[发明专利]太阳能电池及其制造方法有效

申请号：	200980143333.7	申请日：	2009-10-13
公开（公告）号：	CN102203959A	公开（公告）日：	2011-09-28
发明（设计）人：	H-J·克罗科斯津斯基	申请（专利权）人：	罗伯特·博世有限公司
主分类号：	H01L31/068	分类号：	H01L31/068;H01L31/18
代理公司：	中国专利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	李少丹;李家麟
地址：	德国斯***	国省代码：	德国;DE
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摘要：	一种在n掺杂的硅衬底上的太阳能电池，具有：设置在第一主表面中的n+基极区域和在第二主表面中设置的p+掺杂的发射极区域，施加在第一主表面上的指状的基极接触结构，分别带有能够焊接的接触面的、施加在第二主表面上的发射极接触部和同样施加在那里的基极接触轨；以及将第一主表面的指状的接触结构与第二主表面上的基极接触轨连接的穿通接触部、通孔，由此发射极区域以及基极区域通过第二主表面上的焊接接触面连接，其中第二主表面局部地、至少在基极接触轨的区域中没有p+发射极掺杂，并且第一主表面和第二主表面的预先确定的区域至少在通孔周围具有n+n结并且由此具有前表面场。
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【主权项】：

一种太阳能电池，具有：尤其是由硅构成的n掺杂的半导体衬底，其具有在使用状态中用作光入射侧的第一主表面和用作背面的第二主表面，设置在第一主表面中的大面积的n+掺杂的基极区域（前表面场）和设置在第二主表面中的大面积的p+掺杂的发射极区域，施加在第一主表面上的指状的基极接触结构，分别带有能够焊接的接触面的、施加在第二主表面上的发射极接触结构和同样施加在那里的基极接触轨；以及将第一主表面的指状的接触结构与第二主表面上的接触轨连接的多个穿通接触部、通孔，由此除了发射极区域也能够通过第二主表面上的焊接接触面接触基极区域，其中第二主表面局部地、至少在基极接触轨的区域中没有p+发射极掺杂，并且第一主表面和第二主表面的预先确定的区域至少在通孔周围具有n+n结并且由此具有前表面场。

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摘要：一种在n掺杂的硅衬底上的太阳能电池，具有：设置在第一主表面中的n+基极区域和在第二主表面中设置的p+掺杂的发射极区域，施加在第一主表面上的指状的基极接触结构，分别带有能够焊接的接触面的、施加在第二主表面上的发射极接触部和同样施加在那里的基极接触轨；以及将第一主表面的指状的接触结构与第二主表面上的基极接触轨连接的穿通接触部、通孔，由此发射极区域以及基极区域通过第二主表面上的焊接接触面连接，其中第二主表面局部地、至少在基极接触轨的区域中没有p+发射极掺杂，并且第一主表面和第二主表面的预先确定的区域至少在通孔周围具有n+n结并且由此具有前表面场。

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摘要：本发明涉及一种基于NPN结构的激光光伏电池及其制备工艺。该光伏电池包括依次生长在半绝缘GaAs衬底上的N型GaAs导电层、隧穿结和GaAs电池，所述GaAs电池包括沿逐渐远离衬底的方向依次分布的P/N结和N型窗口层。其制备工艺为：以外延生长方法在半绝缘衬底上依次生长N型导电层、隧穿结、P/N结、N型窗口层及N型接触层形成光伏电池基体，其后在该光伏电池基体上加工形成隔离槽、正电极、负电极、减反射层以及电极引线，制得目标产物。本发明光伏电池的串联电阻低，输出电压高，光吸收及转换效率高，可作为高效激光光伏电池广泛应用，且其制备工艺简便，可有效节省器件加工时间和降低成本，满足规模化生产的需求。

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摘要：本发明属于新能源材料与器件领域，特别涉及一种半导体薄膜太阳电池的制备方法。提出一种以Cd2SnO4为透明导电层，n型CdS为窗口层，Zn2SnO4作为透明导电层和窗口层之间的缓冲层材料，p型CdS作吸收层的CdS同质结太阳电池结构，在此基础上，采用干法工艺制备出同质结的CdS太阳电池。即在硼硅或铝硅玻璃上射频溅射透明导电层Cd2SnO4，随后射频溅射缓冲层Zn2SnO4，接下来，采用射频溅射法制备n型CdS作为窗口层，然后采用物理气相法室温沉积掺铜CdS并后处理，获得p型CdS作吸收层，或者物理气相法直接在一定温度下生长p型掺铜CdS作吸收层，最后沉积金属电极，并接上引线。采用上述结构和工艺，可更好收集和利用太阳光，有效地对CdS进行p型掺杂处理，并消除晶格失配和界面态带来的影响，从而获得更高的光电转换效率。

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摘要：本发明提供一种光电动势装置的制造方法，无需大量追加制造工序，而可通过简单的工序形成在光电动势装置的与光入射侧电极接合的部分形成的高浓度扩散层。包括：在P型硅基板(101)和光的入射面侧的整个面形成按照第1浓度扩散了N型的杂质的高浓度N型扩散层(102H)的工序；在高浓度N型扩散层(102H)上形成耐蚀刻膜(103)，在耐蚀刻膜(103)上的凹部形成区域(105a)内的规定的位置处，形成微细孔(104)的工序；以微细孔(104)的形成位置为中心，以在凹部形成区域(105a)内不使高浓度N型扩散层残留的方式，对硅基板(101)进行蚀刻而形成凹部的工序；在形成凹部的面上形成按照比第1浓度低的第2浓度扩散了N型的杂质的低浓度N型扩散层(102L)的工序；以及在硅基板(101)的光的入射面侧的电极形成区域(105b)中形成栅电极(111)的工序。

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申请日： 2008-03-27 - 公布日： 2011-01-26 - 主分类号： H01L31/068
摘要：本发明提供一种光电动势装置，不会比以往相比降低向外部电路取出光电流的效率，而可以与以往相比改善光电变换效率。具备：P型硅基板101；在光的入射面侧形成的按照第1浓度扩散了N型的杂质的低电阻N型扩散层102L；在低电阻N型扩散层102L上形成的栅电极111；在背面形成的P+层110；以及在P+层110上形成的背面电极，具有以从低电阻N型扩散层102L的上表面到达硅基板101的方式，按照规定间隔设置的凹部106，在相邻的凹部106之间的区域的上表面，包括低电阻N型扩散层102L，在从凹部106的形成面起规定的深度的范围中，形成了按照比第1浓度低的第2浓度扩散了N型的杂质的高电阻N型扩散层102H。

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申请日： 2010-03-05 - 公布日： 2010-09-29 - 主分类号： H01L31/068
摘要：本发明涉及一种I2-II-IV-VI4基薄膜太阳电池。属于太阳电池新能源领域。本发明以p型I2-II-IV-VI4基半导体薄膜作为吸光层，以与吸光层同质的薄膜作为缓冲层，优化电池p-n结能带带阶；以高功函数的双层复合薄膜作为电池的底电极，消除光吸收层与底电极的接触势垒；以宽带隙的ZnS半导体薄膜作为窗口层，提高电池的光利用效率。本发明所提供的I2-II-IV-VI4基薄膜太阳电池，原料丰富、廉价，具有优良的器件结构。

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摘要：本发明公开了一种背光面黑硅太阳能电池结构，该结构包括：硅基衬底；在硅基衬底正面制作的陷光材料层；以及在硅基衬底背面制作的广谱吸收黑硅材料层。本发明同时公开了一种制作背光面黑硅太阳能电池结构的方法。利用本发明，能充分利用黑硅材料广谱吸收的特点，使进入电池的太阳光几乎能被全部吸收，为光电流作出贡献，解决了传统硅基电池受红外吸收限制，不能吸收和转化1.1μm以上波长太阳光谱的问题，有效提高了硅基太阳能电池的光电转换效率。

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申请日： 2010-02-24 - 公布日： 2010-07-28 - 主分类号： H01L31/068
摘要：本发明公开了一种广谱吸收的黑硅太阳能电池结构，该结构由上至下依次包括：迎光面广谱陷光层；p型硅基衬底；n型磷扩散层；以及背光面广谱吸收黑硅层。本发明同时公开了一种广谱吸收的黑硅太阳能电池结构的制作方法。利用本发明，可充分利用黑硅材料的特点，使进入电池的太阳光几乎能被全部吸收，同时利用背面掺杂梯度自建场分离黑硅中产生的光生电子-空穴对，使之被电极接收转化为光电流，解决了传统硅基电池受红外吸收限制，不能吸收和转化1.1微米以上波长太阳光谱的问题；该结构的pn结由扩散结形成，能确保电池开路电压不受黑硅低能光子转化降低的影响，从而有效提高了硅基太阳能电池的光电转换效率。

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摘要：本发明公开了一种基于重掺UMG硅外延生成PN结的太阳电池，包括若干电池片，电池片由下至上依次为：铝电极层；第一氮化硅层；第一二氧化硅层；重掺UMG硅层；轻掺硅外延层，该层的导电类型与重掺UMG硅层的导电类型相反；第二二氧化硅层；第二氮化硅层；若干重掺区域，该重掺区域的导电类型与重掺UMG硅层的导电类型相反；在重掺区域及第二氮化硅层的上表面设有银电极。本发明还提供了所述的电池片的制备方法。本发明利用低成本的UMG硅原料、选择重掺杂技术生长出重掺UMG硅晶体，外延生长出高质量硅薄膜制备电池片，比直接利用高质量体硅材料成本低很多，光电转换效率比直接利用轻掺UMG硅材料制备的电池片高很多。

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摘要：本发明涉及一种带隙可调控的硅基异质结太阳电池，结合了晶体硅与薄膜材料的特点，形成一种非晶硅碳/非晶硅/微晶硅/晶体硅太阳电池结构，有利于减弱非晶硅薄膜的光致衰减效应，提高太阳电池的稳定性；在不同种类或结构的半导体材料界面形成双异质结，充分利用二维电子气效应，有效提高了载流子产额；所形成的高低异质结电场有利于非平衡少数载流子的迁移，减少复合效应；利用不同带隙半导体材料组成的窗口效应，实现了材料对不同频率波段光的选择吸收，增加了入射光的总体有效利用，以提高太阳能电池的光电转换效率，推进光伏发电事业的发展。

一种铝背发射极N型太阳电池及其制作方法-200910214463.7
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摘要：本发明公开了一种铝背发射极N型太阳电池，主要由N型半导体衬底、重掺杂N型半导体层、介质膜、铝电极、金属前电极和P型半导体层六部分组成，所述重掺杂N型半导体层只存在于金属前电极下方的局部区域，太阳电池前表面的其它区域由介质膜覆盖，金属前电极穿透介质膜并与太阳电池前表面的重掺杂N型半导体层接触。本发明还公开了上述铝背发射极N型太阳电池的制作方法。与传统结构铝背发射极N型太阳电池相比，本发明既保证了金属前电极与半导体衬底之间形成良好欧姆接触，又降低了前表面的平均掺杂浓度，有利于提高电池的短路电流和开路电压，从而获得更高的光电转换效率。

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摘要：在太阳能电池(11)的制造方法中，将平面铝层施加在太阳能电池基底(13)的背面(22)上。通过温度作用将所述铝熔合到所述硅基材中并形成铝BSF(24)。随后将未熔合到硅中的剩余铝除去。所述铝BSF(24)是透光的。

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摘要：本发明公开了一种太阳能电池及太阳能电池的制造方法。太阳能电池包括硅基板，在硅基板的后表面侧上的p型杂质扩散区和n型杂质扩散区；后表面侧钝化膜，形成于所述硅基板的后表面侧；光接收表面侧钝化膜，形成于所述硅基板的光接收表面上；抗反射膜，形成于所述光接收表面侧钝化膜上。所述光接收表面侧钝化膜的折射率高于所述抗反射膜的折射率。所述光接收表面侧钝化膜和所述抗反射膜分别由氮化硅膜制成。所述后表面侧钝化膜由氧化硅制成。根据本发明，可以提高太阳能电池的最大电功率。

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多晶硅—碳化硅叠层薄膜太阳能电池-200810195062.7
发明人：沈鸿烈;黄海宾;吴天如;鲁林峰 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2008-11-05 - 公布日： 2009-03-25 - 主分类号： H01L31/068
摘要：本发明公开一种多晶硅-碳化硅叠层薄膜太阳能电池，属太阳能电池技术领域。该太阳能电池由玻璃衬底或者不锈钢衬底，在该衬底上通过磁控溅射沉积的透明导电氧化物层以及通过热丝化学气相沉积方法制备的二个叠接的薄膜子太阳能电池构成，其中一个子电池由p型碳化硅层/n型碳化硅层构成，另一个子电池由p型多晶硅层/n型多晶硅层构成。本发明的特点是由两种不同禁带宽度的硅基材料叠接组成，提高了对太阳光谱的利用率和光电转换效率。采用廉价衬底和低成本薄膜生长源材料，降低了太阳能电池的成本，使之具有与晶体硅太阳能电池的竞争优势。

专利分类

H 电学

H01 基本电气元件
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件；专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的，例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的，一个或多个电光源，如场致发光光源在结构上相连的，并与其电光源在电气上或光学上相耦合的

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[发明专利]太阳能电池及其制造方法有效

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