[发明专利]太阳能电池单元及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种太阳能电池单元及其制造方法。

背景技术

近年来，由于能源短缺以及环境污染等问题，太阳能成为解决这些问题的方案之一，而随着太阳能电池和半导体产业的迅速发展，太阳能电池广泛应用于各个领域。

如图1所示，现有技术中的太阳能电池单元通常包括P型掺杂配置或者N型掺杂配置的基板10，在所述基板10的一个主表面上存在P+掺杂区20，而在所述基板10的另一个主表面上存在N+掺杂区30。在需要获得较大输出电压的情况下，可以通过串联上述多个太阳能电池单元来实现。

在实际应用中，现有的太阳能电池单元存在以下的不足之处：

(1)太阳能电池单元中的侧表面(即连接太阳能电池单元的两个主表面的表面)处的复合会引起光生载流子的损失，因此，需要对太阳能电池单元的侧表面进行处理，减少表面区域的复合。通常处理是在具有N型掺杂的表面上沉积SiN，在具有P型掺杂的表面沉积Al₂O₃，以此来降低太阳能电池的表面区域复合。现有太阳能电池单元的侧表面通常同时有N型掺杂区域和P型掺杂区域，这样的结构就难以用单一处理来同时减少N型掺杂区域和P型掺杂区域表面复合；

(2)太阳能电池单元的两个电极通常分别从太阳能电池单元的进光面和背光面引出，位于进光面的电极会对光线进入太阳能电池单元内产生一定的遮挡，从而影响太阳能电池单元的进光效率和转换效率；

(3)多个太阳能电池单元通过串联，可以增加输出电压，但是当其中一个太阳能电池单元被遮挡而无法照到光时，其它太阳能电池单元因光照产生的电压将降在该太阳能电池单元，使该太阳能电池单元处于反向偏压，由于太阳能电池单元的反向电流通常很小，这样导致串联的多个太阳能电池单元不能有效输出电能，而且当反向偏压大于该太阳能电池单元反向击穿电压时，会造成它受损。通常的解决方式是通过将旁路二极管与太阳能电池单元进行并联，当某个太阳能电池单元因遮挡而无法照到光时，串联的其它太阳能电池单元的电流可以通过与被遮光太阳能电池单元并联的旁路二极管来绕过该不正常的太阳能电池单元，以此来保证串联状态下的其它太阳能电池单元可以正常输出电能，同时加在被遮光太阳能电池单元上的反向偏压被限制在旁路二极管的导通电压范围，从而避免反向击穿损坏。然而，这种方式需要使用额外的旁路二极管，从而增加了电路的复杂性和成本。

因此，亟需提出一种可以解决上述问题的太阳能电池单元及其制造方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池单元及其制造方法，使太阳能电池单元的侧面具有单一掺杂类型，从而利于对太阳能电池单元的侧面进行处理以降低表面区域的载流子复合，以及利于从太阳能电池的侧面引出电极，提高进光效率。此外，本发明所提供的太阳能电池单元在反向偏压时，反向电流比一般的太阳能电池单元反向电流大，等效于在反向时内置了旁路二极管，从而不需要额外的旁路二极管。

根据本发明的一个方面，提供了一种太阳能电池单元的制造方法，该方法的步骤包括：

a)提供衬底，所述衬底包括第一表面和与该第一表面相对的第二表面；

b)对所述第一表面和第二表面分别进行重掺杂，在所述第一表面上形成第一掺杂区以及在所述第二表面上形成第二掺杂区；

c)从所述衬底的第一表面和第二表面形成至少两个第一沟槽以及至少一个第二沟槽，其中每个所述第二沟槽位于相邻的两个所述第一沟槽之间，从而形成至少两个基板和至少一个基片构成的竖直基板阵列；

d)对所述第一沟槽和第二沟槽的侧壁分别进行重掺杂，在所述第一沟槽的侧壁形成第三掺杂区以及在所述第二沟槽的侧壁形成第四掺杂区，且保持所述第一掺杂区和第二掺杂区的表面掺杂类型不发生改变，从而形成竖直太阳能电池阵列，其中，所述第三掺杂区和第四掺杂区中杂质的类型相反。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种太阳能电池单元，该太阳能电池单元包括基板，该基板具有第三表面和与该第三表面相对的第四表面，其中，在所述第三表面和第四表面上分别具有第三掺杂区和第四掺杂区，在与所述第三表面和第四表面相邻的侧表面上分别具有第一掺杂区和第二掺杂区，所述第三掺杂区和第四掺杂区中杂质的类型相反，所述第一掺杂区和第二掺杂区的表面具有单一的掺杂类型。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：