[发明专利]制造接触的方法、接触和包括接触的太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造用于硅太阳能电池背表面的接触的方法。本发明还涉及一种通过这种方法制造的接触和包括这种接触的太阳能电池。

背景技术

削减每个能量单位的制造成本是太阳能电池工业的主要目标。有三种方式可实现该目的。一种是降低制造成本，另一种是提高生产效率，第三个是同时采用上述两种方式。

提高太阳能电池效率的一种方式是能够使其俘获更多的光。在标准多晶硅太阳能电池中，太阳能电池的整个背面一般用金属覆盖，通常用铝。这种结构的一个缺点是在铝/硅界面上铝的钝化性能相对差，这会导致过多的电荷载流子复合，由此降低集流效率。

创建局部的背面接触可以避免上面提到的实现整体金属化的太阳能电池背表面的缺点。允许接触之间的区域用钝化层覆盖，由此提高了集流效率。

另外，局部的背面接触还允许制造背面接触太阳能电池，这避免了前面金属接触的遮挡。背面接触要求p-Si接触和n-Si接触分开。

为了实现上述的全部目的，创建局部的接触要求进行构图，并且最常见的背面接触电池设计制造昂贵，是因为需要采用和去除昂贵的掩模，或使用昂贵的金属分离技术。

通过提供结构化的硅表面，这里所有非硅表面可以成为接触分离区域，同时硅表面将成为金属导体的基底，本发明设法解决了上面提到的难题。

现有技术

专利申请WO 2008/039078 A2描述了一种背接触硅太阳能电池的成本低廉的方法。在该方法中，铝背面接触施加在整个背表面上，并且之后通过适当的方法使接触分开。

专利申请WO2006/110048 A1描述了一种使用钝化层结构的方法，该钝化层结构由非晶硅的硅碳底层和非晶氮化硅顶层组成。

发明内容

根据本发明，提供了一种制造用于硅太阳能电池的接触的方法，其中该方法包括采用具有交替的p型和n型导电性的掺杂区域的硅衬底或具有p型或n型导电性的硅衬底。该方法包括如下步骤：

a)将钝化层沉积到该硅衬底上，

b)提供至少一个接触部位，

c)提供构图的暴露的硅表面，

d)非选择性地沉积金属层，

e)对该结构进行退火以形成金属硅化物，

f)在步骤e)之后可选地去除多余的金属，

g)将金属施加到该硅化物上，以形成至少一个接触。

根据本发明，提供了一种用于包括硅衬底的太阳能电池背表面的接触，其中在该硅衬底上施加钝化层，并且在要形成接触的区域中部分地去除钝化层。此外，该接触包括在硅衬底上或在硅衬底中的硅化物区域。

发明目的

本发明的主要目的是提供一种以创建至少一个接触这样的方式处理太阳能电池背表面的成本低廉的方法。

本发明的目的可以通过如在下文的描述和附加的权利要求以及附图中所阐述的特征来实现。

发明描述

本发明涉及一种通过利用低温硅化物形成物来在硅太阳能电池的背表面上制造背面接触和可能的通过湿法化学蚀刻步骤分开接触的方法。

本发明的方法可以使用还具有前侧接触的太阳能电池的背面上的背面接触，或者本发明可使用以在背面上具有所有接触部位的方式制造的太阳能电池。

本发明可以使用任意的硅晶片或薄膜作为吸收材料。由此该吸收材料将被称为“衬底”。该衬底包括单晶硅、微晶硅和多晶硅的晶片或薄层或膜，以及任意已知的和可想得到的p和n掺杂区域的结构。这包括但不限于如下结构：

-其中与n型Si的接触位于前面且通过另外的方法接触，而与p型Si的接触位于太阳能电池的背面，并且用本发明中描述的方法制成，或者

-其中与p型Si的接触位于前面且通过另外的方法接触，而与n型Si的接触位于太阳能电池的背面，并且用本发明中描述的方法制成，或者

-其中与n型Si的接触和与p型Si的接触都位于太阳能电池的背面，并且都由本发明描述的方法制成。

术语“前表面”指的是直接暴露于太阳光的太阳能电池的表面。术语“背表面”是与前表面相对的一侧。术语“背面接触”指位于太阳能电池的背表面上的与太阳能电池的电接触。

术语“背面接触式太阳能电池”指所有接触部位都处于太阳能电池的背表面上。