太阳能电池及其制造方法技术

太阳能电池及其制造方法。根据本发明专利技术的实施方式的太阳能电池包括：半导体基板；发射极层，其形成在所述半导体基板处，其中，所述发射极层包括具有第一电阻的第一部分以及具有比第一电阻更高的第二电阻的第二部分，其中，第一部分包括具有相同导电类型的第一掺杂剂和第二掺杂剂，并且第二部分包括第二掺杂剂；钝化层，其形成在所述发射极层上，其中，所述钝化层包括第一掺杂剂；以及电极，其经过所述钝化层电连接到第一部分。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制造方法
本专利技术的实施方式涉及太阳能电池及其制造方法，更具体地，涉及具有选择性结构的掺杂层的太阳能电池及其制造方法。
技术介绍
近来，由于预见到诸如石油和煤这样的现有的能源会被耗尽，因此对于用另选的能源来代替石油和煤的关注度正在增大。具体地说，使用半导体元件将太阳能直接转换或变换为电能的太阳能电池正在受到关注。在太阳能电池中，通过形成至少一个掺杂层而形成p-n结以引起光电转换，并且形成电连接到n型掺杂层和/或p型掺杂层的电极。为了增强掺杂层的特性，提出了一种具有掺杂浓度不同的多个部分的选择性结构。但是，为了形成选择性结构的掺杂层，使用预定的掩模或者多次执行掺杂处理。也就是说，用于制造选择性结构的掺杂层的处理是复杂的，因此，生产率低。
技术实现思路
本专利技术的实施方式致力于一种具有增强的性能的太阳能电池以及通过简单的工艺制造该太阳能电池的方法。本专利技术的实施方式致力于一种在掺杂层和电极之间具有增强的对准特性的太阳能电池及其制造方法。根据本专利技术的实施方式的太阳能电池包括：半导体基板；发射极层，所述发射极层形成在所述半导体基板处，其中，所述发射极层包括具有第一电阻的第一部分以及具有比所述第一电阻更高的第二电阻的第二部分，其中，所述第一部分包括具有相同导电类型的第一掺杂剂和第二掺杂剂，并且所述第二部分包括所述第二掺杂剂；钝化层，所述钝化层形成在所述发射极层上，其中，所述钝化层包括所述第一掺杂剂；以及电极，所述电极经过所述钝化层电连接到所述第一部分。根据本专利技术的实施方式的太阳能电池的制造方法包括：制备半导体基板；在所述半导体基板的表面上形成包括第一掺杂剂的钝化层；以及通过局部加热所述钝化层的一部分来形成选择性发射极层。所述钝化层的被加热的部分的所述第一掺杂剂通过所述局部加热被扩散到所述半导体基板的内部。附图说明图1是根据本专利技术的实施方式的太阳能电池的截面图。图2a至图2e是用于说明根据本专利技术的实施方式的太阳能电池的制造方法的截面图。图3是根据本专利技术的另一实施方式的太阳能电池的截面图。图4a至图4f是用于说明根据本专利技术的实施方式的图3的太阳能电池的制造方法的截面图。图5是根据本专利技术的又一实施方式的太阳能电池的截面图。图6a至图6e是用于说明根据本专利技术的实施方式的图5的太阳能电池的制造方法的截面图。图7是根据本专利技术的又一实施方式的太阳能电池的截面图。图8是根据本专利技术的另一实施方式的太阳能电池的截面图。图9是根据本专利技术的又一实施方式的太阳能电池的截面图。图10是在根据实验性实施方式和比较性实施方式的太阳能电池中硼浓度和铝浓度相对于与半导体基板的正面的距离的结果的曲线图。图11是根据本专利技术的实施方式的用于说明由激光形成的开口以详细地描述开口的形状的太阳能电池的截面图。具体实施方式下面，将参照附图描述本专利技术的实施方式。但是，本专利技术的实施方式不限于本专利技术的这些实施方式，并且可以对本专利技术的实施方式进行各种修改。为了清楚和简明地说明本专利技术的实施方式，在图中省略了与本专利技术无关的元件。另外，彼此相同或类似的元件具有相同的标号。另外，层和区域的尺寸被夸大或示意性地示出，或者为了说明的简洁而省略了某些层。另外，如所绘制的各部件的尺寸可能并不反映实际的大小。在下面的描述中，当层或基板“包括”另一层或部分时，可以理解为层或基板还包括又一层或部分。同样，当层或膜被称为“位于另一层或基板上”时，可以理解为层或膜直接位于其它层或基板上，或者还存在中间层。此外，当层或膜被称为“直接位于另一层或基板上”时，可以理解为层或膜直接位于另一层或基板上，因而不存在中间层。下面将参照附图描述根据本专利技术的实施方式的太阳能电池及其制造方法。图1是根据本专利技术的实施方式的太阳能电池的截面图。参照图1，根据实施方式的太阳能电池100包括：半导体基板10；发射极层20，其形成在半导体基板10的第一表面(以下称为“正面”)处或邻近半导体基板10的第一表面；形成在发射极层20上的第一钝化层21以及防反射层22。另外，太阳能电池100可以包括：背面场层30，其形成在半导体基板10的第二表面(以下称为“背面”)处或邻近半导体基板10的第二表面；以及第二钝化层32，其形成在背面场层30上。另外，太阳能电池100可以包括：第一电极(或多个第一电极)(以下称为“第一电极”)24，其电连接到发射极层20；以及第二电极(或多个第二电极)(以下称为“第二电极”)34，其电连接到半导体基板10或背面场层30。这将更详细地进行描述。半导体基板10可以包括各种半导体材料。例如，半导体基板10包括具有第一导电类型的掺杂剂的硅。对于硅，可以使用单晶硅或多晶硅，并且第一导电类型可以是n型。也就是说，半导体基板10可以包括具有诸如磷(P)、砷(As)、铋(Bi)和锑(Sb)等这样的V族元素的单晶硅或多晶硅。当半导体基板10具有如上所述的n型掺杂剂时，p型的发射极层20形成在半导体基板10的正面处，并由此形成p-n结。当光(诸如太阳光)入射到p-n结时，生成电子-空穴对，并且由光电效应生成的电子移动到半导体基板10的背面并被第二电极34收集，并且由光电效应生成的空穴移动到半导体基板10的正面并被第一电极24收集。接着生成了电能。在这种情况下，具有比电子的迁移率更低的迁移率的空穴移动到半导体基板10的正面，而非半导体基板10的背面。因此，可以增强太阳能电池100的转换效率。半导体基板10的正面和/或背面可以是纹理化表面以具有各种形状(诸如棱椎形状)的突出部分和/或凹入部分。当表面粗糙度被突出部分和/或凹入部分增加时，在半导体基板10的正面处的入射太阳光的反射率可以被纹理降低。接着，到达半导体基板10和发射极层20之间的p-n结的光量可以增大，由此降低太阳能电池100的光损失。但是，本专利技术的实施方式不限于此，因而，突出部分和/或凹入部分可以仅形成在正面处，或者可以在正面和背面处不存在突出部分和/或凹入部分。背面场层30在半导体基板10的背面处形成，并具有掺杂浓度比半导体基板10的掺杂浓度更高的第一导电类型的掺杂剂。背面场层30可以减少或防止在半导体基板10的背面处的电子和空穴的复合，并可以增强太阳能电池100的效率。背面场层30可以包括诸如磷(P)、砷(As)、铋(Bi)、锑(Sb)等这样的n型掺杂剂。在本专利技术的该实施方式中，背面场层30具有基本均匀的掺杂浓度。但是，本专利技术的实施方式不限于此。因而，背面场层30可以具有选择性的结构，这些将在稍后参照图3进行描述。第二钝化层32和第二电极34可以形成在半导体基板10的背面处。第二钝化层32可以充分地形成在除形成有第二电极34的部分以外的半导体基板10的整个背面处。第二钝化层32将半导体基板10的背面处的缺陷钝化。因而，可以增大太阳能电池100的开路电压(Voc)。第二钝化层32可以包括用于使光通过的透明绝缘材料。因而，光可以通过第二钝化层32入射到半导体基板10的背面，由此增强太阳能电池100的效率。第二钝化层32可以具有包括例如从由氮化硅、包括氢的氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、MgF2、ZnS、TiO2和CeO2组成的组中选出的至少一种材料的单层膜结构或多层膜结构。但是，本专利技术的实施方式不限于此，因而，第二钝化层32可以包括各种材料。第二电极3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，该太阳能电池包括：半导体基板；发射极层，所述发射极层形成在所述半导体基板处，其中，所述发射极层包括具有第一电阻的第一部分以及具有比所述第一电阻更高的第二电阻的第二部分，其中，所述第一部分包括具有相同导电类型的第一掺杂剂和第二掺杂剂，并且所述第二部分包括所述第二掺杂剂；钝化层，所述钝化层形成在所述发射极层上，其中，所述钝化层包括所述第一掺杂剂；以及电极，所述电极经过所述钝化层电连接到所述第一部分。

【技术特征摘要】
2012.04.17 KR 10-2012-0039832;2012.04.17 KR 10-201.一种太阳能电池，该太阳能电池包括：半导体基板；发射极层，所述发射极层形成在所述半导体基板处，其中，所述发射极层包括具有第一电阻的第一部分以及具有比所述第一电阻更高的第二电阻的第二部分，其中，所述第一部分包括具有相同导电类型的第一掺杂剂和第二掺杂剂，并且所述第二部分具有所述第二掺杂剂且所述第二部分不具有所述第一掺杂剂；钝化层，所述钝化层形成在所述发射极层上，其中，所述钝化层包括所述第一掺杂剂；以及电极，所述电极经过所述钝化层电连接到所述第一部分。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一掺杂剂和所述第二掺杂剂彼此不同。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一掺杂剂包括铝，并且其中，所述钝化层包括氧化铝。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一掺杂剂包括铋，并且其中，所述钝化层包括氧化铋。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一部分具有5×1020到5×1021个原子/cm3的所述第一掺杂剂的表面浓度。6.一种用于制造太阳能电池的方法，该方法包括：制备半导体基板；在所述半导体基板的表面上形成包括第一掺杂剂的钝化层；通过局部加热所述钝化层的一部分来形成选择性发射极层，其中，所述钝化层的被加热的部分的所述第一掺杂剂通过所述局部加热被扩散到所述半导体基板的内部；以及形成电极，所述电极穿过包括所述第一掺杂剂的所述钝化层，并且电连接到所述选择性发射极层的第一部分，其中，在形成所述选择性发射极层的步骤中，对所述钝化层的与所述选择性发射极层的所述第一部分相对应的部分进行加热，在所述选择性发射极层的所述第一部分连接有所述电极。7.根据权利要求6所述的方法，其中，在形成所述选择性发射极层的步骤中，将激光照射到所述钝化层的与所述第一部分相对应的所述部分。8.根据权利要求6所述的方法，其中，在形成所述选择性发射极层的步骤中，所述钝化层的与所述第一部分相对应的所述部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦胤实，南熺真，朴相昱，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：