双面受光太阳电池制作方法
【专利摘要】本发明属于太阳电池领域，内容为提出了一种双面受光太阳电池的制作方法，具体包括：在衬底两个主要表面上制作绒面或抛光结构；在衬底主要表面一上热扩散形成p型掺杂的掺杂层一；在衬底主要表面二沉积n型掺杂的介质膜或采用离子注入方法在衬底主要表面二注入n型掺杂剂；对衬底主要表面二进行退火处理，形成n型掺杂的掺杂层二；在两个衬底主要表面沉积介质薄膜和镂空的金属电极。本发明主要用于双面受光太阳电池的制作，与现有技术相比，本发明用更为简单的方法解决了在双面受光太阳电池制作中，要求在半导体衬底两个主要表面形成相互隔离的掺杂层的技术难题，在降低制作成本的同时提高了器件性能。
【专利说明】双面受光太阳电池制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双面受光太阳电池的制作方法，属于太阳电池领域。
【背景技术】
[0002]太阳电池是利用光生伏特效应将太阳光转化为可供利用的电能的半导体光电器件。尽可能多地接收太阳光并尽可能地减少光生载流子复合是增加太阳电池实际发电量的两个主要途径。传统结构太阳电池的结构如图1所示。其主要结构包括:半导体衬底(11)，一般为晶体娃；位于半导体衬底其中一个主要表面的掺杂层(14);覆盖于掺杂层之上的介质薄膜(16);位于掺杂层部分区域之上的镂空的金属电极(18)，一般为银电极；覆盖半导体衬底另一主要表面绝大部分区域的金属电极(17)，一般为铝电极；以及在铝电极烧结过程中，由铝与半导体衬底的合金化过程所形成的掺杂层(12)。由于上述传统结构太阳电池的一个主要表面被不透光的金属电极(17)所覆盖，因此只能利用由另一个主要表面入射的太阳光。
[0003]为了使太阳电池两个主要表面都能收集到太阳光，从而提高太阳电池的实际发电量，双面受光太阳电池的概念被提出。双面受光太阳电池的一般结构如图2所示。其主要结构包括:半导体衬底(21),—般为晶体娃；位于半导体衬底一个主要表面的掺杂层一(22)；位于半导体衬底另一个主要表面的掺杂层二(24);覆盖于掺杂层一(22)之上的介质薄膜
一(25);覆盖于掺杂层二(24)之上的介质膜二(26);位于掺杂层一(22)部分区域之上的镂空的金属电极一(27);位于掺杂层二(24)部分区域之上的镂空的金属电极二(28)，由于双面受光太阳电池两个主要表面上的金属电极均为镂空结构，太阳光能够从上述两个表面入射到半导体衬底内部。此外，双面受光太阳电池金属电极的覆盖面积比传统太阳电池小，而且半导体衬底的两个主要表面均由具备一定表面钝化作用的介质薄膜所覆盖，因而入射太阳光被吸收后所产生的光生载流子的复合更少。因此，双面受光太阳电池的实际发电量一般比传统太阳电池高。
[0004]制作双面受光太阳电池的其中一个关键是在半导体衬底(21)的两个主要表面分别形成掺杂层一(22)及掺杂层二(24)，并且掺杂层一(22)和掺杂层二(24)之间要实现隔离，不能相互影响。传统太阳电池制作工艺中常用热扩散方法制作传统太阳电池结构中的掺杂层(14)。但由于热扩散过程中，掺杂剂往往存在于整个工艺环境之中，很难在半导体衬底的单一表面实现掺杂，而往往在半导体衬底的两个表面均形成掺杂层。因此，如果均采用热扩散方法制作双面受光太阳电池的掺杂层一(22)及掺杂层二(24)，两者将相互影响，无法实现隔离。为了解决上述问题，对比文献一(中国专利，申请号:201210090097.0)采取了以下技术方案:
[0005]步骤一:将原始硅片进行清洗，去除背面损伤层；
[0006]步骤二:将上述硅片的正面背靠背进行单面硼扩散，硅片背面为扩散面；
[0007]步骤三:在扩散后的硅片背面沉积掩膜层；
[0008]步骤四:将硅片的正面进行清洗，去除损伤层，去除绕射扩散层，制绒；[0009]步骤五:将硅片的背面背靠背进行单面磷扩散，硅片正面为扩散面；
[0010]步骤六:去除扩散形成的周边结、杂质玻璃以及掩膜；
[0011]步骤七:在硅片的两面分别沉积减反膜；
[0012]步骤八:在硅片的两面分别印刷金属电极，烧结，即可得到双面受光型晶体硅太阳电池。
[0013]对比文献一的上述技术方案采用带掩膜层扩散及后续的制绒、去掩膜等步骤实现了双面受光太阳电池两个主要表面上掺杂层的隔离。但该技术方案存在以下不足:首先，掩膜层的使用增加了掩膜层沉积(步骤三)及掩膜层去除(步骤六)两个步骤，制造成本较高；其次，掩膜层内可能存在的有害杂质及掩膜层沉积过程中引入的污染有可能在后续的磷扩散(步骤五)中进入到太阳电池内部，从而降低太阳电池的性能；最后，磷扩散过程的高温往往会使掩膜层变得致密，在后续的掩膜层去除步骤(步骤六)中，掩膜层难以清除，若通过延长工艺时间或增加腐蚀液浓度等手段使掩膜层得以清除，则容易导致磷扩散及硼扩散表面被腐蚀。
[0014]对比文献二(世界专利，W02011/061694A2)采取了类似对比文献一的方法，同样采取了掩膜层以保护半导体衬底一个主要表面上的扩散层一，然后带着掩膜层对半导体衬底的另一个主要表面进行另一种掺杂类型的杂质扩散，形成掺杂层二。对比文献二公开的技术方案同样是利用掩膜层实现了两个掺杂层之间的隔离，不同的是，对比文献二所述的技术方案保留了作为掩膜层的氮化硅和氧化硅薄膜，从而省略了对比文献一中去除掩膜层的工艺步骤。但是，高温磷扩散的高温会使氮化硅和氧化硅薄膜的钝化特性恶化。因而，该膜薄覆盖的太阳电池表面的光生载流子速率较高，并使太阳电池的性能下降。其次，该技术方案同样面临使用掩膜所导致的高制造成本及掩膜自身或掩膜制作过程所引入的污染问题。
[0015]对比文献三(美国专利，US2012/0202317A1)采取了另一种技术方案:采用离子注入方法分别在半导体衬底的两个主要表面分别注入P型和η型杂质，并利用后续的热处理过程使两个主要表面上的杂质得到激活，形成两个掺杂层。由于离子注入具有方向性，因此,在对半导体衬底其中一个主要表面进行P型或η型杂质注入的过程中，半导体衬底本身便成为了另一个主要表面的掩膜，从而实现了单面的杂质注入。经后续的热处理过程，两个掺杂层也将自然地得以隔离。但是，文献三所述的技术方案存在以下不足:ρ型离子注入通常选用硼离子作为离子源，但是硼注入会在半导体衬底表面形成高密度的点缺陷等晶格损伤，这些点缺陷经过后续的热处理依然难以被完全消除。这部分点缺陷将成为太阳电池中光生载流子复合的中心，导致太阳电池性能下降。另外，除了硼离子注入外，其它P型杂质的离子注入技术仍未在太阳电池制作领域得到充分的研究。
【发明内容】
[0016]本发明的目的是提出一种双面受光太阳电池的制作方法，以实现高效率双面受光太阳电池的低成本制作，重点解决双面太阳电池制作中，在半导体衬底两个主要表面形成相互隔离的掺杂层的技术难题。
[0017]为达到上述目的，本发明提出一种双面受光太阳电池的制作方法，该制作方法包括以下步骤:[0018]步骤一:在半导体衬底相对的两个主要表面，即表面一和表面二，中的一个或两个表面上制作绒面或抛光结构；
[0019]步骤二:在步骤一所述的表面一采用热扩散方法形成P型掺杂的掺杂层一；
[0020]步骤三:在步骤一所述的表面二沉积η型掺杂的介质膜或采用离子注入方法在表面二注入η型掺杂剂,形成位于表面二之上或位于表面二表层的富杂质层二 ；
[0021]步骤四:对表面二进行退火处理，使步骤三所述的富杂质层二中的η型杂质向半导体衬底扩散，形成掺杂层二 ；或者是直接将富杂质层二部分或全部转化成掺杂层二 ；
[0022]步骤五:在表面一上沉积介质薄膜一，在表面二上沉积介质薄膜二，并在表面一上制作镂空的金属电极一，在表面二上制作镂空的金属电极二。
[0023]上述技术方案的流程图如图3所示。
[0024]上述技术方案中步骤一中所述的半导体衬底为P型或η型掺杂的硅或锗薄片或薄膜。作为优选方案，所述的半导体衬底的体电阻率在0.5?20.0 Ω cm之间。作为更优选方案，所述的半导体衬底的体电阻率在2?5 Ω cm之间。
[0025]上述技术方案中步骤一是采用湿化学腐蚀、反应离子刻蚀(Eeactive 1nEtching, RIE)或机械刻蚀方法对表面一和表面二进行处理,在表面一和表面二上均制作绒面结构，或者在表面一和表面二上均制作抛光结构，又或者在表面一或表面二中的一面制作绒面结构，而在另外一面制作抛光结构。作为优选方案，所述的湿化学腐蚀、反应离子刻蚀或机械刻蚀方法去除半导体衬底表层材料的厚度< 15um。作为更优选方案，湿化学腐蚀、反应离子刻蚀或机械刻蚀方法去除半导体衬底表层材料的厚度在3?8um之间。作为优选方案，所述的步骤一在制作绒面或抛光结构的同时去除位于半导体衬底表面的损伤层，又或者在制作绒面或抛光结构之前独立去除位于半导体衬底表面的损伤层。
[0026]上述技术方案中步骤二所述的热扩散方法是指，a)在表面一上涂覆或贴合含有硼、镓、铝或它们的化合物中的一种或多种组分的液态源或固态源，利用高温使液态源或固态源中的硼、镓或铝扩散进入到表面一内；或13)在环境中通入含有硼、镓、铝或它们的化合物中的一种或多种组分的气氛，在高温下，上述硼、镓、铝或它们的化合物通过物理沉积或化学反应沉积在衬底表面，再利用高温使其中的硼、镓或铝扩散到衬底表面。与P型离子注入技术相比，热扩散方法制作的掺杂层的晶格损伤更小，因此光生载流子在该区域的复合几率更低，太阳电池效率更高。
[0027]上述技术方案中步骤二所述的掺杂层一的方块电阻在25?250 Ω/ □之间，作为优选方案，掺杂层一的方块电阻在60?90 Ω/ □之间。
[0028]作为优选方案，上述技术方案中步骤二和步骤三之间包括一个对表面二进行刻蚀的步骤。上述刻蚀是指采用物理方法或化学方法，如等离子体刻蚀、湿化学腐蚀等去除表面二上的表层衬底材料。作为优选方案，上述刻蚀去除表面二上表层材料的厚度<5um。作为更优选方案，上述刻蚀去除表面二上表层材料的厚度在0.3?2um之间。上述刻蚀步骤还可能包括在刻蚀前或刻蚀后的单步或多步清洗或湿化学腐蚀步骤。
[0029]上述技术方案中，步骤三所述的η型掺杂介质膜是通过等离子体增强化学气相沉积、常压化学气相沉积或低压化学气相沉积方法沉积的掺有磷、氮、砷、锑、铋或它们的化合物中的一种或多种组分的介质膜，该介质膜是由非晶硅、微晶硅、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或氧化钛组成的单层膜或多层膜。作为优选方案，上述单层膜或多层膜的厚度<200nm。作为优选方案，上述单层膜或多层膜中磷、氮、砷、锑、铋或它们的化合物中的一种或多种组分的浓度不低于5X 1018cnT3。作为优选方案，所述的等离子体增强化学气相沉积、常压化学气相沉积或低压化学气相沉积过程中，镀膜表面的气压较半导体衬底的另一主要表面低。
[0030]上述技术方案中，步骤三所述的离子注入的离子源是含有磷、氮、砷、锑或铋元素的带电荷原子、分子、原子团或分子团，该离子注入步骤的注入剂量在0.1X IO15?IOX IO15CnT2之间。作为优选方案，该离子注入步骤的注入剂量在I X IO15?4X IO15CnT2之间。作为优选方案，上述的离子注入步骤采用掩膜对半导体衬底的部分区域进行遮挡，在半导体衬底表面不同区形成注入杂质浓度不同的富杂质层。
[0031]上述技术方案中，步骤三所述的方法通过化学气相沉积或离子注入只在表面二上形成富杂质层二，在后续的退火处理中(步骤四)，所述富杂质层转化成带电学活性的掺杂层二，该掺杂层二自然地与掺杂层一隔离，从而避免了掩膜的使用，使双面受光太阳电池的制作方法得以简化，并使制作成本降低。
[0032]上述技术方案中，步骤四所述的退火处理是指对材料施加光或热，使材料的微观结构发生改变，从而使材料特性发生改变或材料内原子排布方式发生改变的方法。作为优选方案，上述退火处理在温度范围为800?900°C之间的环境中进行，退火处理时间在20?ISOmin之间，退火处理的部分或全部过程通以氧化性气氛。
[0033]上述技术方案中，步骤四所述的退火处理，还可能包括在退火前或退火后的单步或多步清洗或湿化学腐蚀步骤。
[0034]上述技术方案中，步骤四所述的掺杂层二的方块电阻在25?250Ω/ □之间。作为优选方案，掺杂层二的方块电阻在50?90 Ω/ □之间.[0035]上述技术方案中，步骤五所述的介质薄膜一和介质薄膜二是非晶硅、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅或氧化钛组成的单层膜或多层膜。作为优选方案，上述介质膜一或介质膜二的厚度< 300nm。作为更优选方案,介质膜一或介质膜二的厚度在70?90nm之间。
[0036]上述技术方案中，步骤五所述的金属电极一和金属电极二呈梳状、网格状或放射状，也可以为其它的镂空形状，覆盖于其接触的衬底表面的部分区域，或者金属电极一或金属电极二为平铺状，覆盖该表面的全部或大部分区域，另一金属电极呈梳状、网格状或放射状，也可以为其它的镂空形状，覆盖于其接触的衬底表面的部分区域。作为优选方案，上述金属电极一和金属电极二呈网格状，均由2?15根较宽的主栅线及40?200根较细的并与上述主栅线垂直的副栅线所组成。
[0037]上述技术方案中，步骤五所述的金属电极一和金属电极二中的一个或两个，其面积不超过其覆盖的半导体衬底表面的面积的20%。作为优选方案，其面积不超过其覆盖的半导体衬底表面的面积的10%。
[0038]上述技术方案中，步骤五所述的金属电极一和金属电极二的主要成分为银、铝、铜、镍或锡中的一种或多种组分。作为优选方案，金属电极一的主要成分为银和铝，其中铝的含量< 10% ;金属电极二的主要成分为银。
[0039]本发明的有益效果:
[0040]与对比文献一、对比文献二所述的技术方案相比，本发明提出的一种双面受光太阳电池的制作方法在不使用掩膜的情况下解决了双面太阳电池制作中，在半导体衬底两个主要表面形成相互隔离的掺杂层的技术难题。这样，本发明提出的技术方案流程更简单，太阳电池制造成本更低；另外，本发明避免了由掩膜所带来的污染及高表面复合速率等问题。
[0041]与对比文献三所述的技术方案相比，本发明提出的一种双面受光太阳电池的制作方法使用了热扩散方法制作P型掺杂层，与对比文献三所用的离子注入P型杂质相比，其工艺引起的晶格缺陷更少，发生在该掺杂层的光生载流子复合更少，因而该方法制造的太阳电池的效率更高。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1为常规太阳电池结构示意图；
[0043]图2为双面受光太阳电池结构示意图；
[0044]图3为本发明提出的一种双面受光太阳电池的制作方法的流程图；
[0045]图4为本发明实施例一中半导体衬底的初始结构示意图；
[0046]图5为本发明实施例一中半导体衬底经步骤一处理后的结构示意图；
[0047]图6为本发明实施例一中半导体衬底经步骤二处理后的结构示意图；
[0048]图7为本发明实施例一中半导体衬底经步骤三处理后的结构示意图；
[0049]图8为本发明实施例一中半导体衬底经步骤四处理后的结构示意图；
[0050]图9为本发明实施例一中半导体衬底经步骤五处理后的结构示意图；
[0051]图10为本发明实施例一中半导体衬底经步骤六中所述的沉积介质薄膜处理后的结构示意图；
[0052]图11为本发明实施例一中半导体衬底经步骤六中所述的沉积金属电极处理后的结构示意图；
[0053]图12为本发明实施例二中半导体衬底的初始结构示意图；
[0054]图13为本发明实施例二中半导体衬底经步骤一处理后的结构示意图；
[0055]图14为本发明实施例二中半导体衬底经步骤二处理后的结构示意图；
[0056]图15为本发明实施例二中半导体衬底经步骤三处理后的结构示意图；
[0057]图16为本发明实施例二中半导体衬底经步骤四处理后的结构示意图；
[0058]图17为本发明实施例二中半导体衬底经步骤五处理后的结构示意图；
[0059]图18为本发明实施例二中半导体衬底经步骤六中所述的沉积介质薄膜处理后的结构示意图；
[0060]图19为本发明实施例二中半导体衬底经步骤六中所述的沉积金属电极处理后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0061]为了更清晰地说明本发明的目的、特征及优点，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行说明。
[0062]在下面描述的实施例中披露了很多具体细节及详细的工艺参数，但本发明还可以采用其他不同于下面公布的实施例的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。[0063]另外，本发明结合示意图进行描述，为了便于说明，本发明所使用之附图如涉及太阳电池结构的，只作为示意图使用，其尺寸并非按照实际器件尺寸进行等比例缩放所得，因此该附图不应限制本发明保护的范围。
[0064]实施例一:
[0065]本发明实施例一公开一种双面受光太阳电池的制作方法，其流程及各步骤对应的太阳电池结构示意图如图4?图11所示，具体包括以下步骤:
[0066]步骤一:如图4和图5所示，在半导体衬底21，例如晶体硅薄片，相对的两个主要表面，即表面一 21a和表面二 21b上制作绒面结构。上述步骤采用湿化学腐蚀方法进行，去除半导体衬底表层材料的厚度在3?8um之间,例如5um。
[0067]步骤二:如图6所示，在步骤一所述的表面一 21a采用热扩散方法形成P型掺杂的掺杂层一 22。在上述步骤中，制绒后的半导体衬底21被放置于充有三溴化硼气体和氧气的环境中，并施加以800°C或以上的高温，例如850°C，900°C或950°C。热扩散后，上述掺杂层一 22的方块电阻在60?90 Ω / □之间,例如60 Ω / □, 75 Ω / □或90Ω / 口。
[0068]步骤三:如图7所示，对表面二 21b进行刻蚀，去除表面二 21b上表层材料的厚度在0.3?2um之间，例如0.3um, Ium或2um。在步骤二中形成的位于表面二 21b上的掺杂层
一22被去除,而位于表面一 21a上的掺杂层一 22被保留。
[0069]步骤四:如图8所示，采用等离子体增强化学气相沉积、常压化学气相沉积或低压化学气相沉积方法在表面二 21b沉积掺磷的介质膜,形成位于表面二 21b之上的富杂质层
二23。上述介质膜是由非晶硅、微晶硅、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或氧化钛组成的单层膜或多层膜，其厚度< 200nm，例如50nm，IOOnm或150nm其中磷的掺杂浓度不低于5X IO18cnT3，例如 5X 1018cm_3, 2X IO2tlCnT3 或 5X IO20cnT3。
[0070]步骤五:如图9所示，对表面二 21b进行退火处理，使步骤四所述的富杂质层二 23中的η型杂质向半导体衬底扩散，形成掺杂层二 24 ;或者是直接将富杂质层二 23部分或全部转化成掺杂层二 24。退火处理在温度范围在800?900°C之间，例如800°C，85(TC或9000C，退火处理时间在20?180min之间，例如20，90或180min，退火处理的部分过程通以氧化气氛。退火后，掺杂层二 24的方块电阻在50?90 Ω / □之间，例如50 Ω / □，70 Ω / 口或 90Ω / □.[0071]步骤六:如图10和图11所示，在表面一 21a上沉积介质薄膜一 25，在表面二 21b上沉积介质薄膜二 26，并在表面一 21a上制作镂空的金属电极一 27，在表面二上制作镂空的金属电极二 28。上述介质薄膜一 25为氧化铝和氮化硅组成的双层膜，膜厚在70?90nm之间；介质薄膜二 26为氮化娃组成单层膜,膜厚在70?90nm之间。上述金属电极一 27和金属电极而28均为网格状，由2?5根，例如3根，平行的主栅线及40根以上，例如60根，90根或120根，垂直于上述主栅线的细栅线所组成，其面积均不超过表面一 21a和表面二21b的10%。上述金属电极一 27的主要成分为银和铝，其中铝的含量< 10%，例如铝含量为0.5%，2%或5% ;金属电极二 28的主要成分为银。
[0072]实施例二:
[0073]本发明实施例二公开一种双面受光太阳电池的制作方法，其流程及各步骤对应的太阳电池结构示意图如图12?图19所示，具体包括以下步骤:
[0074]步骤一:如图12和图13所示，在半导体衬底31，例如晶体硅薄片，相对的两个主要表面，即表面一 31a和表面二 31b上制作绒面结构。上述步骤采用湿化学腐蚀方法进行，去除半导体衬底表层材料的厚度在3?8um之间,例如5um。
[0075]步骤二:如图14所示，在步骤一所述的表面一 31a采用热扩散方法形成P型掺杂的掺杂层一 32。在上述步骤中，制绒后的半导体衬底31被放置于充有三溴化硼气体和氧气的环境中，并施加以800°C或以上的高温，例如850°C，900°C或950°C。热扩散后，上述掺杂层一 32的方块电阻在60?90 Ω / □之间,例如60 Ω / □, 75 Ω / □或90Ω / 口。
[0076]步骤三:如图15所示，对表面二 31b进行刻蚀，去除表面二 31b上表层材料的厚度在0.3?2um之间，例如0.3um, Ium或2um。在步骤二中形成的位于表面二 31b上的掺杂层一 32被去除,而位于表面一 31a上的掺杂层一 32被保留。
[0077]步骤四:如图16所示，采用离子注入方法在表面二 31b注入磷离子，形成位于表面二之上31b的富杂质层二 33。上述离子注入步骤的注入剂量在I X IO15?4X IO15CnT2之间，例如 IX 1015cnT2，2X IO15CnT2 或 4X1015cnT2。
[0078]步骤五:如图17所示，对表面二 31b进行退火处理，使步骤四所述的富杂质层二33中的η型杂质向半导体衬底扩散，形成掺杂层二 34 ;或者是直接将富杂质层二 33部分或全部转化成掺杂层二 34。退火处理在温度范围在800?900°C之间，例如800°C，850°C或900°C，退火处理时间在20?180min之间，例如20，90或180min，退火处理的部分过程通以氧化气氛。退火后，掺杂层二 34的方块电阻在50?90 Ω/ □之间，例如50Ω/ 口，70 Ω/ □或 90Ω / 口。
[0079]步骤六:如图18和图19所示，在表面一 31a上沉积介质薄膜一 35，在表面二 31b上沉积介质薄膜二 36，并在表面一 31a上制作镂空的金属电极一 37，在表面二上制作镂空的金属电极二 38。上述介质薄膜一 35为氧化铝和氮化硅组成的双层膜，膜厚在70?90nm之间；介质薄膜二 36为氮化娃组成单层膜,膜厚在70?90nm之间。上述金属电极一 27和金属电极而38均为网格状，由2?5根，例如3根，平行的主栅线及40根以上，例如60根，90根或120根，垂直于上述主栅线的细栅线所组成，其面积均不超过表面一 31a和表面二31b的10%。上述金属电极一 37的主要成分为银和铝，其中铝的含量< 10%，例如铝含量为0.5%，2%或5% ;金属电极二 38的主要成分为银。
[0080]采用实施例一和实施例二公布的方法制作的双面受光太阳电池，以及作为对照组的传统太阳电池的主要性能参数如表I所示。从表I可以看出，与传统太阳电池相比，双面受光太阳电池的两个主要表面均可以接收太阳光并对太阳电池的输出作贡献；此外，本发明制作的双面受光太阳电池的表面一受光时，其效率比常规电池的银电极面受光时还要高
0.7?0.9%，显示出优异的器件性能。
[0081]表1.本发明制作的双面受光太阳电池与传统太阳电池的性能对比
[0082]
【权利要求】
1.一种双面受光太阳电池的制作方法，其特征在于，该制作方法包括以下步骤: 步骤一:在半导体衬底(21)相对的两个主要表面，即表面一(21a)和表面二(21b)中的一个或两个表面上制作绒面或抛光结构； 步骤二:在步骤一所述的表面一(21a)采用热扩散方法形成P型掺杂的掺杂层一(22)； 步骤三:在步骤一所述的表面二(21b)沉积η型掺杂的介质膜或采用离子注入方法在 表面二(21b)注入η型掺杂剂,形成位于表面二(21b)之上或位于表面二表层的富杂质层二 (23)； 步骤四:对表面二进行退火处理，使步骤三所述的富杂质层二(23)中的η型杂质向半导体衬底扩散，形成掺杂层二(24);或者是直接将富杂质层二(23)部分或全部转化成掺杂层二 (24)； 步骤五:在表面一(21a)上沉积介质薄膜一(25)，在表面二(21b)上沉积介质薄膜二(26),并在表面一(21a)上制作镂空的金属电极一(27),在表面二(21b)上制作镂空的金属电极二 (28)。
2.根据权利要求1所述的双面受光太阳电池制作方法，其特征在于:其步骤一中所述的半导体衬底(21)为P型或η型掺杂的硅或锗薄片或薄膜。
3.根据权利要求1所述的双面受光太阳电池制作方法，其特征在于:其步骤一是采用湿化学腐蚀、反应离子刻蚀或机械刻蚀方法对表面一(21a)和表面二(21b)进行处理，在表面一(21a)和表面二(21b)上均制作绒面结构,或者在表面一(21a)和表面二(21b)上均制作抛光结构，又或者在表面一(21a)或表面二(21b)中的其中一面制作绒面结构，而在另外一面制作抛光结构。
4.根据权利要求1所述的双面受光太阳电池制作方法，其特征在于:其步骤二中所述的热扩散方法是指，a)在表面一(21a)上涂覆或贴合含有硼、镓、铝或它们的化合物中的一种或多种组分的液态源或固态源，利用高温使液态源或固态源中的硼、镓或铝扩散进入到表面一内；或13)在环境中通入含有硼、镓、铝或它们的化合物中的一种或多种组分的气氛，在高温下，上述硼、镓、铝或它们的化合物通过物理沉积或化学反应沉积在衬底表面，再利用高温使其中的硼、镓或铝扩散到衬底表面。
5.根据权利要求1所述的双面受光太阳电池制作方法，其特征在于:其步骤二和步骤三之间包括一个对表面二(21b)进行刻蚀的步骤。
6.根据权利要求1所述的双面受光太阳电池制作方法，其特征在于:其步骤三所述的η型掺杂介质膜是通过等离子体增强化学气相沉积、常压化学气相沉积或低压化学气相沉积方法沉积的掺有磷、氮、砷、锑、铋或它们的化合物中的一种或多种组分的介质膜，该介质膜是由非晶硅、微晶硅、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或氧化钛组成的单层膜或多层膜。
7.根据权利要求1所述的双面受光太阳电池制作方法，其特征在于:其步骤三所述的离子注入的离子源是含有磷、氮、砷、锑或铋元素的离子，该离子注入步骤的注入剂量在0.1X1015 ~ 10X 1015cm-2 之间。
8.根据权利要求1所述的双面受光太阳电池制作方法，其特征在于:其步骤四所述的退火处理，还包括在退火前或退火后的单步或多步清洗或湿化学腐蚀步骤。
9.根据权利要求1所述的双面受光太阳电池制作方法，其特征在于:其步骤五所述的介质薄膜一(25)和介质薄膜二(26)是非晶硅、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅或氧化钛组成的单层膜或多层膜。
10.根据权利要求1所述的双面受光太阳电池制作方法，其特征在于:其步骤五所述的金属电极一(27)和金属电极二(28)呈梳状、网格状或放射状，覆盖于其接触的半导体衬底(21)表面的部分区域；或者金属电极一(27)和金属电极二(28)之一为平铺状，覆盖该表面的全部或大部分区域，另一金属电极呈梳状、网格状或放射状，覆盖于其接触的衬底表面的部分区域；所述的金属电极一(27)和金属电极二(22)的成分为银、铝、铜、镍或锡中的一种或多种组 分。
【文档编号】H01L31/18GK103474506SQ201310229716
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年6月9日 优先权日:2013年6月9日
【发明者】杨灼坚, 陶龙忠 申请人:苏州润阳光伏科技有限公司