CN104380477A - 射极穿透式太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种射极穿透式太阳能电池及其制备方法。根据本发明的太阳能电池具有可使泄漏电流的发生最小化以及使能量转换效率测量误差最小化的结构。并且,根据本发明的太阳能电池的制备方法可容易地确认电极的定位状态,从而提供更高的生产率。

Description

射极穿透式太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有射极穿透式结构的背接触型太阳能电池及其制备方法。
背景技术
通常,太阳能电池在半导体基板的前侧和后侧分别具有电极,并且由于在前侧(光接收面)设置有前电极,光接收面积会因为前电极的面积而减小。为了解决光接收面积减少的问题,已经提出一种背接触型太阳能电池。
根据结构,背接触型太阳能电池分为MWA(敷金属卷包式(metallizationwrap-around))、MWT(敷金属穿透式(metallization wrap-through))、EWT(射极穿透式(emitter wrap-through))、背结式(back-junction)等。
图1显示了一个常规的射极穿透式太阳能电池(以下称为“EWT太阳能电池”)后侧(即,与正常运行期间面向太阳的前侧相对的一侧)的放大部分。根据图1,具有不同导电性的基极(15)和射极(25)均位于所述EWT太阳能电池的后侧,并且射极(25)形成在于基板后侧上形成的沟渠中,用以分离p-n结。即,常规EWT太阳能电池具有基极(15)和射极(25)之间有高度差的结构(例如,基极高于射极约10至30μm的结构)。
同时,当对电池的后侧施加恒压时,可使EWT太阳能电池的能量转换效率测量误差最小化,但由于EWT太阳能电池的结构特性(特别是,基极和射极之间的高度差),会产生非恒定的接点压力,从而产生巨大的能量转换效率测量误差。
在常规EWT太阳能电池的制备过程中,通过在基板的相应区域印刷或涂布各个电极形成材料来形成基极和射极,但在印刷或涂布过程中,对定位状态的(alignment state)精确确认有限制,也就是确认每个电极是否形成于所期望的精确位置。
进一步地,因为EWT太阳能电池的结构特性,尽管p-n结分离,但由于基极和射极之间的距离小,可能会发生泄漏电流。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种EWT太阳能电池,其具有使基极和射极更有效地隔离以使泄漏电流的发生最小化并且使能量转换效率测量误差最小化的结构。
本发明的另一个目的是提供一种所述EWT太阳能电池的制备方法,该方法可以以更简单的方式确认基极和射极的定位状态。
技术方案
根据一个实施方式,提供一种射极穿透式太阳能电池,包括:
第一导电型半导体基板(100),该基板具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧,其中,第一沟渠(10)和第二沟渠(20)形成在所述后侧同时被物理分离,并且形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔(30);以及
在所述第一沟渠(10)内部形成的第一导电型基极(15),以及在所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)内部形成的第二导电型射极。
所述第一沟渠(10)和第二沟渠(20)可彼此物理分离,并相互交错。
所述半导体基板(100)可以为p-型掺杂的硅片,且所述半导体基板(100)的前侧可以构造为不平坦结构。
在所述基板的后侧,可以各自独立地形成宽度为200至700μm且深度为20至60μm的第一沟渠(10)和第二沟渠(20)。
所述通路孔(30)可具有25至100μm的直径。
根据本发明的另一个实施方式,提供一种射极穿透式太阳能电池的制备方法,包括:
制备第一导电型半导体基板(100),该基板具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧;
在所述后侧形成彼此物理分离的第一沟渠(10)和第二沟渠(20),并且形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔;
在所述基板的前侧、在所述第二沟渠(20)的内侧和在所述通路孔(30)的内侧分别形成第二导电型射极层(40);
在所述基板的后侧和在所述第一沟渠(10)的底侧形成钝化层(60),并且在所述基板的前侧形成抗反射层(65);以及
在所述第一沟渠(10)的内部形成第一导电型基极(15),并且在所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)的内部形成第二导电型射极(25)。
所述第一沟渠(10)和第二沟渠(20)可通过激光刻槽来形成,并且形成相互交错的形式。
所述通路孔(30)可通过激光打孔、湿法蚀刻、干法蚀刻、机械打孔、水注切削或其组合过程来形成。
有益效果
根据本发明的EWT太阳能电池具有使基极和射极更有效地隔离以使泄漏电流的发生最小化并且使能量转换效率测量误差最小化的结构。根据本发明的太阳能电池的制备方法也可以容易地确认电极的定位状态,从而提供了更高的生产率。
附图说明
图1为普通EWT太阳能电池后侧的部分放大透视图;
图2a和图2b,以及图3a和图3b为分别显示根据本发明的一个实施方式的EWT太阳能电池后侧放大部分的(a)透视图和(b)平面图;
图4显示根据本发明的一个实施方式的EWT太阳能电池中包含的半导体基板的部分横断面的放大;
图5为示意性显示根据本发明的一个实施方式的EWT太阳能电池的制备方法的工艺流程图。
<附图标记说明>
100:半导体基板
10:第一沟渠         20:第二沟渠      30:通路孔
15:基极             25:射极
40:射极层           50:防蚀涂层(etching-resist)
60:钝化层           65:抗反射层
具体实施方式
以下,将说明根据本发明的实施方式的EWT太阳能电池及其制备方法。
除非在整个说明书中另有说明,否则技术术语是用于解说具有实施方式,且无意限制本发明。
同时,除非有明确的相反含义,否则单数形式包含复数形式。
进一步地,术语“包括”指定了性质、区域、整数、步骤、操作、要素或成分,但不排除其他性质、区域、整数、步骤、操作、要素或成分。
此处使用的表述“内部形成”指为了占据由任意结构形成的空间的一部分或全部而被填充的状态。例如,在第一沟渠内部形成第一导电型基极指的是,如图2a所示,为了占据第一沟渠(10)的一部分而形成基极(15)的情况,或者如图3a所示,为了占据第一沟渠(10)的全部而形成基极(15)的情况。
此处使用的包含序数的术语,如“第一”或“第二”等,可用于说明不同的组成要素,但并不限制该组成要素。所述术语仅用于区分一个组成要素和另一个组成要素。例如,第一组成要素可以命名为第二组成要素,同理,第二组成要素可以命名为第一组成要素,而不脱离本发明的权利范围。
以下详细说明本发明的实施方式,以使本领域中具有普通知识的人员能够容易地实施。然而,本发明可以以不同的形式加以限定,且并不限制于实施例。
在EWT太阳能电池的研究中本发明人证实,由于常规EWT太阳能电池具有在基板后侧形成的基极(15)和射极(25)之间有高度差的结构,因此会由于电极隔离不足而可能产生大的能量转换效率测量误差,并且在制备过程中,对定位状态的精确确认有限制。
因此,在为了解决上述问题而重复研究中本发明人确定,如果在基板(100)的后侧以物理分离的形式形成第一沟渠(10)和第二沟渠(20),并且在所述第一沟渠内部和第二沟渠内部各自形成基极(15)和射极(25),就可以移除所述基板的后侧曲线,从而使能量转换效率测量误差最小化,并且更有效地隔离电极以使泄漏电流的发生最小化。也确定了当各沟渠内部形成各电极时,可以在制备过程中用肉眼精确区分各电极的定位状态。
根据本发明的一个实施方式,提供一种射极穿透式太阳能电池,包括:
第一导电型半导体基板(100),该基板具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧,其中,在所述后侧形成物理分离的第一沟渠(10)和第二沟渠(20),并且形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔(30);以及
在所述第一沟渠(10)内部形成的第一导电型基极(15),以及在所述第二沟渠(20)和通路孔(30)内部形成的第二导电型射极。
以下,将参照图2a至图5详细说明根据本发明的EWT太阳能电池。
根据本发明的EWT太阳能电池包括半导体基板(100)。
所述半导体基板(100)具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧,且厚度可为150至220μm。然而,所述基板的厚度可考虑太阳能电池所需要的机械性质、在基板中形成的沟渠的深度等来决定,并且不限于以上范围。
进一步地,所述半导体基板(100)具有第一导电型,其中,所述第一导电型为p-型或n-型,并且下述第二导电型指第一导电型的相反物。作为非限定的实施例,所述半导体基板(100)可以为p-型掺杂的硅片,而且,可以应用与本发明相关的技术领域中常见的。
所述半导体基板(100)的前侧是在正常运行期间面向太阳的一侧,并且其可以构造为具有不平坦结构,从而改善入射阳光的吸收率。所述不平坦结构可具有包括规则的倒金字塔形在内的不同形式。
同时,所述半导体基板(100)的后侧是与所述前侧的相对的一侧,并且第一沟渠(10)和第二沟渠(20)可以在后侧形成同时彼此被物理分离,且可以形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔(30)。进一步地,在所述第一沟渠(10)的内部可以形成第一导电型基极(15),而在所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)的内部可以形成第二导电型射极(25)。
即,所述根据本发明的EWT太阳能电池具有一种结构,其中,第一沟渠(10)和第二沟渠(20)在基板的后侧形成同时彼此被物理分离,并且基极(15)和射极(20)各自形成于其内部,不同于如图1中所示的以往的EWT太阳能电池(其中,在基板的后侧形成一个沟渠,并在其内部形成射极)。
因此,在根据本发明的EWT太阳能电池中,基极(15)和射极(20)是彼此物理分离的,并且可更有效地被每个沟渠所隔离,这样当太阳能电池运行时,使泄漏电流的发生最小化。此外,不同于以往的EWT太阳能电池,由于基极(15)和射极(20)之间没有高度差(即,可以移除基板的后侧曲线),因此可使能量转移效率测量误差最小化。
另外,由于在各沟渠内部形成所述基极(15)和射极(20),因此可以在制备过程中用肉眼精确区分各电极的定位状态,这样可以改善太阳能电池的生产率。
根据本发明,第一沟渠(10)和第二沟渠(20)在基板的后侧形成同时彼此被物理分离,而其形式并不特别限制。然而,根据本发明,在太阳能电池效率的改善方面,所述第一沟渠(10)和第二沟渠(20)相互交错可以是有益的。
在所述基板的后侧,可以各自独立地形成宽度为200至700μm且深度为20至60μm的第一沟渠(10)和第二沟渠(20)。此处所述各沟渠的宽度和深度可以考虑每个沟渠内部形成的电极的宽度和深度、电极隔离效果、基板的厚度等不同地变化,并且不限于以上范围。
同时,可以在所述半导体基板(100)中形成至少一个通过第二沟渠(20)穿透基板的通路孔(30)。
所述通路孔(30)的功能是用于电连接射极(25)与基板前侧上的射极层(40),且如图4所示,其通过第二沟渠(20)穿透基板。
所述通路孔(30)可具有常规的直线形,并且可以优选的是,所述通路孔的横断面积是朝向基板前侧逐步或连续变小,这是因为在太阳能电池的制备中其会使射极(25)的分离最小化,并且使在基板前侧上的光接收部分的面积最大化。
所述通路孔(30)的直径可以为25至100μm,优选为30至90μm,更优选为30至80μm。考虑到射极(25)填充过程的效率以及基板前侧的光接收部分的面积等,将所述通路孔(30)的直径控制在以上范围内会是有益的。
同时,根据本发明的EWT太阳能电池包括在所述第一沟渠(10)的内部形成的第一导电型基极(15),以及在所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)的内部形成的第二导电型射极(25)。
在本发明中,在所述第一沟渠(10)的内部形成基极(15)的表述的意思是形成它以占据由第一沟渠(10)形成的部分或全部空间。
即,如图2a和图2b中所示,可形成基极(15)以占据由第一沟渠(10)形成的空间的一部分,优选其高度与第一沟渠(10)的深度相同。或者,如图3a和图3b中所示,可形成基极(15)以占据由第一沟渠形成的全部空间,优选其高度与第一沟渠(10)的深度相同。相似地,所述射极(25)可占据由第二沟渠(20)和所述通路孔(30)形成的部分或全部空间。
然而,根据本发明,为了生产效率,各电极可优选具有如图2a和图2b中所示的形式。另外,为了说明本发明的一个实施方式,夸大了图2a和图2b中的每个电极和基板之间的空白空间的面积,或者图3a和图3b中每个电极都完全充满各个沟渠的形式,并且根据本发明的EWT太阳能电池并不限于图中所示的例子。
根据本发明的EWT太阳能电池,由于在各沟渠内部形成基极(15)和射极(25),因此电极的隔离效果是优秀的,由此使泄漏电流的发生最小化,并且由于电极之间没有高度差,因此使能量转换效率测量误差最小化。
所述基极(15)可以为与基板的导电性相同的第一导电型,优选为p-型,而所述射极(25)可以为与基极(15)的导电性不同的第二导电型,优选为n-型。
更优选地,所述基极(15)和射极(25)可以为相互交错,类似在基板的后侧形成的沟渠的结构,从而每个电极可具有鲱骨式形式,其中,多个指状电极(multiple finger electrodes)与母线电极连接。
同时,根据本发明的另一个实施方式,提供一种射极穿透式太阳能电池的制备方法,包括:
制备第一导电型半导体基板(100),该基板具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧;
在所述后侧形成彼此物理分离的第一沟渠(10)和第二沟渠(20),并且形成至少一个通过所述第二沟渠穿透基板的通路孔(30);
在所述基板的前侧、在所述第二沟渠(20)的内侧和在所述通路孔(30)的内侧分别形成第二导电型射极层(40);
在所述基板的后侧和在所述第一沟渠(10)的底侧形成钝化层(60),并且在所述基板的前侧形成抗反射层(65);以及
在所述第一沟渠(10)的内部形成第一导电型基极(15),并且在所述第二沟渠(20)和通路孔(30)的内部形成第二导电型射极(25)。
以下,将参照图5来说明根据以上实施方式的EWT太阳能电池的制备方法。
首先,如图5(a)所示,制备半导体基板(100)。所述半导体基板(100)具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧,并且厚度可以为150至220μm。然而,所述基板的厚度可考虑太阳能电池所需要的机械性质、基板上形成的沟渠的深度等来决定,并且不限于以上范围。
所述半导体基板(100)可具有第一导电型,作为非限定的实施例,其可以为p-型掺杂的硅片,而且,可以应用与本发明相关的技术领域中常见的。
尽管在图5(a)中没有显示,但所述半导体基板(100)的前侧可被构造为具有如图2a所示的不平坦结构。所述不平坦结构可具有包括规则的倒金字塔形在内的不同形式。
所述处理是为了减少基板前侧的阳光的反射,并且其可以通过湿法蚀刻或干法蚀刻(如反应离子蚀刻法等)来制备。作为非限定的实施例,所述湿法蚀刻可使用包含选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铵、四(羟甲基)铵和四(羟乙基)铵的至少一种的碱性化合物的蚀刻剂组合物来进行。
所述蚀刻剂组合物可包含具有100℃或更高(优选为150至400℃)的沸点的环状化合物。基于组合物的总重量,所述环状化合物的含量可以为0.1至50wt%,优选为2至30wt%,更优选为2至10wt%。所述环状化合物可以改善晶体硅表面的可湿性,从而防止由碱性化合物造成的过蚀刻,并且其功能也用于快速终止蚀刻和溶解氢气泡以防止产生气泡粘黏(bubble stick)。
如图5(b)所示,进行在基板后侧形成彼此物理分离的第一沟渠(10)和第二沟渠(20),以及形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔(30)的步骤。
可通过与本发明相关技术领域中普通的方法来形成第一沟渠(10)和第二沟渠(20),并且优选地,其可利用激光刻槽法在基板(100)后侧刻出网格线来形成。
根据本发明,所述第一沟渠(10)和第二沟渠(20)可形成为彼此物理分离并且不连接,而其形状并不特别地限制,但相互交错对改善太阳能电池的效率可以是有益的。
在所述基板的后侧,可以各自独立地形成宽度为200至700μm且深度为20至60μm的第一沟渠(10)和第二沟渠(20)。各沟渠的宽度和深度可以考虑各沟渠内部形成的电极的宽度和深度、电极隔离效果、基板的厚度等不同地变换,并且不限于以上范围。
为了通过第二沟渠(20)穿透基板,可形成至少一个通路孔(30)。为了形成通路孔(30),可应用激光打孔、湿法蚀刻、干法蚀刻、机械打孔、水注切削或其组合等,且激光打孔对改善工艺效率和精度可以是有益的。
作为非限定的实施例,若使用所述激光打孔,为了使每0.5至5ms形成一个孔,可优选使用具有足够强度的激光,可以使用Nd:YAG激光等。所述通路孔(30)的直径可控制在25至100μm,优选为30至90μm,更优选为30至80μm。
这样的话,如果使用激光形成所述第一沟渠(10)、第二沟渠(20)和通路孔(30),可对基板产生热损伤,在这种情况下,可进一步进行损伤移除蚀刻。作为非限定的实施例,使用该过程来移除如基板表面的毛刺的损伤区域,并且其可以使用包含碱性化合物的蚀刻剂组合物在70至100℃温度下进行1至10分钟。
随后,进行在所述基板的前侧、在所述第二沟渠(20)的内侧和在所述通路孔(30)的内侧分别形成第二导电型射极层(40)的步骤。
这个步骤在基板(100)的前侧和在将要形成射极(25)的区域形成射极层(40),并且根据本发明,按照图5(c)至(f)的顺序进行。
图5(c)显示了在基板周围形成第二导电型射极层(40)的过程,其中,所述过程可在含有第二导电型杂质的气体的存在下,或者使用含有第二导电型杂质的固态源或喷射扩散源,热处理半导体基板(100)而进行。
例如,将第二导电型杂质(即,气相POCl3、P2O5、PH3或其混合)与惰性气体的载气混合以及供给,将半导体基板(100)在800至900℃热处理10至60分钟。第二导电型射极层(40)具有20~60Ω/sq的薄层电阻对太阳能电池的效率来说是有益的。
图5(d)显示了形成防蚀涂层(50)以移除在基板(100)后侧形成的射极层的过程,其中,所述防蚀涂层(50)可形成于基板(100)前侧、第二沟渠(20)的内侧,以及通路孔(30)上。用于形成防蚀涂层(50)的组合物并不特别地限制,只要其在半导体基板的蚀刻过程中是物理和化学上稳定的即可。
可利用印刷方法(如喷墨印刷、掩模、模绘印刷、丝网印刷等)涂布抗蚀剂组合物来形成所述防蚀涂层(50),其中,所述抗蚀剂组合物不应超过网格线的刻槽宽度(即,第二沟渠的宽度)。
图5(e)显示了在未形成防蚀涂层一侧上选择性移除所述射极层(40)的过程,其中,为了蚀刻至射极层的深度以将其移除,可以控制蚀刻时间等。
图5(f)显示了移除防蚀涂层的过程,并且可利用与本发明相关技术领域的普通方法进行。在移除防蚀涂层的过程之后,可进一步进行使用氨水、过氧化氢或其混合清洗基板的步骤。
如上所述,所述射极层(40)可按照图5(c)至(f)的顺序形成于基板(100)的前侧,以及在将要形成射极(25)的区域上。然而,上述过程顺序和方法只是根据本发明的一个实施方式的,可以应用各种过程以实现如图5(f)所示的状况。
随后,如图5(g)所示,进行在基板的后侧和在第一沟渠(10)的底层形成钝化层(60),以及在基板的前侧进行形成抗反射层(65)的步骤。
所述钝化层(60)有助于减少基板后侧光生载体的损失,以及减少由于分路电流造成的电损耗。
所述抗反射层(65)是形成于基板前表面的射极层(40)上的介电层,其功能可为防止太阳能电池内部接收的光逃逸至太阳能电池外部,以及具有钝化位于基板前侧的作为电子陷阱位点的表面缺陷的功能。
所述钝化层(60)和抗反射层(65)的功能可以从单一材料或多种不同材料显示出来,且所述抗反射层(65)可以为单层薄膜或多层薄膜。
作为非限定的实施例,所述钝化层(60)和抗反射层(65)可独立地为包含选自半导体氧化物、半导体氮化物、含氮的半导体氧化物、含氢的半导体氮化物、Al2O3、MgF2、ZnS、MgF2、TiO2和CeO2中的至少一种的单层薄膜或多层薄膜。
所述钝化层(60)和抗反射层(65)可分别利用普遍应用于半导体钝化过程中的薄膜形成方法来形成,例如,其可利用物理气相沉积法(PVD)、化学气相沉积法(CVD)、等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)、热蒸发法等来形成,或者其可利用使用墨或糊膏的普通印刷过程来形成。
随后,如图5(h)所示,进行在所述第一沟渠(10)的内部形成第一导电型基极(15),并且在所述第二沟渠(20)和通路孔(30)的内部形成第二导电型射极(25)的步骤。
具体地,根据本发明的EWT太阳能电池的制备方法,由于在各沟渠内部形成各电极,可用肉眼精确观察到各个电极的定位状态,这样提供了生产率的改善。
根据本发明,所述基极(15)可以为与基板的导电型相同的p-型,且所述射极(25)可以为作为相反导电型的n-型。
用于形成所述基极(15)和射极(25)的组合物可以为那些与本发明相关技术领域中普遍使用的组合物,且并不特别地限制。然而,作为优选,可使用基于铝的组合物来形成基极(15),可使用基于银的组合物来形成射极(25)。各电极可通过在相应区域印刷所述组合物来形成。
此处,形成所述基极(15)来占据如图2a和图2b所示的由第一沟渠(10)形成的空间的一部分,或形成所述基极(15)来占据由第一沟渠(10)形成的空间的全部。相似地,所述射极(25)可占据由第二沟渠(20)和通路孔(30)形成的空间的一部分或全部。
利用以上方法形成的基极(15)和射极(25)可以相互交错,类似在基板的后侧形成的沟渠的结构,从而每个电极可具有鲱骨式形状,其中,多个指状电极与母线连接。
以下,提供优选实施例以完整地理解本发明。然而,这些实施例仅为举例说明本发明,而并不限定本发明。
实施例:EWT太阳能电池的制备
利用激光打孔机(ND:YAG激光)在p-型掺杂的硅片(厚度约180μm)上形成多个具有约180μm深度和约80μm直径的通路孔(30),随后,形成具有约600μm宽度和约60μm深度的第一沟渠(10),和具有约400μm宽度和约60μm深度的第二沟渠(20),以得到具有如图5(b)所示的横断面的基板。
在温度约850℃,POCl3气体氛围下,热处理该基板约30分钟,形成约50Ω/□的薄层电阻的射极层(40)。
随后,如图5(d)所示,利用丝网印刷在基板上印刷防蚀涂层(50),将该基板在含有硝酸和氟酸的组合物中浸泡约3分钟,以移除如图5(e)所示的在基板后侧形成的射极层。之后将该基板在含有醇(如甲醇和乙醇等)的有机溶剂中浸泡约1小时,以移除该防蚀涂层。
随后,使用PECVD在该基板的两侧形成厚度约80nm的氮化硅膜,以得到如图5(g)所示的基板(使用SiH4和NH3混合气,沉积时间约200秒)。
然后,在该基板的第一沟渠内印刷基于铝的糊膏至宽度约400μm,以形成基极(15);并且在通路孔和第二沟渠内印刷基于银的糊膏至宽度约200μm,以形成射极(25),从而制备EWT太阳能电池。

Claims (14)

1.一种射极穿透式太阳能电池,包括:
第一导电型半导体基板(100),该基板具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧,其中,第一沟渠(10)和第二沟渠(20)形成在所述后侧同时被物理分离,并且形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔(30);以及
在所述第一沟渠(10)内部形成的第一导电型基极(15),以及在所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)内部形成的第二导电型射极。
2.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池,其中,所述第一沟渠(10)和第二沟渠(20)彼此物理分离,并相互交错。
3.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池,其中,所述半导体基板(100)为p-型掺杂的硅片。
4.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池,其中,所述半导体基板(100)的前侧构造为不平坦结构。
5.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池,其中,所述半导体基板(100)具有150至220μm的厚度。
6.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池,其中,在所述基板的后侧各自独立地形成宽度为200至700μm且深度为20至60μm的第一沟渠(10)和第二沟渠(20)。
7.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池,其中,所述通路孔(30)具有25至100μm的直径。
8.根据权利要求1所述的射极穿透式太阳能电池,其中,所述基极(15)占据由所述第一沟渠(10)形成的全部空间,而所述射极(25)占据由所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)形成的全部空间。
9.一种射极穿透式太阳能电池的制备方法,包括:
制备第一导电型半导体基板(100),该基板具有在正常运行期间面向太阳的前侧和与所述前侧相对的后侧;
在所述基板的后侧形成彼此物理分离的第一沟渠(10)和第二沟渠(20),并且形成至少一个通过所述第二沟渠穿透所述基板的通路孔(30);
在所述基板的前侧、在所述第二沟渠(20)的内侧和在所述通路孔(30)的内侧分别形成第二导电型射极层(40);
在所述基板的后侧和在所述第一沟渠(10)的底侧形成钝化层(60),并且在所述基板的前侧形成抗反射层(65);以及
在所述第一沟渠(10)的内部形成第一导电型基极(15),并且在所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)的内部形成第二导电型射极(25)。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述第一沟渠(10)和第二沟渠(20)通过激光刻槽形成。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,所述第一沟渠(10)和第二沟渠(20)彼此物理分离,并相互交错。
12.根据权利要求9所述的方法,其中,在所述基板的后侧各自独立地形成宽度为200至700μm且深度为20至60μm的第一沟渠(10)和第二沟渠(20)。
13.根据权利要求9所述的方法,其中,所述通路孔(30)通过激光打孔、湿法蚀刻、干法蚀刻、机械打孔、水注切削或其组合过程形成。
14.根据权利要求9所述的方法,其中,形成基极(15)以占据由所述第一沟渠(10)形成的全部空间,以及形成射极(25)以占据由所述第二沟渠(20)和所述通路孔(30)形成的全部空间。
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