太阳能电池制造技术

本发明专利技术提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：硅基底，所述硅基底包括用于接收光的前表面和与前表面相对的后表面；发射极扩散区，位于后表面上并且用与硅基底的极性相反的第一极性掺杂；基极扩散区，位于基底的后表面上并且用与硅基底的极性相同的第二极性掺杂；以及绝缘间隙，位于发射极扩散区和基极扩散区之间，其中，基极扩散区具有闭合的多边形形状，其中，绝缘间隙与基极扩散区相邻。

【技术实现步骤摘要】

所描述的技术总体上涉及一种太阳能电池及其制造方法。
技术介绍
太阳能电池包括硅基底以及位于硅基底的表面上的P掺杂区和η掺杂区。当太阳光施加到太阳能电池上时，即，当光子进入基底时，在基底中产生电子和空穴对，产生的电子向η掺杂区运动，产生的空穴向P掺杂区运动。电子和空穴的运动产生光伏效应，在ρ-η结的两端产生电势差。另外，自由电子和空穴分别向η掺杂区和P掺杂区运动，从而产生电流。通过电势差产生电，并且向结合到太阳能电池的负载电路提供电流，从而将太阳光能量转换为电能。背接触太阳能电池包括基底、抗反射层、掺杂区、保护层和接触电极。基底是单晶娃或多晶娃的晶片，并且表不电子和空穴在其上运动的通路。基底的如面被结构化，并且在基底的前表面上提供由氮化硅和氧化硅制成的抗反射层。条形形状的η掺杂区和条形形状的P掺杂区在后表面上交替地布置在基底处，保护层涂覆在后表面的顶部上。保护层包括通过去除叠置在掺杂区上的区域的一部分而产生的通孔。然后接触电极通过通孔电连接到惨杂区。在该背景部分公开的上述信息仅是用于增强对所描述的技术的背景的理解，因此，上述信息可能包含不构成对于本领域普通技术人员来说在该国已知的现有技术的信肩、O
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种具有大的能量效率的太阳能电池及其制造方法。本专利技术的实施例提供了一种具有低生产成本的太阳能电池及其制造方法。本专利技术的示例性实施例提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括:硅基底，所述娃基底包括用于接收光的前表面和与前表面相对的后表面；发射极扩散区，位于后表面上并且用与硅基底的极性相反的第一极性掺杂；基极扩散区，位于硅基底的后表面上并且用与硅基底的极性相同的第二极性掺杂；以及绝缘间隙，位于发射极扩散区和基极扩散区之间，其中，基极扩散区具有闭合的多边形形状，其中，绝缘间隙与基极扩散区相邻。绝缘间隙的宽度可以等于或小于100 μ m。发射极扩散区可以通过丝网印刷方法形成。所述丝网印刷方法可以采用其上形成有感光胶图案的丝网以及膏体，所述膏体可以显示出从发射极扩散区向基极扩散区的扩展现象，发射极扩散区可以与基极扩散区分开。发射极扩散区可以利用注入方法形成。绝缘间隙的宽度可以等于或大于50 μ m并且可以等于或小于ΙΟΟμπι。发射极扩散区可以利用丝网印刷方法形成。发射极扩散区的面积可以大于基极扩散区的面积。发射极扩散区的面积可以大于后表面的面积的百分之八十。绝缘间隙的宽度可以等于或小于100 μ m。绝缘间隙的宽度可以等于或大于50 μ m并且可以等于或小于ΙΟΟμπι。所述太阳能电池还可以包括位于后表面上的绝缘膜，在绝缘膜的基极扩散区中可以有面积等于或小于基极扩散区的面积的基极通孔。基极扩散区还可以包括:第一基极扩散区；第二基极扩散区，靠近第一基极扩散区，绝缘间隙可以具有沿着从第一基极扩散区向第二基极扩散区的方向延伸的辅助绝缘间隙。所述太阳能电池还可以包括:绝缘膜，位于后表面上；基极接触电极，包括主干和扩展部分，主干位于暴露基极扩散区的至少一部分的基极通孔中，扩展部分在所述主干处在绝缘膜上方延伸并且与辅助绝缘间隙叠置。辅助绝缘间隙的宽度可以大于绝缘间隙中的主绝缘间隙的宽度。辅助绝缘间隙的宽度可以等于或小于第一基极扩散区的宽度与主绝缘间隙的宽度的两倍的总和。辅助绝缘间隙的宽度可以等于或小于第一基极扩散区的宽度与200 μ m的总和。所述太阳能电池还可以包括:多个主绝缘间隙；多个辅助绝缘间隙，连续地设置在与第一基极扩散区相邻的一个主绝缘间隙和与第二基极扩散区相邻的另一个主绝缘间隙之间。所述太阳能电池还可以包括:多个主绝缘间隙；多个辅助绝缘间隙，不连续地设置在与第一基极扩散区相邻的一个主绝缘间隙和与第二基底扩散区相邻的另一个主绝缘间隙之间。所述太阳能电池还可以包括多个发射极扩散区，辅助绝缘间隙可以位于相邻的发射极扩散区之间。根据本专利技术的示例性实施例，当在基极扩散区和发射极扩散区之间设置绝缘间隙时，可以提高太阳能电池对太阳光的利用效率。另外，可以采用降低制造成本的方法来降低制造成本。附图说明图1A至图1C分别示出了根据本专利技术示例性实施例的包括扩散区、通孔和接触电极的背接触太阳能电池的后表面的平面图、沿图1A中的线I(B)-1(B)'截取的剖视图以及透视图。图1D示出了根据本专利技术的改进实施例的主绝缘间隙和辅助绝缘间隙的关系。图2A和图2B分别示出了为了找出主绝缘间隙的合适的宽度和范围而进行的模拟所使用的单元电池的平面图，以及可应用于单元电池的各种宽度和长度的表格。 图3A和图3B分别示出了示出太阳能电池的主绝缘间隙的宽度和电流密度之间的关系的模拟结果的曲线图和表格。图4A至图4C分别示出了在丝网印刷工艺期间用于表示与墨水扩散现象有关的绝缘间隙的宽度的变化的后表面的平面图、沿着图4A中的线IV-1V'截取的剖视图以及丝网的剖视图。图5A和图5B分别示出了其上涂覆有硼掺杂硅酸盐玻璃的硅基底的后表面的平面图和沿着图5A中的线V-Vi截取的剖视图。图6A和图6B分别示出了基底的后表面的平面图以及沿着图6A中的线V1-VI'截取的剖视图，其中，在图5A和图5B中示出的实施例的基底的后表面上涂覆硅酸盐玻璃而该娃酸盐玻璃没有被掺杂。图7示出了在图6A和图6B中示出的实施例的基底的后表面上涂覆硅酸盐玻璃而该硅酸盐玻璃被掺杂的基底的剖视图。图8示出了当图7中示出的实施例的基底经历热处理工艺时基底的剖视图。图9A和图9B分别示出了从图8中示出的实施例显示的基底的后表面去除了硅酸盐玻璃的平面图以及沿着图9A中的线IX-1X'截取的剖视图。图1OA和图1OB分别示出了基底的后表面的平面图以及沿着图1OA中的线X-X^截取的剖视图，其中，示出了在图9A至图9B中示出的基底的后表面的顶部上形成绝缘膜和通孔。图1lA和图1lB示出了用于形成基极扩散区和发射极扩散区的硬掩模的平面图。具体实施例方式为了提高太阳能电池的光能的利用效率，基底中的电子和空穴应该行进短距离来到达η掺杂区和P掺杂区。为了这个目的，期望的是，掺杂区的间距(即，条形形状的一个η掺杂区和靠近该η掺杂区的P掺杂区之间的距离)短。然而，通过利用用相对低的生产成本可以实现的诸如丝网印刷或掺杂氧化的硅涂层的太阳能电池制造方法难以形成具有非常窄间距的掺杂区。因此，可以期望的是，具有用于缩短电子和空穴的运动距离的掺杂区的太阳能电池和用低成本制造该太阳能电池的方法。当具有相反极性的掺杂区彼此相遇时，可以减小掺杂区的间距。然而，在掺杂区相遇的部分处会产生用于产生不期望的闭合电路的分流路径，从而降低了太阳能电池的利用效率。因此，可以期望的是，布置用相反极性掺杂的区域并且在所述区域之间具有间隙的太阳能电池以及制造该太阳能电池的方法。 现在将参照附图来描述根据本专利技术示例性实施例的制造太阳能电池的方法。在本说明书的整个附图和详细描述中，同样的标号表示同样的构造。另外，在实施例中公开了各种数值，但是当在权利要求中没有描述这些数值时，这些数值不对权利要求进行限制。根据本专利技术的示例性实施例，硅基底的一侧包括基极扩散区、发射极扩散区以及位于基极扩散区和发射极扩散区之间的绝缘间隙。各个基极扩散区具有闭合的多边形形状，并且与其它相邻的基极扩散区独立地设置。各个绝缘间隙包括位于发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：硅基底，所述硅基底包括用于接收光的前表面和与前表面相对的后表面；发射极扩散区，位于硅基底的后表面上并且用与硅基底的极性相反的第一极性掺杂；基极扩散区，位于硅基底的后表面上并且用与硅基底的极性相同的第二极性掺杂；以及绝缘间隙，位于发射极扩散区和基极扩散区之间，其中，基极扩散区具有闭合的多边形形状，以及其中，绝缘间隙与基极扩散区相邻。

【技术特征摘要】
2011.10.31 KR 10-2011-01122651.一种太阳能电池，所述太阳能电池包括: 娃基底，所述娃基底包括用于接收光的前表面和与前表面相对的后表面； 发射极扩散区，位于娃基底的后表面上并且用与娃基底的极性相反的第一极性掺杂； 基极扩散区，位于硅基底的后表面上并且用与硅基底的极性相同的第二极性掺杂；以及 绝缘间隙，位于发射极扩散区和基极扩散区之间， 其中，基极扩 散区具有闭合的多边形形状，以及 其中，绝缘间隙与基极扩散区相邻。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，绝缘间隙的宽度等于或小于ΙΟΟμπι。3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，发射极扩散区通过丝网印刷方法形成。4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其中，所述丝网印刷方法采用其上形成有感光胶图案的丝网以及膏体， 其中，所述膏体显示出从发射极扩散区向基极扩散区的扩展现象，以及 其中，发射极扩散区与基极扩散区分开。5.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，发射极扩散区利用注入方法形成。6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，绝缘间隙的宽度等于或大于50μ m并且等于或小于100 μ m。7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，发射极扩散区利用丝网印刷方法形成。8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，发射极扩散区的面积大于基极扩散区的面积。9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，发射极扩散区的面积大于后表面的面积的百分之八十。10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，绝缘间隙的宽度等于或小于ΙΟΟμπι。11.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，绝缘间隙的宽度等于或大于50μ m并且等于或小于100 μ m。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：金英水，金东燮，李斗烈，金永镇，朴映相，牟灿滨，李成喆，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：