太陽能電池和製造該太陽能電池的方法

2023-07-18 23:21:51 2

專利名稱：太陽能電池和製造該太陽能電池的方法
技術領域：
本發明的實施方式涉及一種太陽能電池和製造該太陽能電池的方法。
背景技術：
近年來，隨著預期諸如石油和煤炭等現有能源即將耗盡，取代這些現有能源的替 代能源日益受到關注。在替代能源中，太陽能電池尤其受到公眾的注意，這是由於，作為由 太陽能產生電能的電池，太陽能電池能夠從豐富的來源中提取出能量且不造成環境汙染。 一般的太陽能電池包括由半導體形成並各自具有諸如P型和η型的不同導電類型的基板和 發射極層、以及分別形成在基板和發射極層上的電極。一般的太陽能電池還包括形成在基 板與發射極層之間的交界面處的Pn結。當光入射在太陽能電池上時，在半導體中產生了多個電子-空穴對。通過光伏效 應將多個電子_空穴對中的每一對都分離為電子和空穴。因此，被分離出的電子移動到η 型半導體(例如，發射極層)，而分離出的空穴移動到P型半導體(例如，基板)，並且由分 別電連接到發射極層和基板的電極收集電子和空穴。使用電線將電極相互連接起來以獲得 電能。

發明內容
技術問題實施方式提供了能夠縮短太陽能電池的製造時間的太陽能電池。技術方案根據本發明的一個方面，提供了一種形成太陽能電池的電極的方法，該方法包括 以下步驟在包括發射極層的基板的一部分上選擇性地形成至少暴露出所述基板的一部分 的鈍化層，所述鈍化層包括至少一層；形成電連接到所述發射極層的第一電極；以及在所 述基板的該暴露部分上形成多個第二電極以將該多個第二電極電連接到所述基板。在所述基板的光未入射的表面上形成所述鈍化層。所述形成所述鈍化層的步驟可以包括以下步驟在所述基板上設置包括多個開口 和多個阻擋部的掩模；以及在所述基板的面向所述開口的部分上形成一個層，並且形成所 述基板的面向所述阻擋部的多個暴露部分，以形成包括所述多個暴露部分的所述鈍化層， 其中，所述多個第二電極穿過所述多個暴露部分電連接到所述基板。根據本發明的另一個方面，提供了一種太陽能電池，該太陽能電池包括第一導電 類型的基板；位於所述基板上並與所述第一導電類型相反的第二導電類型的發射極層；依 次地設置在所述發射極層上的第一防反射層和第二防反射層；電連接到所述發射極層的第 一電極；依次地設置在所述基板上的第一鈍化層到第三鈍化層，各個所述第一鈍化層到所 述第三鈍化層包括多個暴露部分；以及電連接到所述基板的由所述多個暴露部分暴露出的 部分的多個第二電極。所述第一防反射層可以由矽氮化物(SiNx:H)形成，所述第二防反射層可以由矽氮氧化物(SiOxNy)形成。所述第一防反射層的折射率可以大於所述第二防反射層的折射率。所述第一防反射層可以具有大約2. 2到2. 6的折射率，而所述第二防反射層可以 具有大約1.3到1.6的折射率。所述第一鈍化層可以由矽氧化物(SiOx)形成，所述第二鈍化層可以由矽氮化物 (SiNxiH)形成，所述第三鈍化層可以由矽氮氧化物(SiOxNy)形成。所述第一鈍化層可以具有最大折射率，而所述第三鈍化層可以具有最小折射率。所述第一電極的厚度可以大於所述第一防反射層和所述第二防反射層的厚度之 和。根據本發明的又一個發明，提供了一種製造太陽能電池的方法，該方法包括以下 步驟在第一導電類型的基板上形成與所述第一導電類型相反的第二導電類型的發射極 層；依次地將所述基板放置在多個室中，以在所述發射極層上形成防反射層，並且在所述基 板的與所述基板的入射表面相反的後表面上形成包括至少一個暴露部分的鈍化層；在所述 防反射層上塗敷第一膏以形成第一電極圖案；在所述鈍化層上並在所述基板的由所述暴露 部分暴露出的部分上塗敷第二膏以形成第二電極導電層圖案；以及對具有所述第一電極圖 案和所述第二電極導電層圖案的所述基板執行熱處理，以形成電連接到所述發射極層的多 個第一電極，並形成包括電連接到所述基板的至少一個第二電極的第二電極導電層。室的數量可以等於構成所述防反射層的層數與構成所述鈍化層的層數之和，其 中，可以將不同的源氣體注入各個所述多個室中。所述防反射層可以包括各自具有不同折射率的第一防反射層和第二防反射層。所述第一防反射層可以由矽氮化物(SiNx:H)形成，所述第二防反射層可以由矽 氮氧化物(SiOxNy)形成。所述鈍化層可以包括各自具有不同折射率的第一鈍化層、第二鈍化層和第三鈍化層。被設置得距所述基板最近的所述第一鈍化層可以具有最大折射率，而被設置得距 所述基板最遠的所述第三鈍化層可以具有最小折射率。所述第一鈍化層可以由矽氧化物(SiOx)形成，所述第二鈍化層可以由矽氮化物 (SiNxiH)形成，而所述第三鈍化層可以由矽氮氧化物(SiOxNy)形成。所述形成所述防反射層和所述鈍化層的步驟可以包括以下步驟在各個所述多個 室中獨立地執行層形成處理。所述形成所述防反射層和所述鈍化層的步驟可以包括以下步驟在所述基板上設 置包括至少一個開口和至少一個阻擋部的掩模，並且使用所述掩模對所述基板執行所述層 形成處理，以形成所述第一鈍化層、所述第二鈍化層和所述第三鈍化層，其中，可以使用相 同的掩模形成所述第一鈍化層、所述第二鈍化層和所述第三鈍化層。所述層形成處理可以使用化學汽相沉積(CVD chemical vapord印osition)方 法。有益效果根據這些方面，縮短了太陽能電池的製造時間。


附圖被包括在本說明書中以提供對本發明的進一步理解，並結合到本說明書中且 構成本說明書的一部分，附圖示出了本發明的實施方式，且與說明書一起用於解釋本發明 的原理。在附圖中圖1是根據本發明的一個示例性實施方式的太陽能電池的局部立體圖；圖2是沿圖1中的直線II-II截取的截面圖；圖3到圖8是依次地示出了在根據本發明的示例性實施方式的製造太陽能電池的 方法中的各個步驟的截面圖；以及圖9和圖10示出了根據本發明的示例性實施方式的掩模的示例。
具體實施例方式下文中，將參照附圖更加全面地描述本發明，在附圖中示出了本發明的示例實施 方式。但是，本發明可以通過不同形式實現，不應將本發明理解為限於本文中闡述的實施方 式。在附圖中，為了清晰起見，誇大了層、膜、板、區域等的厚度。在整個說明書中，相同 的附圖標記表示相同的要素。應當理解，當諸如層、膜、區域、或基板的一個要素被表示為 「在另一個要素上」時，該要素可以直接地位於該另一個要素上，或者也可以存在中間要素。 相反，當一個要素被表示為「直接位於另一個要素上」時，不存在中間要素。現在，參考附圖，將對根據本發明的示例性實施方式的太陽能電池和製造太陽能 電池的方法進行描述。首先，將參照圖1和圖2來描述根據本發明的一個示例性實施方式的太陽能電池。圖1是根據本發明的一個示例性實施方式的太陽能電池的局部立體圖，而圖2是 沿圖1中的直線II-II截取的截面圖。參照圖1，根據一個示例性實施方式的太陽能電池1包括基板110、位於基板110 的光入射的入射表面(下文中，將其稱為「前表面」)上的發射極層120、位於發射極層120 上的防反射層130、位於基板110的與基板110的前表面相反的後表面上的鈍化層190、電 連接到發射極層120的多個前電極141、多個前電極集流器142、後電極導電層155、以及多 個背表面場(BSF) 171。該多個前電極集流器142連接到該多個前電極141，並且在與前電 極141交叉的方向上延伸。後電極導電層155設置在鈍化層190上並且包括電連接到基板 110的多個後電極151。該多個BSF 171設置在基板110與該多個後電極151之間。在該示例實施方式中，儘管沒有要求，但是基板110可以由摻雜了第一導電類型 (例如，P型)雜質的矽形成。矽的例子包括單晶矽、多晶矽和非晶矽。當基板110是P型 時，基板110包含諸如硼(B)、鎵(Ga)、銦(In)的III族元素的雜質。或者，基板10可以是 η型，並且/或者可以由矽以外的材料製成。當基板110是η型時，基板110可以包含諸如 磷(P)、砷(As)和銻(Sb)的V族元素的雜質。使基板110的表面紋理化(textured)以形成對應於不平坦表面的紋理化表面。發射極層120設置在基板110的入射表面和側部上。發射極層120是具有與基板 110的第一導電類型相對的第二導電類型(例如，η型)的雜質部。發射極層120與基板 110形成ρη結。
通過由pn結產生的內在的電勢差將由於光入射在基板110上而產生的多個電 子-空穴對分離成電子和空穴。隨後，分離出的電子向η型半導體移動，而分離出的空穴向 P型半導體移動。因此，當基板110是ρ型而發射極層120是η型時，分離出的空穴移動到 基板110而分離出的電子移動到發射極層120。因此，基板110中的空穴和發射極層120中 的電子成為主載流子。由於基板110與發射極層120形成了 pn結，因此與上述實施方式不同當基板110 是η型時，發射極層120可以是ρ型。在該情況下，分離出的電子移動到基板110，而分離出 的空穴移動到發射極層120。回到發射極層120是η型的實施方式，可以通過對基板110摻雜諸如P、As和Sb 的V族元素的雜質來形成發射極層120。相反，當發射極層120是ρ型時，可以通過對基板 110摻雜諸如B、Ga和In的III族元素來形成發射極層120。在設置於基板110的前表面上的發射極層120上形成防反射層130。防反射層130 包括第一防反射層131和第二防反射層132。在該實施方式中，第一防反射層131由矽氮化 物(SiNx:H)形成，而第二防反射層132由矽氮氧化物(SiOxNy)形成。此時，χ與y可以大 於「0」且小於「1」。從第二防反射層132和第一防反射層131反射的光產生了破壞性交界面，以降低 光的反射並提高光的預定波長的選擇性。此外，第一防反射層131和第二防反射層132將 存在於發射極層120的表面附近的不穩定鍵(如懸掛鍵)改變成穩定鍵，以減少由於不穩 定鍵而導致的向發射極層120移動的電荷的消失。如上所述，當χ和y的範圍大於「0」且小於「1」時，增加了破壞性交界面的量。針對第一防反射層131和第二防反射層132的上述功能，第一防反射層131具有 大約2. 2到2. 6的折射率，而第二防反射層132具有大約1. 3到1. 6的折射率。也就是說， 第一防反射層131的折射率大於第二防反射層132的折射率。該多個前電極141設置在發射極層120上，並且電連接到發射極層120。多個前電 極141彼此分開並且在預定方向上延伸。前電極141收集移動到發射極層120的電荷(例 如，電子)。該多個前電極集流器142設置在發射極層120上與第一電極141相同一級的層 上，並且在與前電極141相交叉的方向上延伸。前電極集流器142收集從前電極141傳送 來的電荷並且將電荷輸出到外部器件。前電極141和前電極集流器142由至少一種導電材料製成。該導電材料的例子可 以是從包含鎳(Ni)、銅(Cu)、銀(Ag)、鋁(Al)、錫(Sn)、鋅(Zn)、銦(In)、鈦(Ti)、金(Au) 和它們的組合的組中選擇的至少一種。鈍化層190設置在基板110的後表面上。鈍化層190包括多個暴露部分181，基板 110的多個部分通過鈍化層190的這些暴露部分而暴露出來。鈍化層190包括依次設置在 基板110上的第一鈍化層191到第三鈍化層193。在本實施方式中，第一鈍化層191由矽氧化物(SiOx)形成，第二防反射層192由 矽氮化物(SiNx:H)形成，而第三防反射層193由矽氮氧化物(SiOxNy)形成。此時，χ和y 分別大於「0」且小於「1」。第一到第三鈍化層分別具有這樣的折射率，即，第一到第三鈍化層中的每一個與基板110越接近，則其折射率就更高。由此，穿過基板110的光很容易地再次向著基板110 入射。因此，設置在基板Iio上的第一鈍化層191具有最大折射率，而設置得與基板110相 距最遠的第三鈍化層193具有最小折射率。此外，鈍化層190減少了基板110的表面附近的電荷重組。也就是說，鈍化層190 將存在於基板110的表面附近的如懸掛鍵的不穩定鍵轉換成穩定鍵，由此降低了由於不穩 定鍵而導致的移動到基板110的電荷的消失。後電極導電層155由導電材料製成，並且設置在鈍化層190上以及基板110的通 過該多個暴露部分181而暴露出的多個部分上。後電極導電層155包括電連接到基板110的暴露部分的多個後電極151。後電極151收集移動到基板110的電荷(例如，空穴)並且將收集到的電荷傳送 到後電極導電層155。由此，後電極導電層155將從後電極151傳送來的電荷輸出到外部器 件。該導電材料可以是從包含鎳(Ni)、銅(Cu)、銀(Ag)、鋁(Al)、錫(Sn)、鋅(Zn)、銦 (In)、鈦(Ti)、金(Au)和它們的組合的組中選擇的至少一種。也可以使用其它導電材料。多個BSF 171設置在後電極151與基板110之間。與基板110相比，BSF 171是 更稠密地摻雜有與基板Iio相同導電類型的雜質的區域(例如，P+類型區域)。由於基板110與各個BSF 171之間的雜質摻雜濃度差異而形成了勢壘，由此，勢壘 幹擾了電子向基板110的後表面的移動。因此，BSF 171阻止或減少了基板110的表面附 近的電子和空穴的重組和/或消失。將對根據本發明的示例性實施方式的上述結構的太陽能電池1的操作進行描述。當照射到太陽能電池1的光通過防反射層130和發射極層120而入射在基板110 上時，通過基於入射光的光能在基板110中產生了多個電子-空穴對。此時，由於基板110具有紋理化表面，因此來自基板110的入射表面的光的反射減 少，並且通過紋理化表面的入射和反射操作而將光限制在太陽能電池1內。因此，增加了吸 收的光，並由此提高了太陽能電池1的效率。此外，防反射層130減少了向基板110入射的光的反射損失，因此向基板110入射
的光量進一步增加。電子-空穴對被基板110的pn結和發射極層120分離，分離出的電子移動到η型 發射極層120，而分離出的空穴移動到ρ型基板110。移動到η型發射極層120的電子被前 電極141收集，並隨後被傳送到前電極集流器142。移動到ρ型基板110的空穴被後電極 151收集，並隨後被傳送到後電極導電層155。當使用電線(未示出)將前電極集流器142 連接到後電極導電層155時，電流從中流過，由此使得可以將電流用於電能。此時，由於設置在基板110的前表面上的第一防反射層131和第二防反射層132 以及設置在基板110的後表面上的第一鈍化層191到第三鈍化層193將存在於基板110的 前表面和後表面附近的如懸掛鍵的不穩定鍵轉換成了穩定鍵，因此基板110的表面狀態變 成了鈍化狀態。從而極大地減少了重組(即，分別向發射極層120和基板110移動的電子 和空穴與不穩定鍵重組而消失)，由此顯著地提高了太陽能電池1的效率。接下來，將參照圖3到圖8、以及圖9和圖10來描述根據本發明的該示例性實施方 式的太陽能電池1的製造方法。
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圖3到圖8是示出了根據本發明的該示例性實施方式的太陽能電池的製造方法中 的各個步驟的截面圖，而圖9和圖10示出了根據本發明的一個示例性實施方式的掩模的示 例。如圖3所示，對基板110的入射表面執行紋理化處理以形成紋理化表面從而使向 著入射表面入射的光散射並降低光的反射量。當基板110由單晶矽製成時，可以對基板110的入射表面執行各向異性蝕刻以形 成紋理化表面。由於原子在(111)表面中排列得比(100)表面中更加緊密，因此(111)表面 中的蝕刻速率比(100)表面中慢。由此，在執行各向異性蝕刻過程中，形成了多個錐形部。 使用諸如KOH和NaOH等鹼性溶液作為蝕刻溶液來執行各向異性蝕刻。根據蝕刻溶液的成 分和濃度、蝕刻溫度以及蝕刻時間等，蝕刻速率可以不同。當基板110由多晶矽製成時，可以通過使用酸性溶液作為蝕刻溶液進行各向同性 蝕刻來形成紋理化表面。此時，用於各向同性蝕刻的蝕刻溶液可以是HF或HNO3等。在另選實施方式中，可以使用金剛石刀具、雷射束之類的機械方式或使用等離子 體之類的物理方式進行該紋理化處理以形成紋理化表面，而不是使用各向異性蝕刻和各向 同性蝕刻。接下來，如圖4所示，在含有包括具有諸如P、As和Sb的V族元素雜質的材料(例 如，？氏或？0(13)的環境中，對基板110執行高溫熱處理，以使V族元素雜質擴散到基板110 中並由此在基板Iio的整個表面上形成發射極層120。與該實施方式不同，當基板110的導電類型是η型時，在含有包括具有III族元 素雜質的材料(例如，BN)的環境中，執行熱處理以將ρ型發射極層120形成在基板110 中。然後，通過蝕刻處理去除當P型雜質或η型雜質擴散到基板110中時產生的含有磷 的磷矽酸鹽玻璃(phosphorous silicate glass, PSG)或含有硼的硼矽酸鹽玻璃(boron silicateglass, BSG)。在另選實施方式中，通過使用離子注入方式，可以將III族或V族元素雜質摻雜到 基板110中。也就是說，通過在真空室中對基板110進行置換(displacing)並向著基板 110加速雜質的離子，雜質注入到基板110中而形成發射極層120。接下來，如圖5所示，通過溼法蝕刻或幹法蝕刻等去除基板110的後部以去除發射 極層120的形成在基板110的後表面上的部分。如圖6所示，在基板110的發射極層120上依次地形成第一防反射層131和第二 防反射層132以形成防反射層130，並且在基板110的後表面上依次地形成第一鈍化層191 到第三鈍化層193以形成鈍化層190。使用諸如等離子體增強汽相沉積(PECVD)法的化學 汽相沉積(CVD)法分別在多個室201到205中形成第一防反射層131到第二防反射層132 以及第一鈍化層191到第三層鈍化層193。也就是說，參照圖6，依次地布置了五個室201到205以形成各個層131、132以及 191到193。由此，當在對應的室201到205中完成了一個期望的層的形成時，將基板110 移動到下一個室201到205以形成層131、132以及191到193中的另一個。此時，根據期 望的層來改變提供到各個室201到205中的源氣體。在該實施方式中，第一防反射層131是由矽氮化物(SiNx:H)形成，而第二防反射 層132是由矽氮氧化物(SiOxNy)形成。第一鈍化層191是由矽氧化物(SiOx)形成，第二鈍化層192是由矽氮化物(SiNx:H)形成，而第三鈍化層193是由矽氮氧化物(SiOxNy)形 成。然而，用於各個防反射層131和132以及鈍化層191到193的材料可以不同。第一防反射層131和第二防反射層132形成在基板110的整個暴露表面上，而第 一鈍化層191到第三鈍化層193包括多個暴露部分181，該多個暴露部分181暴露出了基板 110的相應表面(例如，後表面)的多個部分。因此，在將掩模300設置在基板110的相應表面上之後，使用CVD方法形成了第一 鈍化層191到第三鈍化層193。如上所述，每當形成各個鈍化層191到193時，就改變用於執行CVD方法的室203 到205。因此，基板110被移動到用於形成各鈍化層191到193的相應的室203到205中。 此時，為了形成暴露部分181，將相同掩模300布置在各個室203到205中。在圖9和圖10中示出了根據本發明的實施方式的掩模300的示例。圖9所示的掩模300的示例包括多個阻擋部310和多個開口 320，並且還包括多 個連接部330。阻擋部310大致呈矩形。連接部330連接相鄰的阻擋部310，並且將阻擋部 310連接到框340。因而，多個開口 320中的各開口由相鄰的阻擋部310和連接部330圍繞。為了依次地形成第一鈍化層191到第三鈍化層913，在將圖9所示的掩模300布置 到在相應的室203到205中被置換的基板110上後，向室203到205提供源氣體，並且隨後 將CVD方法用於基板110。因此，源氣體穿過多個開口 320以沉積在基板110的與開口 320相對應的部分上 並由此形成第一鈍化層191到第三鈍化層193。此時，由於源氣體被阻擋部310和連接部 330阻擋，因此源氣體沒有沉積在基板110的與阻擋部310和連接部330相對應的部分上， 從而形成了多個暴露部分181。在使用圖9所示的掩模300形成具有暴露部分181的鈍化層190的過程中，鈍化 層190包括與開口 320相對應的多個鈍化島狀物，並且暴露部分181包括與阻擋部310相 對應的多個部分以及與連接部330相對應的多個部分。可以使用圖10示出的掩模300代替圖9示出的掩模300來形成具有多個暴露部 分181的鈍化層190。與圖9所示的掩模相似，圖10所示的掩模300包括多個阻擋部310以及連接阻擋 部310與框340的多個連接部330。但是，與圖9不同的是，各個阻擋部310呈條形。由此，在通過使用掩模300來形成具有暴露部分181的鈍化層190的過程中，暴露 部分181呈與阻擋部310及連接部330相對應的偽條形。圖9和圖10所示的掩模300僅僅是示例。因此，通過改變掩模300的形狀，可以 形成具有各種形狀的暴露部分的各種鈍化層190。在該實施方式中，使用CVD方法依次地在五個接連的室201到205中形成雙層結 構的防反射層130和三層結構的鈍化層190，並且每當形成了各個鈍化層191到193時，就 使用相同的掩模300在鈍化層190中形成暴露部分181。由此，簡化了層形成處理並且縮短 了層形成時間。也就是說，在現有技術中，在一個室中形成防反射層130和鈍化層190。因此，為了 形成一個層，將基板110移動到一個室中並且執行層形成處理，然後將基板110從該室中取 出。接下來，在對該室的環境進行調整以準備下一個層形成處理後，再次將基板110放置到該室中以執行下一個層形成處理。結果，由於每當層形成時就執行基板110的放入和取出 操作並且調整室的環境，因此需要很長的層形成時間。此外，由於在一個室中形成具有不同 特性的不同層，因此劣化了所形成的層的質量。此外，在通過上述處理而形成的鈍化層190的相應部分上塗敷蝕刻膏並使其變 幹，以在鈍化層190的相應部分中形成暴露部分181。當使用蝕刻膏形成暴露部分181時， 必須使用用於去除鈍化層190上存在的蝕刻膏的諸如溼法蝕刻的附加處理。然而，在本實施方式中，由於該多個室的數量等於所形成的層的數量，因此根據層 形成的順序依次地將基板110移入室201到205中以形成層131、132以及191到193。因 此，每當形成了層131、132以及191到193時，不需要調整室201到205的環境並將基板 110移入相應的室201到205中，由此縮短了層形成時間。此外，由於在單獨的室中形成各 層131、132以及191到193，因此提高了所形成的層的質量。此夕卜，當把基板110移入用於形成鈍化層191到193的相應的室203到205中時， 掩模300也被移動以形成具有彼此相同的圖案的鈍化層191到193。因此，由於在第一鈍化 層191到第三鈍化層193中形成暴露部分而不需要附加處理，進一步縮短了層形成時間。接下來，如圖7所示，使用絲網印刷(screen print)方法在防反射層130的第二 防反射層132的相應部分上塗敷含有Ag的膏，然後使其變幹以形成前電極和前電極集流器 圖案140。前電極和前電極集流器圖案140分別包括在彼此交叉的方向上延伸的前電極圖 案和前電極集流器圖案。在本實施方式中，前電極集流器圖案的寬度可以大於前電極圖案 的寬度。前電極集流器圖案與前電極圖案之間的寬度關係可以不同。接下來，如圖8所示，使用絲網印刷方法在第三鈍化層193上以及基板110的通過 暴露部分181暴露出的部分上塗敷含有Al的膏，然後使其變幹以形成後電極導電層圖案 150。此時，圖案140和150的形成順序可以不同。接下來，對其上形成有前電極和前電極集流器圖案140及後電極導電層圖案150 的基板110執行燒成(firing)處理。也就是說，對基板110執行一種熱處理以形成多個前 電極141、多個前電極集流器142、後電極導電層155(其包括電連接到基板110的通過暴露 部分181暴露出的部分的多個後電極151)、以及多個BSF 171。結果，完成了圖1和圖2所 示的太陽能電池1。更具體地說，當執行熱處理時，由於包含在前電極和前電極集流器圖案140中的 如Pb的元素，前電極和前電極集流器圖案140依次地穿過與第二防反射層132及其下的第 一防反射層131相接觸的部分並與發射極層120進行接觸，以形成多個前電極141和多個 前電極集流器142。由此，前電極141和前電極集流器142中的每一個的厚度均等於或大於 第一防反射層131和第二防反射層132的厚度之和。此外，如圖1和圖2所示，在熱處理期間，包含在後電極圖案150中的Al擴散到與 電極圖案150相接觸的基板110以在後電極151與基板110之間形成多個BSF 171。在這 種情況下，BSF 171是摻雜了與基板110相同導電類型雜質(例如，ρ型雜質)的區域。BSF 171的雜質摻雜濃度大於基板110的雜質摻雜濃度，因此BSF 171是ρ+型區域。此外，包含 在各個圖案140和150中的金屬成分分別與接觸到圖案140和150的層120和110化學耦 合，使得接觸阻抗降低並因此改善了電流流動。
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在本發明的實施方式中，以前或後來表示電極、基板的表面等並不是限制性的。例 如，這樣的表示是為了描述的方便，這是由於作為用第一和第二來表示電極、基板的表面等 的示例，用前或後表示更容易讓人理解。雖然已經結合目前被視為實用的示例性實施方式描述了本發明，但應當理解，本 發明並不限於這些公開的實施方式，相反，本發明旨在涵蓋包括在所附權利要求書的精神 和範圍內的各種修改和等效布置。
權利要求
一種形成太陽能電池的電極的方法，該方法包括以下步驟在包括發射極層的基板的一部分上選擇性地形成至少暴露出所述基板的一部分的鈍化層，所述鈍化層包括至少一層；形成電連接到所述發射極層的第一電極；以及在所述基板的該暴露部分上形成多個第二電極以將該多個第二電極電連接到所述基板。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述基板的光未入射的表面上形成所述鈍化層。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，該形成所述鈍化層的步驟包括以下步驟 在所述基板上設置包括多個開口和多個阻擋部的掩模；以及在所述基板的面向所述開口的部分上形成一個層，並且形成所述基板的面向所述阻擋 部的多個暴露部分，以形成包括所述多個暴露部分的所述鈍化層，其中，所述多個第二電極穿過所述多個暴露部分電連接到所述基板。
4.一種太陽能電池，該太陽能電池包括 第一導電類型的基板；位於所述基板上並與所述第一導電類型相反的第二導電類型的發射極層； 依次地設置在所述發射極層上的第一防反射層和第二防反射層； 電連接到所述發射極層的第一電極；依次地設置在所述基板上的第一鈍化層到第三鈍化層，各個所述第一鈍化層到所述第 三鈍化層包括多個暴露部分；以及電連接到所述基板的由所述多個暴露部分暴露出的部分的多個第二電極。
5.根據權利要求4所述的太陽能電池，其中，所述第一防反射層由矽氮化物(SiNx:H) 形成，所述第二防反射層由矽氮氧化物(SiOxNy)形成。
6.根據權利要求4所述的太陽能電池，其中，所述第一防反射層的折射率大於所述第 二防反射層的折射率。
7.根據權利要求6所述的太陽能電池，其中，所述第一防反射層的折射率大約為2.2到 2. 6，所述第二防反射層的折射率大約為1. 3到1. 6。
8.根據權利要求4所述的太陽能電池，其中，所述第一鈍化層由矽氧化物(SiOx)形成， 所述第二鈍化層由矽氮化物(SiNx:H)形成，所述第三鈍化層由矽氮氧化物(SiOxNy)形成。
9.根據權利要求4所述的太陽能電池，其中，所述第一鈍化層的折射率最大，而所述第 三鈍化層的折射率最小。
10.根據權利要求4所述的太陽能電池，其中，所述第一電極的厚度大於所述第一防反 射層和所述第二防反射層的厚度之和。
11.一種製造太陽能電池的方法，該方法包括以下步驟在第一導電類型的基板上形成與所述第一導電類型相反的第二導電類型的發射極層；依次地將所述基板放置在多個室中，以在所述發射極層上形成防反射層，並且在所述 基板的與所述基板的入射表面相反的後表面上形成包括至少一個暴露部分的鈍化層； 在所述防反射層上塗敷第一膏以形成第一電極圖案；在所述鈍化層上並在所述基板的由所述暴露部分暴露出的部分上塗敷第二膏以形成 第二電極導電層圖案；以及對具有所述第一電極圖案和所述第二電極導電層圖案的所述基板執行熱處理，以形成 電連接到所述發射極層的多個第一電極，並形成包括電連接到所述基板的至少一個第二電 極的第二電極導電層。
12.根據權利要求11所述的方法，其中，室的數量等於構成所述防反射層的層數與構 成所述鈍化層的層數之和，其中，在各個所述多個室中注入不同的源氣體。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述防反射層包括各自具有不同折射率的第 一防反射層和第二防反射層。
14.根據權利要求13所述的方法，其中，所述第一防反射層由矽氮化物(SiNx:H)形成， 所述第二防反射層由矽氮氧化物(SiOxNy)形成。
15.根據權利要求12所述的方法，其中，所述鈍化層包括各自具有不同折射率的第一 鈍化層、第二鈍化層和第三鈍化層。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，被設置得距所述基板最近的所述第一鈍化層 的折射率最大，而被設置得距所述基板最遠的所述第三鈍化層的折射率最小。
17.根據權利要求16所述的方法，其中，所述第一鈍化層由矽氧化物(SiOx)形成，所述 第二鈍化層由矽氮化物(SiNx:H)形成，而所述第三鈍化層由矽氮氧化物(SiOxNy)形成。
18.根據權利要求15所述的方法，其中，該形成所述防反射層和所述鈍化層的步驟包 括以下步驟在各個所述多個室中獨立地執行層形成處理。
19.根據權利要求18所述的方法，其中，該形成所述防反射層和所述鈍化層的步驟包 括以下步驟在所述基板上設置包括至少一個開口和至少一個阻擋部的掩模，並且使用所 述掩模對所述基板執行所述層形成處理，以形成所述第一鈍化層、所述第二鈍化層和所述 第三鈍化層，其中，使用相同的掩模形成所述第一鈍化層、所述第二鈍化層和所述第三鈍化層。
全文摘要
本發明涉及太陽能電池。該太陽能電池包括第一導電類型的基板；位於所述基板上並與所述第一導電類型相反的第二導電類型的發射極層；依次地設置在所述發射極層上的第一防反射層和第二防反射層；電連接到所述發射極層的第一電極；依次地設置在所述基板上的第一鈍化層到第三鈍化層，各個所述第一鈍化層到所述第三鈍化層包括多個暴露部分；以及電連接到所述基板的由所述多個暴露部分暴露出的部分的多個第二電極。
文檔編號H01L31/042GK101911313SQ200980101838
公開日2010年12月8日 申請日期2009年7月31日 優先權日2008年8月1日
發明者李聖恩 申請人:Lg電子株式會社