[发明专利]制造背接触式光伏电池的方法及由该方法制得的背接触式光伏电池

说明书

技术领域

本发明涉及制造背接触式光伏电池的方法。此外，本发明还涉及背接触式光伏电池。

背景技术

基于单晶或多晶硅晶片的背接触式光伏电池或太阳能电池包括镀金属方案，其中正极和负极接触电极均设置在太阳能电池的背面。该镀金属方案采用镀金属穿孔卷绕(MWT)或发射极穿孔卷绕(EWT)以将接触电极引至背面，从而在太阳能电池在使用中朝向辐射源(例如太阳)的正面上具有最大的用于光伏转化的面积。太阳能电池的顶层借助一个或多个在延伸通过晶片的孔(也称作“通孔vias”)中的金属插头与电池背面上的正面接触电极相连。

现有技术的背接触式太阳能电池的缺点在于，出于一些原因效率较低。

已知在传统MWT或EWT技术中，穿过通孔的电导可以比较小。通常是借助将金属膏压入通孔中的丝网印刷法对通孔实施镀金属。通过该方法难以用金属完全填充通孔。因此，由于电导低，太阳能电池的效率降低。

由国际申请WO5076960已知通过在丝网印刷法前采用扩散法掺杂通孔壁而提高通孔内的电导。必须设置扩散法以获得与太阳能电池的正面层的最佳(低)掺杂剂浓度相比，具有更高掺杂剂浓度的通孔壁。因为需要额外的生产步骤，所以用于通孔的该扩散法是复杂的，还可能对正面层的形成有负面影响。具体而言，由于对通孔壁进行掺杂，晶片的正面层相对较高的掺杂剂浓度可提高正面层内少数载荷子的重新结合。

还已知使用电镀以对晶片内的通孔进行镀金属。然而，与丝网印刷相比，该技术成本较高。

发明内容

本发明的目的是去除或者至少减少上述缺点。

该目的是通过如下方式实现的，其包括：

-提供第一传导类型的半导体基底；

-在所述半导体基底的正面与背面之间形成至少一个通孔；

-于所述背面在所述至少一个通孔上方施加正面接触金属膏，所述正面接触金属膏包含第一接触金属；

-对所述半导体基底退火，从而熔化所述第一接触金属，并在退火期间至少在所述至少一个通孔的壁上形成所述第一接触金属与半导体基底材料的合金。

所述方法有利地通过在所述至少一个通孔的壁上形成合金而促进的润湿和/或毛细作用使熔融的第一接触金属流动，从而改善了所述至少一个通孔的填充情况。

根据所述方法的一个方面，正面接触金属膏的第一接触金属是所述半导体基底的掺杂剂元素，所述掺杂剂元素产生第二传导类型，所述第二传导类型与所述第一传导类型相反。

在这一方面，所述方法有利地允许所述至少一个通孔的壁的传导类型不同于所述基底材料的传导类型。

根据所述方法的另一方面，所述正面接触金属膏包含至少一种产生第二传导类型的第一掺杂剂元素，所述第二传导类型与所述第一传导类型相反。在这一方面，所述方法有利地允许所述至少一个通孔的壁的传导类型不同于所述基底材料的传导类型。

此外，本发明还涉及背接触式光伏电池，其包括：

-第一传导类型的半导体基底；

-从所述半导体基底的正面至背面的至少一个通孔；

-于所述背面在所述至少一个通孔上方的正面接触金属图案，所述正面接触金属图案包含第一接触金属；

所述至少一个通孔包含至少在壁上的所述第一接触金属与半导体基底材料的合金层。

附图说明

下面参照一些附图解释本发明，这些附图仅用于图示的目的，并不对所附权利要求定义的保护范围加以限制。

图1所示为根据本发明的一个实施方案的背接触式光伏电池在初始阶段的截面图；

图2所示为所述背接触式光伏电池在下一阶段的截面图；

图3所示为所述背接触式光伏电池在再下一阶段的截面图；

图4所示为所述背接触式光伏电池在再下一阶段的截面图；

图5所示为所述背接触式光伏电池在再下一阶段的截面图；

图6所示为所述背接触式光伏电池在再下一阶段的截面图；

图7所示为所述背接触式光伏电池在另一个实施方案中的截面图；

图8所示为本发明方法的方块图。

具体实施方式

图1所示为根据本发明的一个实施方案的背接触式光伏电池1在初始阶段的截面图。

在制造方法的初始阶段，提供第一传导类型的半导体基底101。

所述基底可以是单晶硅晶片，或者是多晶硅晶片。

所述第一传导类型可以是p型(受体类型)或者是n型(供体类型)。根据一个优选的实施方案，所述第一传导类型是n型。