[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池及其制造方法，特别是，本发明涉及改善效率的太阳能电池及其制造方法。

背景技术

太阳能电池利用太阳能产生电能。太阳能电池对生态环境友好，并且具有无限的能源和长的生命周期。太阳能电池包括硅太阳能电池和颜料感光(dye-sensitized)太阳能电池。

硅太阳能电池包括具有不同导电类型以形成PN结的半导体基板和发射体层，电连接到发射体层的第一电极，以及电连接到半导体基板的第二电极。

通常，发射体层通过高温扩散方法、印刷方法或喷涂方法形成。由于高温扩散方法使用扩散炉，因此高温扩散方法的生产率低，其不适合于大尺寸装置。由于印刷方法使用昂贵的材料，因此印刷方法的材料损耗大，并且生产率低。在喷涂方法中，包含掺杂物的化合物喷射到半导体基板的表面上，并且掺杂物通过高温热处理扩散，由此形成发射体层。喷雾方法比其他方法的生产率高。

然而，当喷涂方法中采用的包含掺杂物的化合物为亲水性时，半导体基板是疏水的。因此，包含掺杂物的化合物确实不能形成在半导体基板上。另外，由于包含掺杂物的化合物要在高温热处理中进行蒸发，因此扩散在半导体基板中的掺杂物量不足。因此，因为难于形成具有合适浓度的发射体层，所以PN结特性变坏。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种太阳能电池及其制造方法，该太阳能电池在半导体基板中可以扩散足够量的掺杂物，以改善PN结的特性。

根据本发明的一个方面，提供一种制造太阳能电池的方法，该方法包括：在半导体基板的表面上形成多孔层；在多孔层上喷射包含掺杂物的化合物；并且通过扩散掺杂物在半导体的表面上形成发射体层。

可以通过热处理，将掺杂物从多孔层扩散到半导体基板。

通过在半导体基板的表面上进行化学处理可以形成多孔层。多孔层可以由与半导体基板相同的材料形成。化学处理可以是氢氟酸处理。多孔层可以包括硅。

多孔层可以通过沉积方法或印刷方法形成。多孔层可以包括选自于由氧化钛、氧化硅和氮化硅所组成的组中的至少一种材料。

该方法还可以包括在形成发射体层后去除多孔层。

根据本发明的另一个方面，所提供的太阳能电池包括：半导体基板；设置在半导体基板的表面上的发射体层；以及设置在发射体层上以防止太阳光被反射的多孔层。

多孔层和发射体层可以由相同的材料形成。多孔层可以包括硅。当多孔层由硅形成时，可以采用具有不同能量带隙和光区(light region)的多孔层。然而，具有不同能量带隙和光区的多孔层不能用在现有的硅太阳能电池中。

多孔层和发射体层可以由不同的材料形成。多孔层可以包括选自于由氧化钛、氧化硅和氮化硅所组成的组中的至少一种材料。

太阳能电池还可以包括电连接到发射体层的第一电极和电连接到半导体基板的第二电极。

附图说明

结合附图，通过下面的详细描述，随着对本发明的更好理解，本发明的更完整的评价及其很多伴随的优点将显而易见，其中相同的参考符号指代相同或相似的部件，其中：

图1A至1F是根据本发明一个实施例的制造太阳能电池的方法的截面图；和

图2A至2F是根据本发明另一实施例的制造太阳能电池的方法的截面图。

具体实施方式

在下文，参照附图详细描述根据本发明实施例的太阳能电池及其制造方法。

图1A至1F是制造根据本发明实施例的太阳能电池的方法的截面图。

首先，如图1A所示，p型半导体基板10由硅形成。然而，本发明不限于此。就是说，可以采用n型半导体基板或由硅之外的各种半导体材料形成的半导体基板。

为了改善太阳能电池的特性，可以执行一个预处理步骤。该预处理步骤通过采用碱性水溶液或混合酸溶液蚀刻半导体基板10并且去除杂质来完成。半导体基板10的损坏部分通过蚀刻去除，细微的不平(fine irregularities)形成在半导体基板10的表面中。因此，能够减少太阳光的损耗。

随后，如图1B所示，多孔层12形成在半导体基板10的表面上。在本实施例中，多孔层12通过化学处理形成在半导体基板10的表面上。这样的化学处理包括氢氟酸处理。然而，本发明不限于此。多孔层可以通过其他各种方法形成。

多孔层12由与半导体基板10基本上相同的材料形成。然而，因为多孔层12由多孔的硅形成而不同于半导体基板10，所以多孔层12具有不同于半导体基板10的能量带隙。