[发明专利]选择性发射极太阳能电池单元及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体来说，涉及一种选择性发射极太阳能电池单元及其制造方法。

背景技术

鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发和利用新能源的热潮。在新能源中，太阳能是一种清洁、无污染、取之不尽用之不竭的绿色能源，世界各国对此都很重视并作了大量的研究，在能源日益紧缺的当今世界，太阳能具有非常广阔的发展前景。

使用太阳能电池将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础，其中所能转换成电能的部分占太阳能电池所吸收到的太阳能的比例称为转换效率(Conversion Efficiency)，理论上转换效率可以达到29％。目前在实验室阶段经过一系列复杂和昂贵的工艺以后，可以达到24％左右。而在实际产业化的过程中，转换效率要更低一些，通常不足20％。为此人们作了很多努力来提高太阳能电池的转换效率，制造选择性发射极(Selective Emitter)结构的太阳能电池单元(Solar Cell)就是其中的一种方法。

在中国期刊《中国建设动态：阳光能源》(国际标准刊号：ISSN 1008-570X)2004年08M期第42～45页的论文《选择性发射极太阳电池结构及其实现方法》(作者：屈盛、刘祖明、廖华、陈庭全，云南师范大学太阳能研究所)中，还可以发现更多与选择性发射极太阳能电池结构相关的信息。

如图1所示，在现有的制造选择性发射极太阳能电池单元的方法中，在半导体衬底100上具有轻掺杂浅扩散区102，在半导体衬底100中形成有大小不同的重掺杂深扩散的沟槽106和110，其中分别形成有金属材料104和108，用作发射极电极或者母线(Bus-Bar)。细的金属材料108作为发射极电极，收集PN结处由光生载流子所产生的电流；而粗的金属材料104不仅作为发射极电极，收集PN结处由光生载流子所产生的电流，还作为太阳能电池单元对外输出电流的母线。即在制造太阳能电池单元的时候，必须有选择地制作一些粗的电极104，这样占据了太阳能电池板的使用面积，减少了太阳能电池板接收太阳光的有效面积，并且粗的电极104与重掺杂深扩散的沟槽106之间的接触电阻较高。另外，现有技术中半导体衬底表面的掺杂浓度偏高，使得太阳能电池单元收集光生载流子尤其是短波光生载流子的能力降低，上述原因都会降低太阳能电池的转换效率。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种选择性发射极太阳能电池单元及其制造方法，提高太阳能电池的转换效率。

为解决上述问题，本发明提供一种选择性发射极太阳能电池单元的制造方法，包括：提供具有埋栅电极的选择性发射极太阳能电池单元基体；在太阳能电池单元基体的受光面形成防反射层；在防反射层上形成母线；使母线穿过防反射层与埋栅电极相连接。

可选地，所述形成具有埋栅电极的选择性发射极太阳能电池单元基体包括：在半导体衬底中形成发射极沟槽；在发射极沟槽附近的半导体衬底中形成发射极PN结；在发射极沟槽中依次形成阻挡层、导电层和焊接层，组成埋栅电极。

可选地，所述发射极沟槽的宽度为10～50μm，深度为10～50μm。

可选地，所述母线的宽度为3000～5000μm。

可选地，所述半导体衬底表面的方块电阻大于100Ω/□。

可选地，所述发射极沟槽表面的方块电阻小于30Ω/□。

可选地，所述阻挡层的材料为镍，导电层的材料为铜，焊接层的材料为银。

可选地，所述阻挡层的厚度为2～20μm，导电层的厚度为5～50μm，焊接层的厚度为5～50μm。

可选地，所述母线的材料为银。

可选地，所述母线与埋栅电极上下垂直排列。

可选地，所述埋栅电极互相平行排列且排列间距相同。

可选地，所述母线互相平行排列且排列间距相同。

可选地，在形成选择性发射极太阳能电池单元基体的过程中还包括形成子埋栅电极。

可选地，所述子埋栅电极与埋栅电极在同一平面内垂直相交，并且子埋栅电极位于母线的正下方，与母线上下平行排列。

可选地，共烧太阳能电池单元基体，使母线受热烧穿防反射层与埋栅电极相连接。

本发明还提供一种选择性发射极太阳能电池单元，包括：具有埋栅电极的选择性发射极太阳能电池单元基体；形成于太阳能电池单元基体受光面的防反射层；在防反射层上形成的母线，所述母线穿过防反射层与埋栅电极相连接。