[发明专利]一种太阳电池背面局部接触结构及其制造方法和对应的太阳电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳电池制造领域，特别涉及一种太阳电池背面局部接触结构及其制造方法和对应的太阳电池及其制造方法。

背景技术

太阳电池实质上是一个PN结器件，通过PN结的电场将光照所产生的光生载流子驱动到PN结的两侧形成光生电流，从而实现光电转换的效果。晶体硅太阳电池仍在光伏行业中居于主流地位，为了减少光生载流子的复合而提高晶体硅太阳电池的电性能，在硅片体内和表面都增加了减少复合机制的结构或措施。在体内，要选择高纯度、低缺陷、低含氧量的硅单晶或多晶材料；在背面通过重掺杂与硅片同类型的材料形成背面电场，加速光生载流子的漂移速度等，例如对P型硅片在背面形成铝背场。在表面，通过各类钝化技术如等离子增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，简称PECVD)生长氮化硅膜等方法减少表面复合。

随着硅片厚度不断减薄，硅片背面的复合速率成为影响电池转换效率的关键，传统覆盖整个硅片背面的铝背场在减少复合方面存在着较大的局限性，铝背场覆盖区域的硅片没有表面钝化，表面缺陷态密度高，电池的开路电压和短路电流都受到很大的影响。

为解决背面全背场所带来的问题，业界提出了只有局部区域与硅片直接接触的背面局部接触太阳电池，其背电场只有局部区域与硅片直接接触，其它区域通过钝化层与硅片隔离开来，这样既保持了背面的场效应，同时减少了背面金属与硅片的接触面积，使金属与半导体界面的高复合速率区域大大减少，从而提高了电池的转化效率。

P型硅片仍是制造太阳电池的主流硅片，现有技术在制备背面局部接触太阳电池时，通常会先对P型硅片进行制绒并清洗；再进行扩散形成PN结；接着通过刻蚀工艺去除掉正面区域外的PN结；然后在硅片正面制作减反膜氮化硅，并在硅片背面制作钝化层；接着通过在硅片背面旋涂(spin on)或喷涂(Spray on)硼聚合物(Boron Polymer)；然后通过激光在硅片背面局部区域辐射硼聚合物以在所述辐射域形成局部重掺结构，并同时辐射局部区域的硼聚合物和钝化层；最后在硅片正面制作正面电极并在硅片背面制作与局部接触电性连接的背面电极。

上述现有技术中通过旋涂或喷涂方式沉积到硅片背面的硼聚合物存在以下问题：首先，不利于工艺集成；另外，旋涂或喷涂方式中硼聚合物的利用效率较低，存在着较大的浪费；再者，硼聚合物通常都具有毒性，其在喷涂过程直到后续局部激光辐射再到后续形成背面电极前，硼聚合物都具有较强的活性而散发毒性，从而对操作人员的人身安全和环境造成不良影响。

因此，如何提供一种太阳电池制造方法及其背面局部接触结构制造方法以解决之前在背面旋涂或喷涂硼源所存在的不利于工艺集成、利用率较低和具有毒性污染等问题，已成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种背面局部接触结构及其制法及对应太阳电池及其制法，通过所述结构及制造方法可有效提高工艺的集成，并提高源的利用效率且能确保操作的安全无毒性。

为实现上述目的，本发明提供一种太阳电池背面局部接触结构制造方法，包括以下步骤：a1、提供完成清洗、正面扩散制PN结、边缘刻蚀的硅片；b1、在所述硅片背面沉积钝化层；c1、在所述钝化层上沉积与所述硅片掺杂类型相同的掺杂非晶介质层；d1、通过激光辐射硅片背面局部区域以在硅片背面上所述局部区域形成局部重掺区，并在掺杂非晶介质层和钝化层的对应位置上形成开口；e1、在硅片背面上形成经由所述开口与所述局部重掺区电性连接的背面电极。

在一较佳实施例中，所述硅片的掺杂类型为P型，所述硅片的掺杂类型为P型，所述掺杂非晶介质层为掺硼a-Si_mO_xC_yN_z或掺硼a-Si_mO_xC_yN_z:H，所述m和_y不能同时为零