发明名称 射体全裹覆背面接点式矽太阳能电池之接点制造法
摘要 背面接点式太阳能电池其包括了后表面结构及其制作的方法。该后表面具有小的接点区域经过至少一电介质层,包括但不限于一钝化作用层、扩散障蔽层、及/或金属化的屏栅。该电介质层优先以网版转印者。大的格栅面积与该电介质层重叠。本方法藉由在p-型基板后表面上p-型接触面积的最小化和n-型受掺配区域的最大化而提供了增加的效率。
申请公布号 TWI262603 申请公布日期 2006.09.21
申请号 TW094103577 申请日期 2005.02.04
申请人 爱德门 索乐 有限公司 发明人 彼得 哈克;詹姆士M. 基
分类号 H01L31/00 主分类号 H01L31/00
代理机构 代理人 李衍志 高雄市苓雅区四维四路3号5楼之1
主权项 1.一种制作背面接点式太阳能电池的方法,该方法包括以下步骤:形成许多孔洞,其孔洞由一半导体基板的前表面延伸至后表面,其基板包含了第一种导电型式者;在前表面、后表面,和围住该等孔洞的表面上提供一种包含相反导电型式物质的扩散层;在后表面上沉积一种带图案的电介质层;将合金加入许多数和基板一起包含第一种导电型式的接点中;将第一种导电格栅布置于电介质层上而与该等接点作电气接触;并且将第二种导电格栅布置于后表面上而与扩散层作电气接触。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中执行加合金的步骤时穿过电介质层的现有区域。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中加合金的步骤系执行于除去电介质层的区域而露出后表面区域之后。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中的扩散层系轻淡地掺配杂质者。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中的接点所占后表面面积的比率小于30%。6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中的接点所占后表面面积的比率小于20%。7.如申请专利范围第6项所述之方法,其中的接点所占后表面面积的比率小于10%。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中大体上后表面未被接点占据的所有部份包含了扩散层。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中的接点包含铝金属。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中构成第二导电格栅的材料至少部份地填满该等孔洞。11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中第一导电格栅的格线宽度比接点的宽度宽一些。12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中第一导电格栅与第二导电格栅互相叉合。13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中第一导电格栅与第二导电格栅的至少其中之一包含具有锥形宽度的格线。14.一种依据申请专利范围第1项所述方法制作之背面接点式太阳能电池。15.一种制作背面接点式太阳能电池的方法,该方法包括以下步骤:形成许多孔洞其由一半导体基板之前表面延伸至基板的后表面,其基板包含了第一种导电型式者;在后表面上沉积一种带图案的扩散障蔽层;在前表面、后表面上未被扩散障蔽层覆盖的区域,和围住该等孔洞的表面上提供一种包含相反导电型式物质的扩散层;将第一种导电格栅布置于扩散障蔽层上而与该区域子集部份的基板作电气接触;并且将第二种导电格栅布置于后表面上而与扩散层作电气接触。16.如申请专利范围第15项所述之方法,另外包括一步骤将该区域子集的导电型式实质大体上改变成第一种导电型式。17.如申请专利范围第15项所述之方法,其中的沉积步骤包括使用网版转印法(screen printing)。18.如申请专利范围第15项所述之方法,其中第一种导电格栅包含铝金属。19.如申请专利范围第15项所述之方法,其中构成第二导电格栅的材料至少部份地填满该等孔洞。20.如申请专利范围第15项所述之方法,其中第一导电格栅的格线宽度比该区域其中之一的宽度宽一些。21.如申请专利范围第15项所述之方法,其中第二导电格栅和扩散障蔽层部份重叠。22.如申请专利范围第15项所述之方法,其中第一导电格栅与第二导电格栅互相叉合。23.如申请专利范围第15项所述之方法,其中第一导电格栅与第二导电格栅的至少其中之一包含具有锥形宽度的格线。24.一种依据申请专利范围第15项所述方法制作之背面接点式太阳能电池。25.一种制作背面接点式太阳能电池的方法,该方法包括以下步骤:形成许多孔洞其由一半导体基板之前表面延伸至基板的后表面,其基板包含了第一种导电型式者;在后表面上沉积一种带图案的扩散障蔽层;在前表面、后表面上未被扩散障蔽层覆盖的区域,和围住该等孔洞的表面上提供一种包含相反导电型式物质的扩散层;去除扩散障蔽层;在后表面上沉积一种金属化的屏栅,该金属化的屏栅包括了:第一种开口其小于第一种区域并且和孔洞对齐者;以及第二种开口其小于后表面已被扩散障蔽层覆盖的部份之第二种区域并且与其对齐者;将第一种导电格栅部份地布置于金属化的屏栅上而与穿过第一种开口的扩散层作电气接触;并且将第二种导电格栅部份地布置于金属化的屏栅上而与穿过第二种开口的基板作电气接触。26.如申请专利范围第25项所述之方法,其中金属化的屏栅提供钝化作用给后表面。27.如申请专利范围第25项所述之方法,其中金属化的屏栅包含一种过渡金属的氧化物。28.如申请专利范围第25项所述之方法,其中的沉积步骤包含使用网版转印法。29.如申请专利范围第25项所述之方法,其中的第二导电格栅包含铝金属。30.如申请专利范围第25项所述之方法,其中构成第一导电格栅的材料至少部份地填满该等孔洞。31.如申请专利范围第25项所述之方法,其中第一导电格栅的格线宽度比第一种开口的宽度宽一些。32.如申请专利范围第25项所述之方法,其中第二导电格栅的格线宽度比第二种开口的宽度宽一些。33.如申请专利范围第25项所述之方法,其中第二种开口所占后表面面积的比率小于30%。34.如申请专利范围第33项所述之方法,其中第二种开口所占后表面面积的比率小于20%。35.如申请专利范围第34项所述之方法,其中第二种开口所占后表面面积的比率小于10%。36.如申请专利范围第25项所述之方法,其中没有被第二种开口占据的大部份后表面包含该扩散层。37.如申请专利范围第25项所述之方法,其中第一导电格栅与第二导电格栅互相叉合。38.如申请专利范围第25项所述之方法,其中第一导电格栅或第二导电格栅至少其中之一包含了具有锥形宽度的格线。39.一种依据申请专利范围第25项所述方法制作之背面接点式太阳能电池。40.一种背面接点式太阳能电池,包含了:一基板其含有第一种导电型式者;一扩散层在上述的基板后表面上包含一种相反导电型式物质者;一在上述的后表面上以网版转印的电介质层;电介质层中的许多开口,其中该后表面露出通过上述的开口之区域含有上述的第一种导电型式者;布置于上述的开口之导电接点;以及与上述的导电接点作电气连接之许多格线,构成上述的格线之宽度大于上述的开口之宽度。41.如申请专利范围第40项所述之太阳能电池,其中上述的电介质层系选自于钝化层、氮化物层、扩散障蔽层、以及金属化的屏栅所构成的群组。42.如申请专利范围第40项所述之太阳能电池,其中上述的接点包含铝金属。43.如申请专利范围第40项所述之太阳能电池,其中上述的开口包含上述的后表面之面积比率小于30%。44.如申请专利范围第43项所述之太阳能电池,其中上述的开口包含表面面积的比率小于20%。45.如申请专利范围第44项所述之太阳能电池,其中上述的开口包含表面面积的比率小于10%。46.如申请专利范围第40项所述之太阳能电池,其中未露出通过上述的开口之大部份后表面包含了扩散层。47.如申请专利范围第40项所述之太阳能电池,其中上述的基板包含由基板前表面延伸至上述的后表面之孔洞。48.如申请专利范围第47项所述之太阳能电池,其中包含与上述的扩散层接触之金属化材料至少部份地填满该等孔洞。图式简单说明:图1系一般的背面接点式太阳能电池之示意图,仅强调背侧表面上之特征外貌。图2系一种标准的射体全裹覆(EWT)电池之剖面示意图,为通过一孔洞("通道")并垂直于格线方向之侧视图。图3系本发明的射体全裹覆(EWT)电池之剖面示意图,其带有加铝合金的接点之p-型基板者。其为通过一孔洞("通道")并垂直于格线方向之侧视图。图4A系一剖面图说明本发明一种矽太阳能电池实施例的制造中某一中间制程步骤。图4B系本发明一种矽太阳能电池之剖面图,其带有p-型通道的铝-基金属化材料和n-型通道的银金属化材料者,例如以EWT雷射孔洞制作的n-型通道。图5A系一剖面图说明本发明另一种矽太阳能电池实施例的制造中某一中间制程步骤。图5B系本发明一种矽太阳能电池之剖面图,其利用到以专用的金属化屏栅增加背侧面上的射体覆盖面积。图6A系一种带有相互叉合的格栅图案之背面接点式太阳能电池的平面视图。具有不同遮光性的格栅相当于负的和正的导电型式格栅。电池的边缘供应有结合垫,为的是将太阳能电池连接于电气电路之内。此示意图并未符合真实比例;通常典型的格线密度比图示者高很多。图6B系图6A的背面接点相互叉合式(IBC)电池中相互叉合的格栅之剖面视图。图7系一种在电池边缘及中央带有滙流排杆的背面接点式太阳能电池的IBC格栅图案之平面视图。图8系背面接点式太阳能电池多层金属化的剖面视图。图9系本发明背面接点式太阳能电池的IBC格栅图案之平面视图。图10系背面接点式太阳能电池带有镀上金属化材料的IBC格栅之剖面视图。
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