[发明专利]形成用于光伏电池的触头的方法

说明书

技术领域

本发明涉及形成用于光伏(PV)电池的触头的方法，并且具体涉及但不仅限于在PV电池的背面上形成触头的方法。

背景技术

通常，第一代的PV电池包括在掺杂硅中形成的大面积p-n结。这样的PV电池在背面上具有钝化层并且电触头穿过钝化层以接触所选择的硅的高掺杂区。

触头相对于所选择的硅的高掺杂区的对准和触头材料的电特性对太阳能电池的效率产生影响，从而需要改进。

发明内容

在本发明的第一方面中，提供了一种形成用于光伏(PV)电池的触头的方法，所述方法包括以下步骤：

提供半导体材料的基板，所述基板具有至少一个第一区域，所述至少一个第一区域具有第一掺杂特性并且位于第一表面部分；

在基板的包括所述至少一个第一表面部分的表面的至少一部分上沉积钝化层；

在钝化层上沉积导电层，使得钝化层的材料夹在基板的所述至少一个第一区域与所述导电层之间；以及

以使得局部地诱发被夹的钝化层材料的电介质击穿的方式在所述至少一个第一区域与所述导电层之间施加电场；

其中，实施所述方法使得所述钝化层在所述至少一个第一区域处的电阻减小并且形成电触头。

在一个具体实施方式中，基板包括与所述至少一个第一区域相邻的并且至少部分包围所述至少一个第一区域的至少一个第二区域。所述至少一个第一区域可以具有与所述至少一个第一区域的掺杂特性不同的掺杂特性。所述至少一个第一区域和所述至少一个第二区域可以具有相同的极性。替代地，所述至少一个第二区域可以具有p-n结，并且所述至少一个第一区域可以穿过所述p-n结。

通常实施该方法使得电击穿仅在所述至少一个第一区域与所述导电层之间诱发而不在所述至少一个第二区域与所述导电层之间诱发。通常实施该方法使得与形成的触头相邻的钝化层材料的钝化特性基本上不受影响。

本发明的实施方式具有显著优点。由于电击穿仅在所述至少一个第一区域的位置处诱发，所以触头被有效地自对准。

通常实施该方法使得形成多个触头。

此外，通常实施该方法使得在PV电池的背面上形成触头。

在一个实施方式中，掺杂特性为掺杂浓度。替代地，掺杂特性可以为掺杂材料的类型。

在具体实施方式中，所述至少一个第一区域具有比所述至少一个第二区域的掺杂浓度高的掺杂浓度。例如，所述至少一个第一区域可以掺杂硼或任何其它适合的掺杂剂材料。所述至少一个第一区域的掺杂剂浓度可以在从1e18/cm³至1e21/cm³的范围内，例如为约1e20/cm³。所述至少一个第二区域也可以掺杂硼或任何其它适合的掺杂剂材料。所述至少一个第二区域的掺杂剂浓度可以在从1e15/cm³至1e17/cm³的范围内，例如为约1e16/cm³。

在一个实施方式中，提供基板的步骤包括形成所述至少一个第一区域。形成所述至少一个第一区域可以包括热扩散。在一个具体示例中，形成所述至少一个第一区域包括激光掺杂。

形成所述至少一个第一区域可以包括针对所述至少一个第一表面部分沉积起到掺杂剂源作用的层。所述层可以包含掺杂剂材料，例如硼或任何其它适合的材料。所述层可以通过旋涂沉积(spin-on deposition)来形成。此外，形成所述至少一个第一区域可以包括将激光束选择性地导向所述至少一个第一表面部分使得掺杂剂材料扩散到基板中，并且由此形成所述至少一个第一区域。

该方法还可以包括当已经形成所述至少一个第一区域时移除起到掺杂剂源作用的层。移除该层可以包括漂洗、RCA清洗和/或选择性蚀刻。

在一个具体实施方式中，基板为p型基板，例如p型硅晶片。此外，基板可以选择性地以上述方式掺杂，并且因此所述至少一个第一区域可以具有比基板的一些剩余区域或全部剩余区域的p型掺杂剂浓度高的p型掺杂剂浓度。

替代地，基板也可以为n型基板并且所述至少一个第一区域可以具有比基板的一些剩余区域或全部剩余区域的n型掺杂剂浓度高的n型掺杂剂浓度。

在一个实施方式中，借助于化学气相沉积例如等离子体增强化学气相沉积来实施在基板的至少一部分上沉积钝化层的步骤。

钝化层可以包括非晶硅或任何其它适合的介电材料。

在钝化层上沉积导电层的步骤可以使用热蒸发来实施。替代地，可以使用溅射或任何其它物理或化学沉积技术在钝化层上沉积导电层。