[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池及其制造方法。

背景技术

太阳能电池用半导体基板通常利用提拉法(Czochraski method，CZ法)制造，所述CZ法可以用相对低的成本来制造大直径的单晶。例如，根据利用CZ法制作掺有硼的硅单晶，并将此单晶切成薄片，可以获得P型半导体基板。如此获得的掺有硼的硅基板存在以下问题：由于基板中存在的硼与氧所造成的影响，当太阳能电池受到强光照射后，寿命会下降并产生光劣化。

为了解决此种光劣化的问题，在专利文献1中，提出使用镓来代替硼作为P型掺杂剂。

此处，作为太阳能电池的背面结构，可以列举具有背面场(Back Surface Field，BSF)区域的结构。根据将铝浆印刷到基板的背面的几乎整个区域并进行烧制，可以在背面的几乎整个面提供BSF区域。

此外，为了进一步提高效率，还有以下结构，所述结构使基板与背面的电极的接触区域为部分区域，并利用作为钝化膜发挥作用的电介质膜(dielectric film)来保护大部分的背面。这些太阳能电池结构被称作钝化发射极背面接触太阳能电池(Passivated Emitter and Rear Contact Solar Cell，PERC)结构、钝化发射极背面局部扩散太阳能电池(Passivated Emitter and Rear Locally Diffused Solar Cell，PERL)结构。

图6为示意性地表示以往的具有PERL结构的太阳能电池的剖面图。如图6所示，太阳能电池110在P型硅基板111的受光面侧具备N型导电型层(发射极层)112。在此N型导电型层112上具备受光面电极116。多数情况下，受光面上设置有抗反射膜114。另外，在背面上具备起到钝化膜或者保护膜作用的电介质膜115。另外，在背面上具备背面电极117。在背面电极117与P型硅基板111接触的接触区域上具备BSF层113。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第WO2000/073542号说明书。

发明内容

发明所要解决的问题

在制造上述具有PERC结构或者PERL结构等结构的太阳能电池的过程中，存在下述问题：在背面形成电介质膜时，尤其是当使用掺有镓的硅基板(以下也记载为掺镓基板)时，掺杂的镓原子扩散到电介质膜侧，从而导致基板侧的背面的镓(P型掺杂剂)的表面浓度下降。

如上所述，如果基板侧的背面的镓的表面浓度下降，则会导致以下问题：i)接触电阻增大；ii)当形成具有正电荷的电介质膜时，如图6所示，在基板背面形成反转层118，在触点附近(接触区域)产生泄露电流，太阳能电池的特性会大幅度下降。

本发明是鉴于上述问题而完成，其目的在于，提供一种太阳能电池及其制造方法，所述太阳能电池具备掺镓基板且转换效率优异。

解决问题的技术方案

为了实现上述目的，本发明提供一种太阳能电池，所述太阳能电池具备P型硅基板，所述P型硅基板以一个主表面为受光面并以另一个主表面为背面，在所述背面上具备电介质膜，并且，所述P型硅基板在所述受光面的至少一部分具有N型导电型层，所述太阳能电池的特征在于，

所述P型硅基板为掺有镓的硅基板，

在所述P型硅基板的所述背面含有扩散的第III族元素。

如果为此种太阳能电池，由于在基板的背面含有扩散的第III族元素，因此即使在掺有镓的基板的背面上形成电介质膜，在基板背面的P型掺杂剂的浓度也很充分。由此，可以防止接触电阻增大及在接触点附近产生泄露电流等，可以制成转换效率较高的太阳能电池。

另外，优选为，所述背面中的所述第III族元素的扩散表面浓度为5.0×10¹⁷atom/cm³以上且2.0×10¹⁹atom/cm³以下。

如果为第III族元素以此种浓度在背面表面扩散而成的太阳能电池，可以抑制背面中的P型掺杂剂的浓度下降，并且抑制电池特性变差。

另外，优选为，所述第III族元素为硼、镓或者铝。

本发明的太阳能电池的基板背面所含有的元素特别优选为这些。

本发明还提供一种太阳能电池的制造方法，其制造一种具备P型硅基板的太阳能电池，所述P型硅基板的一个主表面为受光面且另一个主表面为背面，所述制造方法的特征在于，具有以下步骤：

准备同样掺有镓的硅基板作为所述P型硅基板；