14将该晶片11产生的电能输送到外部。该太阳能电池I在制作上，是先在该晶片11的背面111形成一层完整的介电层12，并将该介电层12的局部蚀刻移除而形成穿槽121，再利用丝网印刷方式将铝胶涂布在该介电层12表面以形成该金属胶层14。接着烧结该晶片11，铝会扩散进入该晶片11中，使该晶片11的局部形成由铝-硅混合材料形成的背电场结构13。然而，由于铝胶直接涂布在该介电层12表面，在高温烧结过程中，铝胶材料也会扩散、侵蚀该介电层12，导致介电层12的结构被破坏，而且铝胶除了以铝为主要成分外，还包含许多不同成分，例如其中的玻璃材质也容易与该介电层12产生反应，因而影响该介电层12的品质及功能，使转换效率下降。
技术实现思路
_6] 专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种介电层品质良好，能提升转换效率的。用于解决问题的方案本专利技术具有背电场结构的太阳能电池，包含一个晶片、一个介电层以及多个背电场结构；该晶片用于将光能转换成电能，并包括一个入光面以及一个相反于该入光面的背面；该介电层包括一个朝向该晶片的背面的第一面、一个相反于该第一面的第二面，以及多个贯穿该第一面及第二面的穿槽；所述背电场结构分别对应所述穿槽而位于该晶片的背面处；其特征在于，该具有背电场结构的太阳能电池还包含一个披覆在该介电层的第二面的金属阻障层，以及一个导电胶层；该金属阻障层具有多个分别对应且连通该介电层的穿槽的穿孔，该金属阻障层的材料为银、钥、钛钨合金、钨、钛、铬、钥钨合金、钼、金、镍或上述的任一组合的合金；该导电胶层包括一个位于该金属阻障层的表面的表层部，以及多个彼此间隔并自该表层部朝所述穿孔及穿槽突伸且接触所述背电场结构的导电接触部。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池，该导电胶层的材料为铝或铝金。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池，该介电层的材料为氧化物、氮化物或氧化物与氮化物的复合材料。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池，该金属阻障层的厚度为IOnm 10 μ m。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的制造方法，包含下述步骤(A)准备一个 用于将光能转换成电能的晶片，并且在该晶片的一个背面形成一个介电层；其特征在于，该制造方法还包含下述步骤(B)在该介电层的表面形成一个金属阻障层，所述金属阻障层的材料为银、钥、钛钨合金、钨、钛、铬、钥钨合金、钼、金、镍或上述的任一组合的合金；(C)在该金属阻障层的表面披覆一层导电胶，并使该导电胶的部分材料进入该金属阻障层及该介电层；(D)对该晶片施以热处理，使该导电胶固化成为一个导电胶层，而且在热处理过程中，该导电胶位于该介电层中的材料经由该晶片的背面扩散进入该晶片，使该晶片形成多个位于该背面处的背电场结构。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的制造方法，还包含一个位在步骤(B)及步骤(C)之间的步骤(E)，在该介电层上形成多个穿槽及在该金属阻障层上形成多个分别对应所述穿槽的穿孔；在步骤(C)中，该导电胶的部分材料填充于所述穿槽及穿孔；步骤(D)形成的背电场结构对应所述穿槽的位置。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的制造方法，该步骤(E)是利用激光烧蚀方式，或涂布蚀刻胶以移除该介电层及该金属阻障层的局部部位，进而形成所述穿槽及穿孔。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的制造方法，该步骤(C)是在披覆该导电胶之后，利用激光焊接方式作局部焊接，使该导电胶的部分材料扩散进入该金属阻障层及该介电层。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的制造方法，该步骤(B)是利用真空镀膜方式披覆该金属阻障层，步骤(C)是利用丝网印刷或喷墨印刷方式将该导电胶涂布在该金属阻障层的表面。专利技术的效果本专利技术的有益效果在于通过在制作该导电胶层之前，先形成该金属阻障层作为介电层表面的屏障，可以防止烧结过程该导电胶材料扩散进入该介电层，进而避免导电胶对该介电层造成损害，使介电层具有良好品质及良好的降低载流子复合速率的功效，能提升电池转换效率。附图说明图I是一种已知太阳能电池的制造流程示意图2是剖视示意图，显示本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的较佳实施例；图3是流程方块图，显示本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的制造方法的第一较佳实施例；图4是该第一较佳实施例各步骤进行时的流程示意图；图5是流程示意图，显示本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的制造方法的第二较佳实施例。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。参阅图2，本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的第一较佳实施例包含晶片2、 介电层3、多个背电场结构4、金属阻障层5以及导电胶层6。该晶片2用于将光能转换成电能，并包括入光面21以及相反于该入光面21的背面22。该晶片2实际上包括一个具有该背面22的基板23、形成于该基板23上的射极层以及抗反射膜等膜层，本实施例的基板23为P型硅基板23，该射极层为η型射极层。由于该晶片2非本专利技术的改良重点，在此不详细说明，而且本专利技术实施时不须限制该晶片2的具体结构及层体数量，因为可以视太阳能电池的需求而增添不同功能的膜层，图2只以一层膜层示意基板23上的所有膜层。该介电层3位于该晶片2的背面22，并包括朝向该晶片2的背面22的第一面31、相反于该第一面31的第二面32以及多个贯穿该第一面31及第二面32的穿槽33，该介电层3的材料为氧化物、氮化物等介电材料，或氧化物与氮化物的复合材料，例如SiOx、SiNx、Al2O3，或者复合层例如Si02/SiNx，Al203/SiNx。该介电层3用于填补、降低表面缺陷，进而降低载流子在该晶片2的背面22复合(recombination)的速率,提升电池的转换效率。所述背电场结构4对应所述穿槽33而形成于晶片2的背面22处，本实施例的背电场结构4为铝硅(Al-Si)混合材料，其为载流子浓度大于P型硅基板23的载流子浓度的P型半导体层(一般又称为P+层)，利用其电场作用阻挡电子朝该晶片2的背面22方向移动，使电子被收集于该晶片2的η型射极层，因此通过背电场结构4能提升载流子收集效率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有背电场结构的太阳能电池，包含：一个晶片、一个介电层以及多个背电场结构；该晶片用于将光能转换成电能，并包括一个入光面以及一个相反于该入光面的背面；该介电层包括一个朝向该晶片的背面的第一面、一个相反于该第一面的第二面，以及多个贯穿该第一面及第二面的穿槽；所述背电场结构分别对应所述穿槽而位于该晶片的背面处；其特征在于，该具有背电场结构的太阳能电池还包含：一个披覆在该介电层的第二面的金属阻障层，以及一个导电胶层；该金属阻障层具有多个分别对应且连通该介电层的穿槽的穿孔，该金属阻障层的材料为银、钼、钛钨合金、钨、钛、铬、钼钨合金、铂、金、镍或上述的任一组合的合金；该导电胶层包括一个位于该金属阻障层的表面的表层部，以及多个彼此间隔并自该表层部朝所述穿孔及穿槽突伸且接触所述背电场结构的导电接触部。

【技术特征摘要】
1.ー种具有背电场结构的太阳能电池，包含一个晶片、ー个介电层以及多个背电场结构；该晶片用于将光能转换成电能，并包括一个入光面以及ー个相反于该入光面的背面；该介电层包括一个朝向该晶片的背面的第一面、ー个相反于该第一面的第二面，以及多个贯穿该第一面及第ニ面的穿槽；所述背电场结构分别对应所述穿槽而位于该晶片的背面处；其特征在于，该具有背电场结构的太阳能电池还包含 一个披覆在该介电层的第二面的金属阻障层，以及ー个导电胶层；该金属阻障层具有多个分别对应且连通该介电层的穿槽的穿孔，该金属阻障层的材料为银、钥、钛钨合金、钨、钛、铬、钥钨合金、钼、金、镍或上述的任一组合的合金；该导电胶层包括ー个位于该金属阻障层的表面的表层部，以及多个彼此间隔并自该表层部朝所述穿孔及穿槽突伸且接触所述背电场结构的导电接触部。2.根据权利要求I所述的具有背电场结构的太阳能电池，其特征在于，该导电胶层的材料为招或招合金。3.根据权利要求I所述的具有背电场结构的太阳能电池，其特征在干，该介电层的材料为氧化物、氮化物或氧化物与氮化物的复合材料。4.根据权利要求I至3中任一项所述的具有背电场结构的太阳能电池，其特征在于，该金属阻障层的厚度为IOnm 10 μ m。5.ー种具有背电场结构的太阳能电池的制造方法，包含下述步骤步骤A :准备ー个用于将光能转换成电能的晶片，并且在该晶片的ー个背面形成ー个介电层；其特征在于，该制造方法还包含下述步骤 步骤B:在该介电层的表面形成ー个金属阻障层，所述金属阻障层的材料为银、钥、钛钨合金、钨、钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志仁，
申请(专利权)人：茂迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：