改善的前触点异质结工艺制造技术

本发明专利技术描述了使用改善的前触点异质结工艺制造太阳能电池的方法，以及所得太阳能电池。在示例中，太阳能电池包括具有第一光接收表面和第二光接收表面的基板。隧道介电层设置在所述第一光接收表面和所述第二光接收表面上。N型多晶硅层设置在设置于所述第一光接收表面上的所述隧道介电层的部分上。P型多晶硅层设置在设置于所述第二光接收表面上的所述隧道介电层的部分上。透明的导电氧化物层设置在所述N型多晶硅层上以及所述P型多晶硅层上。第一组导电触点设置在设置于所述N型多晶硅层上的所述透明的导电氧化物层的部分上。第二组导电触点设置在设置于所述P型多晶硅层上的所述透明的导电氧化物层的部分上。

Improved front contact heterojunction process

The present invention describes a method for manufacturing a solar cell using an improved front contact heterojunction process. In the example, the solar cell includes a substrate having a first light receiving surface and a second light receiving surface. A tunnel dielectric layer is disposed on the first light receiving surface and the second light receiving surface. The N type polysilicon layer is disposed on a portion of the tunnel dielectric layer disposed on the first light receiving surface. The P type polysilicon layer is disposed on a portion of the tunnel dielectric layer disposed on the second light receiving surface. The transparent conductive oxide layer is arranged on the N type polysilicon layer and the P type polysilicon layer. The first set of conductive contacts is disposed on a portion of the transparent conductive oxide layer disposed on the N type polysilicon layer. The second set of conductive contacts is disposed on a portion of the transparent conductive oxide layer disposed on the P type polysilicon layer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年9月5日提交的美国临时申请No.62/046,717的权益，该临时申请的全部内容据此以引用方式并入本文。
本公开的实施例属于可再生能源领域，并且具体地讲，涉及使用改善的前触点异质结工艺制造太阳能电池的方法，以及所得太阳能电池。
技术介绍
光伏电池(常被称为太阳能电池)是熟知的用于将太阳辐射直接转换为电能的装置。一般来讲，使用半导体加工技术在基板的表面附近形成p-n结，从而在半导体晶片或基板上制造太阳能电池。照射在基板表面上并进入基板内的太阳辐射在基板块体中形成电子和空穴对。电子和空穴对迁移至基板中的p掺杂区域和n掺杂区域，从而在掺杂区域之间产生电压差。将掺杂区连接至太阳能电池上的导电区，以将电流从电池引导至与其耦接的外部电路。效率是太阳能电池的重要特性，因其直接与太阳能电池发电能力有关。同样，制备太阳能电池的效率直接与此类太阳能电池的成本效益有关。因此，提高太阳能电池效率的技术或提高制造太阳能电池效率的技术是普遍所需的。本公开的一些实施例允许通过提供制造太阳能电池结构的新工艺而提高太阳能电池的制造效率。本公开的一些实施例允许通过提供新型太阳能电池结构来提高太阳能电池效率。附图说明图1至图6示出了根据本公开实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的剖视图，其中：图1示出提供的基板；图2示出在光接收表面纹理化之后图1的结构；图3示出其上形成有隧道介电层的图2的结构；图4示出第一硅层和第二硅层形成之后图3的结构；图5示出TCO层高温退火并沉积之后图4的结构；以及图6示出其上形成有导电触点的图5的结构。图7为根据本公开的实施例的流程图，该流程图列出与图1至图6相对应的太阳能电池的制造方法中的操作。具体实施方式以下具体实施方式本质上只是例证性的，并非意图限制所述主题的实施例或此类实施例的应用和用途。如本文所用，词语“示例性”意指“用作实例、例子或举例说明”。本文描述为示例性的任何实施未必理解为相比其他实施优选的或有利的。此外，并不意图受前述
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技术介绍
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技术实现思路
或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的约束。本说明书包括提及“一个实施例”或“实施例”。短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不一定是指同一实施例。特定的特征、结构或特性可以任何与本公开一致的合适方式加以组合。术语。以下段落提供存在于本公开(包括所附权利要求书)中的术语的定义和/或语境：“包括”。该术语是开放式的。如在所附权利要求书中所用，该术语并不排除其他结构或步骤。“被构造成”。各个单元或部件可被描述或声明成“被构造成”执行一项或多项任务。在这样的语境下，“被构造成”用于通过指示该单元/部件包括在操作期间执行一项或多项那些任务的结构而暗示结构。因此，即使当指定的单元/部件目前不在操作(例如，未开启/激活)时，也可将该单元/部件说成是被构造成执行任务。详述某一单元/电路/部件“被构造成”执行一项或多项任务明确地意在对该单元/部件而言不援用35U.S.C.§112第六段。“第一”、“第二”等。如本文所用的这些术语用作其之后的名词的标记，而并不暗示任何类型的顺序(例如，空间、时间和逻辑等)。例如，提及“第一”太阳能电池并不一定暗示该太阳能电池为某一序列中的第一个太阳能电池；相反，术语“第一”用于区分该太阳能电池与另一个太阳能电池(例如，“第二”太阳能电池)。“耦接”-以下描述是指元件或节点或结构特征被“耦接”在一起。如本文所用，除非另外明确指明，否则“耦接”意指一个元件/节点/特征直接或间接连接至另一个元件/节点/特征(或直接或间接与其连通)，并且不一定是机械连接。此外，以下描述中还仅为了参考的目的使用了某些术语，因此这些术语并非意图进行限制。例如，诸如“上部”、“下部”、“上方”或“下方”之类的术语是指附图中提供参考的方向。诸如“正面”、“背面”、“后面”、“侧面”、“外侧”和“内侧”之类的术语描述部件的某些部分在一致但任意的参照系内的取向和/或位置，通过参考描述所讨论的部件的文字和相关的附图可以清楚地了解所述取向和/或位置。这样的术语可包括上面具体提及的词语、它们的衍生词语以及类似意义的词语。“阻止”-如本文所用，阻止用于描述减小影响或使影响降至最低。当组件或特征被描述为阻止行为、运动或条件时，它可以完全防止某种结果或后果或未来的状态。另外，“阻止”还可以指减少或减小可能会发生的某种后果、表现和/或效应。因此，当组件、元件或特征被称为阻止结果或状态时，它不一定完全防止或消除该结果或状态。使用改善的前触点异质结工艺制造太阳能电池的方法，以及所得太阳能电池在本文中有所描述。在下面的描述中，给出了许多具体细节，诸如具体的工艺流程操作，以便提供对本公开的实施例的透彻理解。对本领域的技术人员将显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实施本公开的实施例。在其他情况中，没有详细地描述熟知的制造技术，诸如平版印刷和图案化技术，以避免不必要地使本公开的实施例难以理解。此外，应当理解在图中示出的多种实施例是示例性的展示并且未必按比例绘制。本文公开了制造太阳能电池的方法。在一个实施例中，制造太阳能电池的方法涉及提供具有第一光接收表面和第二光接收表面的基板。该方法还涉及纹理化第一光接收表面和第二光接收表面中的一者或两者。该方法还涉及在第一光接收表面和第二光接收表面上形成隧道介电层。该方法还涉及在第一光接收表面上的隧道介电层的部分上形成N型非晶硅层，以及在第二光接收表面上的隧道介电层的部分上形成P型非晶硅层。该方法还涉及使N型非晶硅层和P型非晶硅层退火以分别形成N型多晶硅层和P型多晶硅层。该方法还涉及在N型多晶硅层上和P型多晶硅层上形成透明的导电氧化物层。该方法还涉及在N型多晶硅层上的透明的导电氧化物层的部分上形成第一组导电触点，以及在P型多晶硅层上的透明的导电氧化物层的部分上形成第二组导电触点。本文还公开了太阳能电池。在实施例中，太阳能电池包括具有第一光接收表面和第二光接收表面的基板。隧道介电层设置在第一光接收表面和第二光接收表面上。N型多晶硅层设置在设置于第一光接收表面上的隧道介电层的部分上。N型多晶硅层具有晶界。P型多晶硅层设置在设置于第二光接收表面上的隧道介电层的部分上。P型多晶硅层具有晶界。透明的导电氧化物层设置在N型多晶硅层上以及P型多晶硅层上。第一组导电触点设置在设置于N型多晶硅层上的透明的导电氧化物层的部分上。第二组导电触点设置在设置于P型多晶硅层上的透明的导电氧化物层的部分上。在另一个实施例中，太阳能电池包括具有第一光接收表面和第二光接收表面的基板。隧道介电层设置在第一光接收表面和第二光接收表面上。N型多晶硅层设置在设置于第一光接收表面上的隧道介电层的部分上。相应的N型扩散区设置在基板中靠近N型多晶硅层。P型多晶硅层设置在设置于第二光接收表面上的隧道介电层的部分上。相应的P型扩散区设置在基板中靠近P型多晶硅层。透明的导电氧化物层设置在N型多晶硅层上以及P型多晶硅层上。第一组导电触点设置在设置于N型多晶硅层上的透明的导电氧化物层的部分上。第二组导电触点设置在设置于P型多晶硅层上的透明的导电氧化物层的部分上。本文所述的实施例涉及改善的前触点异质结工艺。现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：提供具有第一光接收表面和第二光接收表面的基板；纹理化所述第一光接收表面和所述第二光接收表面中的一者或两者；在所述第一光接收表面和所述第二光接收表面上形成隧道介电层；在所述第一光接收表面上的所述隧道介电层的部分上形成N型非晶硅层，以及在所述第二光接收表面上的所述隧道介电层的部分上形成P型非晶硅层；使所述N型非晶硅层和所述P型非晶硅层退火以分别形成N型多晶硅层和P型多晶硅层；在所述N型多晶硅层上和所述P型多晶硅层上形成透明的导电氧化物层；以及在所述N型多晶硅层上的所述透明的导电氧化物层的部分上形成第一组导电触点，以及在所述P型多晶硅层上的所述透明的导电氧化物层的部分上形成第二组导电触点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 US 62/046,717;2014.12.19 US 14/578,2161.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：提供具有第一光接收表面和第二光接收表面的基板；纹理化所述第一光接收表面和所述第二光接收表面中的一者或两者；在所述第一光接收表面和所述第二光接收表面上形成隧道介电层；在所述第一光接收表面上的所述隧道介电层的部分上形成N型非晶硅层，以及在所述第二光接收表面上的所述隧道介电层的部分上形成P型非晶硅层；使所述N型非晶硅层和所述P型非晶硅层退火以分别形成N型多晶硅层和P型多晶硅层；在所述N型多晶硅层上和所述P型多晶硅层上形成透明的导电氧化物层；以及在所述N型多晶硅层上的所述透明的导电氧化物层的部分上形成第一组导电触点，以及在所述P型多晶硅层上的所述透明的导电氧化物层的部分上形成第二组导电触点。2.根据权利要求1所述的方法，其中使所述N型非晶硅层和所述P型非晶硅层退火包括将所述基板加热到高于约900摄氏度的温度。3.根据权利要求1所述的方法，其中使所述N型非晶硅层和所述P型非晶硅层退火包括在所得的N型多晶硅层和P型多晶硅层中形成晶界。4.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述隧道介电层包括执行所述第一光接收表面和所述第二光接收表面的湿化学氧化。5.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述隧道介电层包括通过化学气相沉积来沉积氧化硅层。6.根据权利要求1所述的方法，其中使所述N型非晶硅层和所述P型非晶硅层退火包括在所述基板中靠近所得的P型多晶硅层形成P型扩散区，并且包括在所述基板中靠近所得的N型多晶硅层形成N型扩散区。7.根据权利要求1所述的方法，其中纹理化所述第一光接收表面和所述第二光接收表面中的一者或两者包括纹理化所述第一光接收表面和所述第二光接收表面中的仅一者。8.根据权利要求1所述的方法，其中纹理化所述第一光接收表面和所述第二光接收表面中的一者或两者包括纹理化所述第一光接收表面和所述第二光接收表面两者。9.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述透明的导电氧化物层包括形成氧化铟锡(ITO)层。10.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述N型非晶硅层包括通过化学气相沉积形成N型非晶硅层，并且其中形成所述P型非晶硅层...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·D·史密斯，
申请(专利权)人：太阳能公司，
类型：发明
国别省市：美国;US