[发明专利]射极穿透式太阳能电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有射极穿透式结构的背接触型太阳能电池及其制备方法。

背景技术

通常，太阳能电池在半导体基板的前侧和后侧分别具有电极，并且由于在前侧(光接收面)设置有前电极，光接收面积会因为前电极的面积而减小。为了解决光接收面积减少的问题，已经提出一种背接触型太阳能电池。

根据结构，背接触型太阳能电池分为MWA(敷金属卷包式(metallization wrap-around))、MWT(敷金属穿透式(metallization wrap-through))、EWT(射极穿透式(emitter wrap-through))、背结式(back-junction)等。

图1显示了一个常规的射极穿透式太阳能电池(以下称为“EWT太阳能电池”)后侧(即，与正常运行期间面向太阳的前侧相对的一侧)的放大部分。根据图1，具有不同导电性的基极(15)和射极(25)均位于所述EWT太阳能电池的后侧，并且射极(25)形成在于基板后侧上形成的沟渠中，用以分离p-n结。即，常规EWT太阳能电池具有基极(15)和射极(25)之间有高度差的结构(例如，基极高于射极约10至30μm的结构)。

同时，当对电池的后侧施加恒压时，可使EWT太阳能电池的能量转换效率测量误差最小化，但由于EWT太阳能电池的结构特性(特别是，基极和射极之间的高度差)，会产生非恒定的接点压力，从而产生巨大的能量转换效率测量误差。

在常规EWT太阳能电池的制备过程中，通过在基板的相应区域印刷或涂布各个电极形成材料来形成基极和射极，但在印刷或涂布过程中，对定位状态的(alignment state)精确确认有限制，也就是确认每个电极是否形成于所期望的精确位置。

进一步地，因为EWT太阳能电池的结构特性，尽管p-n结分离，但由于基极和射极之间的距离小，可能会发生泄漏电流。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种EWT太阳能电池，其具有使基极和射极更有效地隔离以使泄漏电流的发生最小化并且使能量转换效率测量误差最小化的结构。

本发明的另一个目的是提供一种所述EWT太阳能电池的制备方法，该方法可以以更简单的方式确认基极和射极的定位状态。

技术方案

根据一个实施方式，提供一种射极穿透式太阳能电池，包括：

第一导电型半导体基板(100)，该基板具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧，其中，第一沟渠(10)和第二沟渠(20)形成在所述后侧同时被物理分离，并且形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔(30)；以及

在所述第一沟渠(10)内部形成的第一导电型基极(15)，以及在所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)内部形成的第二导电型射极。

所述第一沟渠(10)和第二沟渠(20)可彼此物理分离，并相互交错。

所述半导体基板(100)可以为p-型掺杂的硅片，且所述半导体基板(100)的前侧可以构造为不平坦结构。

在所述基板的后侧，可以各自独立地形成宽度为200至700μm且深度为20至60μm的第一沟渠(10)和第二沟渠(20)。

所述通路孔(30)可具有25至100μm的直径。

根据本发明的另一个实施方式，提供一种射极穿透式太阳能电池的制备方法，包括：

制备第一导电型半导体基板(100)，该基板具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧；

在所述后侧形成彼此物理分离的第一沟渠(10)和第二沟渠(20)，并且形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔；

在所述基板的前侧、在所述第二沟渠(20)的内侧和在所述通路孔(30)的内侧分别形成第二导电型射极层(40)；

在所述基板的后侧和在所述第一沟渠(10)的底侧形成钝化层(60)，并且在所述基板的前侧形成抗反射层(65)；以及

在所述第一沟渠(10)的内部形成第一导电型基极(15)，并且在所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)的内部形成第二导电型射极(25)。

所述第一沟渠(10)和第二沟渠(20)可通过激光刻槽来形成，并且形成相互交错的形式。

所述通路孔(30)可通过激光打孔、湿法蚀刻、干法蚀刻、机械打孔、水注切削或其组合过程来形成。

有益效果