发明名称 铝合金背接面太阳电池及其制造方法
摘要 描述一种制造太阳电池的方法。该方法包括:(1)提供一底层,(2)在底层的非受光面之同一侧上制造一导电性为p-型的射极层,以提供一重度掺杂的p-型射极层,以及n-型底层与p-型射极层间的p-n接面。本发明的底层具有n-型的导电性,且是由受光面与非受光面所定义。当太阳电池暴露于光能下时,光能照射在受光面上,以及,非受光面在受光面的对侧。
申请公布号 TW449933 申请公布日期 2001.08.11
申请号 TW089102645 申请日期 2000.02.16
申请人 艾巴拉索拉股份有限公司 发明人 达奈尔 李欧 梅尔;加拉尔.撒拉密;贺伯特 戴维斯;鲁斯 贾西亚
分类号 H01L31/042 主分类号 H01L31/042
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种太阳电池,包括:一底层,包括导电性为n-型的掺杂原子,且是由受光面与非受光面所定义,当太阳电池暴露在光能下时,该光能照射到该受光面,且该非受光面相对于该受光面;一背面射极层包括一铝合金接点,并做为导电性为p-型的层;以及一p-n接面配置于该底层之该非受光面与该背面层之间。2.如申请专利范围第1项的太阳电池,进一步包括一重度掺杂的n-型层,它被配置毗邻底层的受光面。3.如申请专利范围第2项的太阳电池,其中重度掺杂的n-型层包括磷原子。4.如申请专利范围第2项的太阳电池,进一步包括抗反射涂层,它被配置毗邻重度掺杂的n-型层。5.如申请专利范围第4项的太阳电池,进一步包括金属接点,焙烤通过抗反射涂层到达重度掺杂的n-型层。6.如申请专利范围第5项的太阳电池,其中该金属接点包括银,并做为底层的欧姆接点。7.如申请专利范围第5项的太阳电池,其中金属接点的厚度为1微米到20微米。8.如申请专利范围第1项的太阳电池,其中电洞通过该底层的扩散长度稍小于底层的厚度。9.如申请专利范围第8项的太阳电池,其中电洞通过该底层的扩散长度实际等于该底层的厚度。10.如申请专利范围第9项的太阳电池,其中电洞通过该底层的扩散长度超过该底层的厚度。11.如申请专利范围第10项的太阳电池,其中该n-型底层系使用包含自方向性固化的铸矽结晶、缘-定义膜-馈生长、丝带生长、Czochralski、Float-zone、Bridgman、以及树枝网状生长之群组所选出之一技术。12.如申请专利范围第11项的太阳电池,其中的n-型底层是树枝网状矽层。13.如申请专利范围第12项的太阳电池,其中n-型底层的电阻系数在5-cm到100-cm之间。14.如申请专利范围第12项的太阳电池,其中n一型底层的电阻系数大约20-cm。15.如申请专利范围第12项的太阳电池,其中n-型底层的厚度在30微米到200微米之间。16.如申请专利范围第15项的太阳电池,其中n一型底层的厚度为100微米。17.如申请专利范围第1项的太阳电池,其中的铝合金层做为射极层之非受光面的自对准接点。18.如申请专利范围第17项的太阳电池,其中的铝合金层是铝-矽共熔金属层。19.如申请专利范围第17项的太阳电池,其中铝-矽共熔金属层的厚度在1微米到30微米之间。20.如申请专利范围第17项的太阳电池,其中铝合金属实质地覆盖底层的非受光面。21.如申请专利范围第17项的太阳电池,其中铝合金层部分覆盖底层的非受光面。22.如申请专利范围第21项的太阳电池,其中的铝合金层是以分区的方式部分覆盖底层的非受光面,且指状交叉之n-型金属接点系配置于分区之铝合金属间的空间中。23.如申请专利范围第22项的太阳电池,进一步包括一重度掺杂的n-型层,毗邻于金属接点,以利于连接到底层。24.一种制造太阳电池的方法,包括:提供一底层,该底层具有n-型的导电性,且是由受光面与非受光面所定义,当太阳电池暴露于光能下时,该光能照射到该受光面,该非受光面相对于该受光面;在该底层的该非受光面的同一侧上制造一导电性为p-型的射极层,以提供一重度掺杂的p-型射极层,以及一介于该n-型底层与该p-型射极层间的p-n接面。25.如申请专利范围第24项的方法,其中所提供的该底层包括制造n-型导电性的单晶矽基底,所使用的技术选用自Czochralski、Float-zone、Bridgman、方向性固化的铸矽结晶、缘一定义膜一馈生长(EFG)、丝带生长、以及树枝网状生长。26.如申请专利范围第25项的方法,其中提供该底层包括使用树枝网状生长制造n-型导电性单晶矽基底。27.如申请专利范围第24项的方法,其中制造该射极层包括步骤:在该底层的该非受光面上提供一铝层;以及使该铝从该背面与该底层之至少一部分形成合金,以将该底层之该部分转换成该射极层。28.如申请专利范围第27项的方法,其中底层包括矽及该成为合金的射极层,该射极层包括以铝原子做为p-型杂质,以及射极层背面的自对准接点层包括铝-矽合金。29.如申请专利范围第28项的方法,其中该提供铝之步骤,包括在底层的非照射侧上网印铝。30.如申请专利范围第28项的方法,其中的该合金化是在700℃到1000℃间的温度下完成。31.如申请专利范围第28项的方法,其中该合金化是藉由保持该温度,1分到30分的时间完成。32.如申请专利范围第28项的方法,其中底层的受光面是以磷掺杂层钝化,其厚度在0.1微米到1微米之间。33.如申请专利范围第32项的方法,进一步包括成形抗反射涂层,该涂层包含以二氧化钛或氮化矽,成形于磷掺杂层上。34.如申请专利范围第33项的方法,其中n-型金属接点成形在底层之上,提供底层的欧姆接点。35.如申请专利范围第34项的方法,其中n-型金属接点成形在底层之下,提供底层的欧姆接点。36.如申请专利范围第27项的方法,其中的该配置铝层包括配置铝,俾使形成在该合金化中之该铝合金层,实质地覆盖于射极层的背侧。37.如申请专利范围第27项的方法,其中该配置铝层包括配置部分覆盖底层之非受光面的铝层,俾使在该合金化中形成射极层,以分区的方式覆盖于底层的非受光面。38.如申请专利范围第37项的方法,进一步包括成形指形交叉之n-型金属接点,配置于分区之铝合金层间的空间。39.如申请专利范围第24项的方法,进一步包括以介电层实质地钝化底层所有暴露的受光面与非受光面。图式简单说明:第一图显示习用太阳电池的横剖面图。第二图显示按本发明之实施例的太阳电池横剖面图。第三图A-第三图D显示制造第二图之本发明实施例的各阶段。第四图显示铝合金背接面树枝网状太阳电池所量测到的I-V曲线。第五图显示铝合金接面树枝网状太阳电池的内部量子效率图。第六图是按本发明另一实施例的太阳电池横剖面图,太阳电池的背侧部分为金属覆盖。第七图是按本发明另一实施例的太阳电池横剖面图,其电池背面底层上的接点是相互交错的方式。
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