[发明专利]制造太阳能电池的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年11月25日提交的美国临时申请61/908,226的权益。

技术领域

本发明涉及太阳能电池，更具体地讲，涉及太阳能电池上的背面电极及其制造方法。

背景技术

本领域已提出了在半导体层的背面上具有钝化层的太阳能电池，诸如钝化发射极背面电池(PERC)。

US20130183795公开了制造PERC型太阳能电池的背面电极的方法。该方法包括：(a)制备半导体基板，该半导体基板在背面上具有带有开孔的钝化层；(b)施涂包含Al粉、含Pb-Si-B的玻璃料和有机介质的铝(Al)浆；以及(c)焙烧所述Al浆。

发明内容

本发明的目标是提供一种太阳能电池，该太阳能电池在背面上包括钝化层并具有高转换效率。

本发明的一个方面是一种制造太阳能电池的方法，该方法包括下列步骤：(a)制备基板，该基板包括半导体层和至少在该半导体层的背面上形成的钝化层，其中所述背面上的钝化层包括一个或多个开口；(b)通过施涂Al浆至少在背面上的钝化层的开口中形成铝(Al)导体图案，其中Al浆包含：(i)Al粉，(ii)玻璃料，(iii)碳化锆(ZrC)粉和(iv)有机介质；和(c)焙烧所述Al导体图案。

本发明的另一个方面是一种制造太阳能电池的方法，该方法包括下列步骤：(a)制备基板，该基板包括半导体层和至少在该半导体层的背面上形成的钝化层；(d)在所述背面上的钝化层上形成烧透型图案；(b)通过施涂Al浆在所述烧透型图案上形成铝(Al)导体图案，其中Al浆包含：(i)Al粉，(ii)玻璃料，(iii)碳化锆(ZrC)粉和(iv)有机介质；以及(c)同时焙烧所述烧透型图案和Al导体图案以形成Al电极。

本发明的另一个方面是一种制造太阳能电池的方法，该方法包括下列步骤：(a)制备基板，该基板包括半导体层和至少在该半导体层的背面上形成的钝化层；(b)通过施涂Al浆在所述背面上的钝化层上形成铝(Al)导体图案，其中Al浆包含：(i)Al粉，(ii)玻璃料，(iii)碳化锆(ZrC)粉和(iv)有机介质；以及(d)在Al导体图案上形成烧透型图案；(c)同时焙烧Al导体图案和烧透型图案以形成Al电极。

本发明的另一个方面是一种太阳能电池，该太阳能电池包括半导体层、至少在该半导体层的背面上形成的钝化层、位于钝化层上的铝电极，其中铝电极局部连接到半导体层，并且其中该铝电极包含碳化锆。

通过本发明可制造具有足够高效率的太阳能电池。

附图说明

图1A至图1D说明了制造太阳能电池的方法。

图2(a)至图2(c)是所述太阳能电池的背面视图。

图3A和图3B说明了制造太阳能电池的另一种方法。

图4(a)和图4(b)是所述太阳能电池的截面视图。

具体实施方式

在一个实施方案中，所述方法包括下列步骤：(a)制备基板，该基板包括半导体层和至少在该半导体层的背面上形成的钝化层，其中所述背面上的钝化层包括一个或多个开口；(b)通过施涂Al浆在背面上的钝化层的开口中形成铝(Al)导体图案；以及(c)焙烧所述Al导体图案。

下面参照图1A至图1D，阐释制造PERC型太阳能电池的方法的一个实施例。

制备基板100，该基板包括半导体层10，和在该半导体层10的背面上形成的钝化层12a(图1A)。可在正面上形成另一个钝化层12b，但不是必需的。在本说明书中，“正面”是实际安装太阳能电池发电时的受光面，“背面”是正面的相对面。

在一个实施方案中，半导体层10可为带有n型扩散层的p掺杂硅圆片，该n型扩散层在p掺杂硅圆片的正面上形成。p掺杂硅圆片可通过掺杂硼而形成。n型扩散层可通过掺杂磷而形成。

背面上的钝化层12a可有助于减少背面表面附近的孔与电子的重组。正面上的钝化层12b除用作钝化层之外，还可充当减反射涂层(ARC)。

钝化层12a和12b可由氧化钛、氧化铝、氮化硅、氧化硅、氧化铟锡、氧化锌或碳化硅形成。可通过溅射、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、或热化学气相沉积或等离子体化学气相沉积，来施涂这些氧化物、氮化物和碳化物。也可以将多个层用作钝化层12a和12b，例如氮化硅/氧化硅这两层，或氮化硅/氧化铝这两层。钝化层12a和12b的厚度可为10nm至500nm。