專利名稱：隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于將太陽光轉換為電能的半導體器件，特別是背接觸硅太陽電池。
背景技術：
目前已經商業(yè)化的常規(guī)硅太陽電池，發(fā)射區(qū)和發(fā)射區(qū)電極均位于電池正面。但此 種結構有其局限性盡管柵線電極所占面積僅約為總面積的8%，可依然阻擋了部分陽光， 使電池有效受光面積降低，從而降低了光生電流的密度，不利于太陽電池效率的提高；同 時，常規(guī)硅太陽電池正負電極分別在電池的兩邊，組件封裝時，需要用涂錫帶從一塊電池的 正面焊接到另一塊電池的背面，不但涂錫帶的距離較長，而且這種連接方式加工的難度大， 需要復雜的自動化生產設備。

發(fā)明內容
為了解決前述常規(guī)硅太陽電池存在的問題，本發(fā)明目的是提供一種依靠導電小孔
來收集載流子，并傳遞到背面的發(fā)射區(qū)電極上的隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池。本發(fā)明隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池的英文縮寫為EWT(Emitter Wr即Through)硅太
陽電池。 本發(fā)明通過以下方式實現(xiàn) 該太陽電池正面發(fā)射區(qū)(2)和背面局部發(fā)射區(qū)(3)通過重磷擴散的激光穿孔(1) 相互連接，電池背面(6)間隔排列與p型電極區(qū)域連接的正電極(5)和與n型電極區(qū)域連 接的負電極(4)。 所述的電池在n型電極區(qū)域進行磷擴散，在p型電極區(qū)域進行硼擴散，以降低接觸復合。 所述的電池為雙極性晶體管(n/p/n)結構，正面n擴散區(qū)是發(fā)射極，p型基體是基 極，背面n擴散區(qū)是集電極。 所述的電池的穿孔(1)的密度為lhole/l-2mm2。 所述的電池背面(6)的n型區(qū)域和p型區(qū)域的比例為2 : 1。所述的電池的正負柵線排列在電池的背面(6)，p型細柵寬度為120iim-200iim，n
型細柵寬度為120 ii m-300 ii m，細柵間距為2. 5mm，主柵寬度為1. 8mm-4mm。 本發(fā)明電池采用背接觸方式，完全去除了正表面的柵線電極，依靠電池中的激光
穿孔來收集載流子，并傳遞到電池背面局部發(fā)射區(qū)電極上，把正面發(fā)射區(qū)和背面局部發(fā)射
區(qū)連接在一起，成為正負電極全部交叉排列在背面的硅太陽電池。電池正面仍然采用優(yōu)良
的金字塔結構和減反射膜以提高光吸收效率。 與傳統(tǒng)太陽電池相比，本發(fā)明太陽電池有如下優(yōu)點 (1)顯著地提高了光生電流密度。這是因為本發(fā)明電池的正面不做金屬電極，沒有 任何遮擋，增加了電池的受光面積。此外，將正面發(fā)射區(qū)與背面局部發(fā)射區(qū)連接在一起的激 光穿孔所形成的圓柱面進一步增大了電池的受光面積；
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(2)正電極和負電極均排列在電池背面，既簡化了光伏組件的封裝，可以采用全新 的組件封裝模式進行共面連接，優(yōu)化了制作工藝，又減小了電池片間的間隔，提高了封裝密 度，降低了封裝難度，更容易實現(xiàn)自動化工業(yè)生產； (3) —定密度的通過重磷擴散的n型硅穿孔能夠同時從電池的前n擴散區(qū)和后n 擴散區(qū)收集電荷，使得電池具有很高的電荷收集率，能夠利用低品質的硅材料制備隱蔽性 發(fā)射極穿孔硅太陽電池； (4)電池背面采用定域合金制背場的方法，既產生了內建電場，同時減少金屬電極
與半導體界面的接觸面積，使金屬電極與半導體界面的高復合速率區(qū)面積減少，降低了電
池背面的表面復合，有利于注入電子向后n擴散區(qū)擴散，提高電池功率； (5)電池的正面平整勻稱、外型美觀，提高了電池的美學性能。 下面結合附圖進一步說明本發(fā)明的實施方式，但這里所列舉的實施例并不限制本 發(fā)明的保護范圍。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖 標號說明l-激光穿孔，2-正面發(fā)射區(qū)，3-背面局部發(fā)射區(qū)，4-負電極，5-正電 極，6_電池背面。
具體實施方式

實施例1 : 電池正面發(fā)射區(qū)2和背面局部發(fā)射區(qū)3通過重磷擴散的激光穿孔1相互連接，激 光穿孔1的密度為lhole/mm2 ;電池背面6間隔排列p型電極區(qū)域和n型電極區(qū)域，在n型 電極區(qū)域進行磷擴散，在P型電極區(qū)域進行硼擴散；正面n擴散區(qū)是發(fā)射極，p型基體是基 極，背面n擴散區(qū)是集電極；p型細柵200 ii m， n型細柵300 y m，細柵間距為2. 5mm，主柵寬 度為1.8mm;電池背面6的n型區(qū)域和p型區(qū)域的比例為2 : 1 ;p型電極區(qū)域與正電極5 連接，n型電極區(qū)域與負電極4連接；電池正面為金字塔結構并覆蓋減反射膜，以提高光吸 收效率。 實施例2 : 電池正面發(fā)射區(qū)2和背面局部發(fā)射區(qū)3通過重磷擴散的激光穿孔1相互連接，激 光穿孔1的密度為lhole/2mm2 ;電池背面6間隔排列p型電極區(qū)域和n型電極區(qū)域，p型電 極區(qū)域與正電極5連接，n型電極區(qū)域與負電極4連接。在n型電極區(qū)域進行磷擴散，在p 型電極區(qū)域進行硼擴散；正面n擴散區(qū)是發(fā)射極，p型基體是基極，背面n擴散區(qū)是集電極； P型細柵200 ii m， n型細柵300 y m，細柵間距為2. 5mm，主柵寬度為4mm ;電池背面6的n型 區(qū)域和p型區(qū)域的比例為2 : 1 ;電池正面為金字塔結構并覆蓋減反射膜，以提高光吸收效 率。
權利要求
隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池，其特征是正面發(fā)射區(qū)(2)和背面局部發(fā)射區(qū)(3)通過重磷擴散的激光穿孔(1)相互連接，電池背面(6)間隔排列與p型電極區(qū)域連接的正電極(5)和與n型電極區(qū)域連接的負電極(4)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池，其特征是該電池在n型電極區(qū)域 進行磷擴散，在P型電極區(qū)域進行硼擴散，以降低接觸復合。
3. 根據(jù)權利要求1、2所述的隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池，其特征是該電池為雙極性晶體 管(n/p/n)結構，正面n擴散區(qū)是發(fā)射極，p型基體是基極，背面n擴散區(qū)是集電極。
4. 根據(jù)權利要求1、2所述的隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池，其特征是該電池的穿孔(1)的 密度為lhole/l-2mm2。
5. 根據(jù)權利要求3所述的隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池，其特征是該電池的穿孔(1)的密 度為lhole/l-2mm2。
6. 根據(jù)權利要求1、2所述的隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池，其特征是該電池背面(6)的n 型區(qū)域和p型區(qū)域的比例為2 : 1。
7. 根據(jù)權利要求3所述的隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池，其特征是該電池背面(6)的n型 區(qū)域和p型區(qū)域的比例為2 : 1。
8. 根據(jù)權利要求1、2所述的隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池，其特征是該電池的正負柵線排 列在電池的背面(6)， p型細柵寬度為120iim-200iim， n型細柵寬度為120 y m_300 y m，細 柵間距為2. 5mm，主柵寬度為1. 8mm-4mm。
9. 根據(jù)權利要求3所述的隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池，其特征是該電池的正負柵線排列 在電池的背面(6)， p型細柵寬度為120iim-200iim， n型細柵寬度為120 y m_300 y m，細柵 間距為2. 5mm，主柵寬度為1. 8mm-4mm。
全文摘要
隱蔽型發(fā)射極硅太陽電池，屬于將太陽光轉換為電能的半導體器件，特別是背接觸硅太陽電池。本發(fā)明提供了該太陽電池的結構采用雙極性晶體管(n/p/n)結構，正面n擴散區(qū)是發(fā)射極，p型基體是基極，背面n擴散區(qū)是集電極。該電池完全去除了正表面的柵線電極，依靠電池中的無數(shù)導電小孔來收集載流子，并傳遞到背面的發(fā)射區(qū)電極上，提高了光生電流的密度，從而提高了電池的效率。由于正負電極都安裝在電池背面，簡化了光伏組件的封裝，使自動化生產更容易實現(xiàn)。
文檔編號H01L31/0224GK101740646SQ200910218298
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權日2009年12月8日
發(fā)明者劉祖明, 廖華, 李景天, 楊培志, 涂潔磊, 申蘭先, 趙恒利, 馬遜, 龍維緒 申請人:云南師范大學