[发明专利]金属贯穿式太阳电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳电池的制造方法，且尤其涉及一种金属贯穿式太阳电池(metal wrap through solar cell)的制造方法。

背景技术

金属贯穿式太阳电池是利用在硅芯片上贯穿硅芯片正、背面的数个贯穿孔将正面指状(finger)电极收集的电流导引至背面的汇流电极(Busbar)，其不仅可增加正面照光面积，减低串连电阻，也可简易封装工艺，为硅晶太阳电池未来发展的趋势之一。

一般金属贯穿式太阳电池通常以p型硅基板为主，在正面扩散n型掺质形成pn接面，其技术重点之一为如何防止正面的负电极(n型半导体侧电极)，在贯穿孔孔壁及背表面与p型半导体基板的短路。而目前所发表的金属贯穿式太阳电池，其所使用的技术为在孔壁与背面汇流电极的负电极金属与基板之间，制作n型半导体扩散区域或绝缘层来防止其间的短路。

由于传统硅晶太阳电池的金属电极的制作方法为金属胶料印刷涂布后，再以高温烧结固化，而在烧结的过程中，金属胶料中的铅玻璃会与硅基板、氮化硅、氧化硅等反应，而会破坏氮化硅、氧化硅薄膜，并嵌入硅基板产生连结。而且，在贯穿孔孔壁的绝缘层或n型半导体层通常较薄，故在上述高温烧结以形成通孔电极的过程中，金属胶料常会与硅基板、氮化硅、氧化硅等反应过度，而破坏该氮化硅、氧化硅、或n型半导体层，而与基板产生短路。

对于此种短路的形成，近来提出的解决方式有在正面指状电极(Finger)与填孔金属使用不同金属胶料，利用两种胶料的不同穿透性，来加以控制，然此种方式需要有特殊的胶料选择，不仅材料取得不易，且不同胶料共烧结的工艺范围狭窄，生产控制困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种金属贯穿式太阳电池的制造方法，以防止金属胶料与硅基板反应过度。

本发明另提供一种金属贯穿式太阳电池的制造方法，能避免n型半导体层与基板产生短路。

本发明再提供一种金属贯穿式太阳电池的制造方法，能使贯穿孔精准对位并且能避免制作正、背面电极所用的金属胶料误填入贯穿孔。

本发明又提供一种金属贯穿式太阳电池的制造方法，在硅基板背面毋须额外的激光绝缘步骤。

本发明提出一种金属贯穿式太阳电池的制造方法，包括先提供一硅基板，其具有一正面及一背面。然后，在硅基板中形成数个贯穿孔，这些贯穿孔贯穿其正面与背面。接着，表面结构化硅基板，再对硅基板进行n型掺质扩散工艺，以至少于硅基板的正面与背面形成一n型扩散层。之后，在硅基板的正面形成一抗反射层，再将位于硅基板的背面的n型扩散层移除。然后，在硅基板的背面与正面分别形成第一与第二金属胶层，再进行一共烧结工艺，以使第二金属胶层穿过抗反射层而与n型扩散层接触，并使第一与第二金属胶层成为第一与第二电极。最后，在硅基板中的各贯穿孔内形成一通孔电极，其中形成通孔电极的温度需低于600℃。

本发明另提出一种金属贯穿式太阳电池的制造方法，包括先提供一硅基板，其具有一正面及一背面。接着，表面结构化硅基板，再对硅基板进行n型掺质扩散工艺，以至少于硅基板的正面与背面形成一n型扩散层。之后，在硅基板的正面形成一抗反射层，再将位于硅基板的背面的n型扩散层移除。然后，在硅基板的背面与正面分别形成第一与第二金属胶层，再进行一共烧结工艺，以使第二金属胶层穿过抗反射层而与n型扩散层接触，并使第一与第二金属胶层成为第一与第二电极。然后，在第一与第二电极以外的区域形成贯穿硅基板的数个贯穿孔。最后，在硅基板中的各贯穿孔内形成一通孔电极，其中形成通孔电极的温度需低于600℃。

在本发明的第一与第二实施例中，上述移除位于背面的n型扩散层的方法包括研磨上述硅基板的该背面，以形成一平面。

本发明再提出一种金属贯穿式太阳电池的制造方法，包括先提供一硅基板，其具有一正面及一背面。接着，表面结构化硅基板，再于硅基板的背面形成一阻障层(barrier layer)。然后，对硅基板进行n型掺质扩散工艺，以于硅基板的正面形成一n型扩散层。之后，移除上述阻障层，再于硅基板的正面形成一抗反射层。接着，在硅基板的背面与正面分别形成一第一金属胶层与一第二金属胶层，再进行一共烧结工艺，以使第二金属胶层穿过抗反射层而与n型扩散层接触，并使第一与第二金属胶层成为第一与第二电极。然后，在第一与第二电极以外的区域形成贯穿硅基板的数个贯穿孔，再在硅基板中的各贯穿孔内形成一通孔电极，其中形成通孔电极的温度需低于600℃。