[发明专利]具有钝化接触的光伏电池

说明书

一种半导体衬底(1)，具有有源区(2)以及面向彼此的第一表面和第二表面。存在第一类型的钝化层(5)，以用于在半导体衬底(1)的第一表面的部分上提供第一导电类型的电接触。半导体衬底(1)的有源区(2)与第一类型的钝化层(5)之间设置有介电层(4)。半导体衬底(1)的有源区(2)的、第一表面附近的层(3)中提供有第一导电类型的掺杂。有源区(2)的、第一表面附近的层(3)中的横向掺杂剂水平基本上一致。

技术领域

本发明涉及一种具有有源区以及面向彼此的第一表面和第二表面的半导体衬底。

背景技术

美国专利公开US 9,130,074公开了一种太阳能电池的结构和制造方法，该太阳能电池具有(通用)衬底、导电层、防反射层、钝化层以及电极。太阳能电池的层中的一些是多功能的并且结合钝化、透明和足够的导电性以用于竖直载流子流。在所公开的实施方式中的一个中，在前电极区域的正下方存在电钝化导电膜(例如，n型多晶硅)，在其下方，在衬底材料的顶部上提供电钝化界面层(例如，薄氧化硅层)。在前电极之间的区域中，衬底上存在层的堆栈，包括磷扩散硅层、电钝化层(例如，氧化硅)和防反射层。

美国专利公开US 2014/0166095公开了一种具有混合发射极设计的全背接触太阳能电池。该太阳能电池具有形成在单晶硅衬底的背侧表面上的薄介电层。太阳能电池的一个发射极由形成在图案化薄介电层上的掺杂多晶硅(例如，P极性)制成。太阳能电池的另一发射极形成在单晶硅衬底中并且由掺杂单晶硅(例如，N极性)制成。

美国专利公开US 2010/0000597公开了一种双极太阳能电池，该双极太阳能电池包括由硅衬底形成的背侧结和在太阳能电池的背侧上的第一掺杂类型的第一掺杂层。第二掺杂类型的第二掺杂层从太阳能电池的前侧与衬底进行电连接。第一电极性的第一金属接触件电连接至太阳能电池的背侧上的第一掺杂层，以及第二电极性的第二金属接触件电连接至太阳能电池的前侧上的第二掺杂层。

发明内容

本发明试图提供一种用于在更有效的光伏电池中应用的改进结构。

根据本发明，提供一种如上限定的半导体衬底，其包括第一类型的钝化层，以用于在半导体衬底的第一表面的部分上提供第一导电类型的电接触，其中，半导体衬底的有源区与第一类型的钝化层之间设置有介电层，以及其中，半导体衬底的有源区的层中设置有第一导电类型的掺杂，所述层在第一表面附近，与第一类型的钝化层对准，以及其中，有源区的、第一表面附近的层中的横向掺杂剂水平基本上一致。本发明实施方式允许提供具有改进效率的光伏电池。在电极相关区域下面具有这种掺杂的有源区的层将局部地改进电子/空穴传输的横向导电性、改进串联电阻，从而进一步改进所产生的光伏电池的效率。本文中还包括并描述了适合于双面光伏电池以及交叉背接触(IBC)电池的发明实施方式。

附图说明

下文将参考附图更详细地论述本发明，在附图中：

图1A和图1B示出了光伏电池的剖面图，其中，分别实施了本发明的第一单面实施方式和第二单面实施方式；

图2A和图2B示出了光伏电池的剖面图，其中，分别实施了本发明的第一双面实施方式和第二双面实施方式；以及

图3A至图3D示出了集成式背接触(IBC类型)的光伏电池的剖面图，其中，实施了本发明的不同实施方式。

具体实施方式

已知在至少一侧上具有掺杂多晶硅钝化载流子选择性接触的光伏电池具有改进的性能，归因于如果将多晶硅层与多晶硅和晶片之间的薄介电钝化及透射层组合的话，则掺杂多晶硅层具有优异的表面钝化性质。对于很多应用，优选在后侧上而不在前侧上使用多晶硅，因为在前侧上的多晶硅会导致一些(通常显著的)光损耗。