[发明专利]用于多晶硅发射极太阳能电池的简化背触点无效

专利信息
申请号: 200980112596.1 申请日: 2009-04-09
公开(公告)号: CN101999175A 公开(公告)日: 2011-03-30
发明(设计)人: 皮特·G·博登;徐力 申请(专利权)人: 应用材料股份有限公司
主分类号: H01L31/042 分类号: H01L31/042
代理公司: 北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006 代理人: 徐金国;钟强
地址: 美国加利*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 用于 多晶 发射极 太阳能电池 简化 触点
【说明书】:

相关申请的交叉参考

本申请要求于2008年4月9日提交的美国临时申请No.61/043,672的优先权,在此通过参考的方式援引该专利申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及太阳能电池,并且更明确地,涉及用于多晶硅发射极太阳能电池的所有背触点。

背景技术

在某些应用中偏好使用叉合背接触太阳能电池,因为其提供高效率(>20%),并且将电极置于背面,在此其不会阻断光线。此种电池之一商业范例是SunPower公司提供的A300电池。此电池的制造成本昂贵,因为需要许多构图步骤及两次扩散,以形成在该背侧产生n及p型区的扩散。如在此所使用的,背侧或背面等用语表示该太阳能电池与接收光线以利用该太阳能电池转换成电能的表面相对的表面的公知术语。

因此,对于具有较少构图及扩散步骤的工艺有兴趣,特别是若可利用快速热处理而非扩散管来完成热步骤。较不偏好扩散管,因为在载入和载出时薄的电池容易断裂,并且工艺缓慢。

已考虑过使用多晶硅发射极(polysilicon emitter,PE)结构来除去该深扩散。在1980年代早期,该PE电池表现为一平面型装置,并且有与其相关的一些专利文献。例如,美国专利公开案第2006-0256728号描述一种结构,其运用二氧化硅隧道氧化物,需要两个构图步骤以形成n和p型掺杂层。因为二氧化硅并非硼扩散的屏障,所以此结构仅可使用直接沉积(as-deposited)层,而无高温焙烧。这是一项缺点,因为通常需要焙烧来降低该多晶硅的表面电阻至可接受程度。

较早期的装置包括美国专利No.5,057,439,其描述一种与前述应用类似的结构,但需使用一高温步骤来穿隧该二氧化硅隧道层,因此形成一公知接合面。

据此,仍需要一种形成太阳能电池的所有背触点的方法,以克服现有技术的问题。

发明内容

本发明涉及太阳能电池的触点及其制造方法。根据一个方案,根据本发明的叉合背接触(interdigitated back contact,IBC)电池设计仅需要一个构图步骤来形成该叉合接合面(相对于其它设计的两个步骤)。根据另一方案,该背触点结构包括氮化硅或氮化的隧道电介质。其作用为一扩散屏障,因此可在高温工艺步骤期间维持该隧道电介质的性质,并可避免硼扩散通过该隧道电介质。根据另一方案,形成这些背触点的工艺不需要深的驱入扩散。

在这些及其它方案的进一步方案中,根据本发明实施例的太阳能电池包括一基板,其具有一正面及一背面;一第一触点结构,连接至形成在该基板背面上的一第一组多晶硅区;一第二触点结构,连接至形成在该基板背面上的一第二组多晶硅区,该第一及第二多晶硅区有相反的导电型;以及一隧道介电层,介于该第一及第二多晶硅区与该基板之间。

在这些及其它方案的其它进一步方案中,根据本发明的实施例,一种制造一太阳能电池的方法包括:制备一基板,该基板具有一正面及一背面;在该基板的背面上沉积一第一多晶硅层;在该基板的背面上沉积一第二多晶硅层,该第一及第二多晶硅层有相反的导电型;以及执行一退火,其使该第一及第二沉积多晶硅层在该基板的背面上形成各自的第一及第二多晶硅区。

附图说明

在参照附图阅读下述本发明的具体实施例的描述后,对本领域技术人员来说本发明的这些及其它方案和特征结构会变得显而易见,其中:

图1A和图1B示出根据本发明具有背触点的太阳能电池结构的两个实施例。

图1C示出可在图1A和图1B实施例内完成的背面的金属化的视图。

图2A和图2B分别示出图1A和图1B的结构的工艺流程。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本发明,提供这些附图作为说明范例以使本领域技术人员能够实施本发明。显然,下面的附图及实施例并无意将本发明范围限制在单个实施例中,而是借助互换某些或所有描述出或显示出的组件,其它实施例是可能的。此外,当可利用已知部件部分或完全实施本发明的某些组件时,仅会描述此种已知部件对本发明的理解必要的部分,并省略此种已知部件的其它部分的详细描述,以避免混淆本发明。在本说明书中,不应将示出单个部件的实施例视为限制性;反之,本发明意欲包括包括多个相同部件的其它实施例,反之亦然,除非在此以其它方式明确申明。此外,申请人不欲说明书或权利要求范围内的任何用词被归类为具有罕见或特别含义,除非如此明确提出。另外,本发明包括在此借助说明方式引用的已知部件的目前及未来的已知等效物。

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