專利名稱：用于背面接觸太陽能電池的具有高吸光層的防反射涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地來說涉及太陽能電池，更具體地但并非排他地涉及太陽能電池制造工 藝和結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
太陽能電池是眾所周知的用于將太陽輻射轉(zhuǎn)化成電能的裝置?？梢允褂冒雽?dǎo)體處 理技術(shù)在半導(dǎo)體基底上制造太陽能電池。太陽能電池包括P型和N型擴(kuò)散區(qū)。太陽輻射在 太陽能電池上的撞擊產(chǎn)生向擴(kuò)散區(qū)遷移的電子和空穴，從而在擴(kuò)散區(qū)之間產(chǎn)生電壓差。在 背面接觸太陽能電池中，擴(kuò)散區(qū)及與其耦接的金屬接觸條均在太陽能電池的背面上。接觸 條使得外部電路能夠耦接到太陽能電池并由其供電?，F(xiàn)有技術(shù)中背面接觸太陽能電池通常是公知的。在美國專利No. 5，053，083和 No. 4, 927, 770中公開了背面接觸太陽能電池的例子，兩者均通過引用整體上結(jié)合于此。圖 1示意性示出傳統(tǒng)背面接觸太陽能電池的另一示例。在圖1的示例中，傳統(tǒng)背面接觸太陽能電池100包括N型硅基底102。太陽能電 池100的正面總地標(biāo)注為120，而與正面相對的背面總地標(biāo)注為121。太陽能電池的正面在 正常操作期間面對太陽以收集太陽輻射。正面被形成隨機(jī)的紋理以減小反射從而增加基底 102中收集的太陽輻射量。在有紋理的硅表面上形成了包括熱生長二氧化硅(Si02)層122 和氮化硅層103的多層防反射結(jié)構(gòu)110。太陽能電池100的背面包括P型擴(kuò)散區(qū)105和N型擴(kuò)散區(qū)106?？赏ㄟ^從背面擴(kuò) 散適當(dāng)?shù)膿诫s劑來形成擴(kuò)散區(qū)105和106。金屬條109與P型擴(kuò)散區(qū)105電連接，而金屬條 110與N型擴(kuò)散區(qū)106電連接。金屬條109和110使太陽能電池100中產(chǎn)生的電子能夠被 外部電路所用。層107提供隔離以防止電短路。背面接觸太陽能電池的性能隨著Si02與Si之間的界面狀態(tài)密度減小而提高。因 此對二氧化硅層122與基底102表面之間的界面進(jìn)行設(shè)計來減小它們之間的界面狀態(tài)密 度。氮化硅層103還可以進(jìn)一步減小Si02/Si界面狀態(tài)對太陽能電池100的性能的影響。 減小Si02/Si界面狀態(tài)密度及其對太陽能電池性能的影響的工藝也被稱為“鈍化”。本發(fā)明的實(shí)施例有助于防止背面接觸太陽能電池的正面鈍化發(fā)生劣化。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實(shí)施例中，在太陽能電池的正面形成用于背面接觸太陽能電池的防反射結(jié) 構(gòu)。該防反射結(jié)構(gòu)包括鈍化層、鈍化層上的高吸光層、以及高吸光層上的低吸光層。鈍化層 可以包括在太陽能電池基底的有紋理的表面上熱生長的二氧化硅，該太陽能電池基底可以是N型硅基底。高吸光層可以被配置來阻擋至少10%的UV輻射進(jìn)入基底。高吸光層可以 包括高k氮化硅，低吸光層可以包括低k氮化硅。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完包括所附附圖和權(quán)利要求的本公開之后將明了本發(fā)明 的這些以及其它特征。


圖1示意性示出傳統(tǒng)背面接觸太陽能電池。圖2示出傳統(tǒng)背面接觸太陽能電池的正面的導(dǎo)帶(band)的示圖，其說明導(dǎo)致正面 鈍化發(fā)生劣化的機(jī)制。圖3示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的背面接觸太陽能電池。圖4示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的背面接觸太陽能電池。圖5示出作為光波長的函數(shù)的非晶硅消光系數(shù)(k)的曲線圖。圖6示出作為光波長的函數(shù)的氮化硅消光系數(shù)(k)的曲線圖。圖7示出非晶硅和氮化硅的光特性和對光強(qiáng)的影響的表。圖8示出用于說明當(dāng)在背面接觸太陽能電池的多層防反射結(jié)構(gòu)中使用非晶硅時 UV穩(wěn)定性得到改善的曲線圖。圖9示出非晶硅對量子效率的影響的曲線圖。圖10示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的背面接觸太陽能電池的示意性示圖。圖11示出針對高k和低k氮化硅層的作為光波長的函數(shù)的消光系數(shù)的曲線圖。圖12示出低k和高k氮化硅的光特性和對光強(qiáng)的影響的表。圖13示出說明高k氮化硅的使用對背面接觸太陽能電池的效率的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)^ o圖14示出說明高k氮化硅的使用對背面接觸太陽能電池的UV可靠性的影響的實(shí)
驗(yàn)結(jié)果。圖15示出在根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的太陽能電池上形成多層防反射結(jié)構(gòu)的方法 的流程圖。不同附圖中使用的相同參考符號表示相同或相似的部件。附圖未按照比例繪制。
具體實(shí)施例方式在本公開中，提供了許多具體細(xì)節(jié)，比如材料、工藝參數(shù)、工藝步驟和結(jié)構(gòu)的例子 以供徹底理解本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，可以在沒有一個或多個這 些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本發(fā)明。在另外一些示例中，沒有示出或描述公知的細(xì)節(jié)以避免 模糊了本發(fā)明的各個方面。不局限于理論，本發(fā)明人認(rèn)為可以基于以下分析來改進(jìn)當(dāng)前可獲得的背面接觸太 陽能電池。正面有紋理的表面的鈍化對于制造高效的背面接觸太陽能電池而言十分重要，因 為從收集的太陽輻射產(chǎn)生的電子和空穴密度集中在硅基底的正面。光強(qiáng)以及硅基底中的光 生電子和空穴密度從基底正面到背面按指數(shù)下降。在正面上沒有良好的鈍化的情況下，大 量電子和空穴將會在Si02/Si界面處重新結(jié)合，導(dǎo)致降低太陽能電池效率。
UV輻射會使背面接觸太陽能電池的正面鈍化劣化，從而降低了效率并產(chǎn)生可靠性 問題。圖2示出傳統(tǒng)背面接觸太陽能電池的正面的導(dǎo)帶示圖，其說明導(dǎo)致正面鈍化發(fā)生劣 化的機(jī)制。二氧化硅的導(dǎo)帶與硅的導(dǎo)帶之間的能量差是3. leV。這個能量對應(yīng)于波長為 400nm的光子的能量。波長比400nm短的UV輻射將會具有足夠能量激勵電子從硅導(dǎo)帶到達(dá) 二氧化硅導(dǎo)帶，從而提高了 Si02/Si缺陷狀態(tài)的密度。因此該過程導(dǎo)致電子和空穴在正面 的重新結(jié)合增加，降低了太陽能電池的效率。參見P. E. Gruenbaum、R. R. King、R. M. Swanson 的論文"Photoinjected hot-electron damage in silicon point-contact solarcells，，， Journal of Applied Physics, vol. 66,p.6110—6114,1989。圖3示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的背面接觸太陽能電池300。太陽能電池 300除了使用防反射結(jié)構(gòu)310而不是110以外，都與圖1的太陽能電池100相同。太陽能電 池100和300相同的部件之前已經(jīng)參考圖1作了描述。在一個實(shí)施例中，防反射結(jié)構(gòu)310包括鈍化層312、形成于鈍化層312上的高吸光 層313、和形成于高吸光層313上的低吸光層314。在一個實(shí)施例中，鈍化層312包括熱生 長到大約0. 5nm至lOOnm厚的二氧化硅，低吸光層314包括通過等離子增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積 或反應(yīng)濺射法沉積到大約5nm至lOOnm厚的氮化硅。高吸光層313如此命名的原因是其相對于低吸光層314吸收了大部分穿過它的光 線。在一個實(shí)施例中，高吸光層313配置來阻擋波長為400nm或更短的光的至少10%。通 常，在大多數(shù)太陽能電池設(shè)計中沒有推薦在太陽能電池的正面上使用高吸光層，因此這不 是太陽能電池行業(yè)中的一般做法，這是因?yàn)楦呶鈱訒p小到達(dá)太陽能電池基底的光量。 換句話說，高吸光層會對太陽能電池效率造成負(fù)面影響。這就是在太陽能電池正面上通常 優(yōu)選使用低吸光層的原因。然而，如下文中將會更加明顯那樣，當(dāng)用于背面接觸太陽能電池 時在正面上使用高吸光層具有意想不到的好處，即高吸光層能夠提高太陽能電池的穩(wěn)定性 而不會損害其效率。實(shí)際上，發(fā)明人進(jìn)行的研究表明在背面接觸太陽能電池的正面上的高 吸光層在某些情況下反而能夠有助于提高效率。為了提高UV穩(wěn)定性并實(shí)現(xiàn)最小限度的隨時間的性能劣化，高吸光層313被配置 來以對可見光的最小濾光影響來減小沖擊到太陽能電池300的Si02/Si界面(一般地標(biāo)為 “104”)的UV輻射量。例如，高吸光層313可以包括對可見光相對透明而對UV輻射(即波 長在400nm或更短范圍內(nèi)的光)具有高吸收率的材料。高吸光層313減小了 UV輻射對二 氧化硅鈍化層312與硅基底102之間的界面的損傷，在一個實(shí)施例中該硅基底102包括N 型硅。圖4示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的背面接觸太陽能電池300A。太陽能電池 300A是太陽能電池300(見圖3)的一個特定實(shí)施例，其中高吸光層包括非晶硅層413，低吸 光層包括氮化硅層414。太陽能電池300A的多層防反射結(jié)構(gòu)一起被標(biāo)為“310A”。太陽能 電池300A和300其余均相同。圖5和圖6分別示出作為光波長的函數(shù)的非晶硅和氮化硅的消光系數(shù)(k)的曲線 圖。在太陽能電池的領(lǐng)域，消光系數(shù)是一種材料吸收光能力如何的度量。當(dāng)在防反射涂層 310A中使用非晶硅或氮化硅時到達(dá)背面接觸太陽能電池300A的Si02/Si界面104的光的 強(qiáng)度因此可以通過利用這兩種材料的消光系數(shù)來進(jìn)行評價。圖7示出非晶硅和氮化硅的光特性和對光強(qiáng)的影響的表。圖7的表具有光波長、
6消光系數(shù)(k)、計算出的吸收系數(shù)(α)、每種材料將光強(qiáng)下降64% (即Ι/e)所需的厚度、以 及非晶硅(a-Si)和氮化硅將光強(qiáng)下降10%所需的厚度等條目。由于非晶硅的消光系數(shù)和吸收系數(shù)更大，因此非晶硅使光失去大部分強(qiáng)度所需的 厚度與氮化硅相比相對更薄?？紤]具有400nm波長的光，該波長是UV頻譜中顯著破壞SiO2/ Si界面的最長波長，采用了大約Ilnm厚的非晶硅濾去10%的光。對于350nm的波長，僅采 用大約Inm厚的非晶硅濾去10%的光。這些厚度顯著不同于氮化硅的厚度。在400nm，采 用大約1545nm的氮化硅濾去10%的光。在太陽能電池的典型防反射結(jié)構(gòu)中，氮化硅的該 厚度通常小于該值的十分之一。因此具有小于400nm的波長的UV輻射將會基本不被濾去 地通過氮化硅。當(dāng)在多層防反射結(jié)構(gòu)中的氮化硅和二氧化硅之間形成大于Ilnm的非晶硅 時，如在防反射結(jié)構(gòu)310A中，小于90%的UV輻射將會通過非晶硅。因此，可以使用非晶硅 作為用于保護(hù)背面接觸太陽能電池的Si02/Si界面的優(yōu)良UV濾光裝置。當(dāng)采用非晶硅作 為背面接觸電池的多層防反射結(jié)構(gòu)中的高吸光層時，優(yōu)選地形成非晶硅來濾去或阻擋從太 陽能電池正面進(jìn)入的太陽輻射的至少25%。圖8示出說明當(dāng)在背面接觸太陽能電池(比如在圖4的太陽能電池300A中)的多 層防反射結(jié)構(gòu)中使用非晶硅時UV穩(wěn)定性提高的曲線圖。圖8的曲線從涉及背面接觸太陽 能電池的實(shí)驗(yàn)中得到。在圖8中，垂直軸代表該實(shí)驗(yàn)涉及的背面接觸太陽能電池的開路電 壓(Voc)的百分比變化，而水平軸代表太陽能電池處于UV輻射下的以小時計數(shù)的時間量。 曲線801僅用于參考，并示出當(dāng)太陽能電池沒有暴露于任何UV輻射下時開路電壓隨時間的 百分比變化。曲線802針對的是如具有IOOnm厚的氮化硅層414和60nm厚的非晶硅層413 的太陽能電池300A這樣的背面接觸太陽能電池，曲線803針對的是如具有IOOnm厚的氮化 硅層414和30nm厚的非晶硅層413的太陽能電池300A這樣的背面接觸太陽能電池。曲線 804針對的是如太陽能電池100 (見圖1)這樣的背面接觸太陽能電池。即，曲線804針對的 是在其防反射結(jié)構(gòu)上沒有非晶硅層的傳統(tǒng)背面接觸太陽能電池。從圖8可明顯地得知，在防反射層結(jié)構(gòu)中僅僅使用氮化硅的情況下(曲線804)，在 暴露于UV輻射80小時后，太陽能電池的開路電壓降低了超過1.2%。當(dāng)對防反射結(jié)構(gòu)添 加30nm厚(大于llnm)的非晶硅時(曲線803)，太陽能電池變得魯棒而耐UV損害。采用 30nm厚的非晶娃，太陽能電池的開路電壓在相同的80小時時間段里下降少于0. 1%。當(dāng)使 用60nm厚的非晶硅時，所顯示的開路電壓下降甚至更少(曲線802)，其具有與太陽能電池 沒有暴露于UV輻射的曲線(曲線801)相類似的輪廓。因此，對背面接觸太陽能電池的防 反射結(jié)構(gòu)添加非晶硅是一種提高太陽能電池的UV穩(wěn)定性、使隨時間發(fā)生的鈍化層劣化最 小化的有效方式。雖然非晶硅提高了背面接觸太陽能電池的UV穩(wěn)定性，但也產(chǎn)生了一個問題，即非 晶硅具有可見光范圍內(nèi)的高吸收率。這意味著正面防反射結(jié)構(gòu)中的非晶硅會降低太陽能電 池的效率。參考圖9來說明這種現(xiàn)象。圖9示出非晶硅對量子效率的影響的曲線。在太陽能電池的領(lǐng)域中，量子效率 是撞擊太陽能電池表面的光子中將會產(chǎn)生電子_空穴對的百分比。還可參見S. M. Sze的 Physics of Semiconductor Devices, 2nd Ed. 1981。在圖9的示例中，水平軸代表光的波長， 垂直軸代表以百分比表示的等效量子效率。曲線902針對的是如具有IOOnm厚的氮化硅層 414和60nm厚的非晶硅層413的太陽能電池300A這樣的背面接觸太陽能電池，曲線903針
7對的是如具有IOOnm厚的氮化硅層414和30nm厚的非晶硅層413的太陽能電池300A這樣 的背面接觸太陽能電池。曲線904針對的是如太陽能電池100 (見圖1)這樣在其防反射結(jié) 構(gòu)中沒有非晶硅層的背面接觸太陽能電池。將曲線904與曲線902和903相比較，顯然對 背面接觸太陽能電池的正面添加非晶硅降低了等效量子效率。添加的非晶硅越厚，效率降 低得越大?，F(xiàn)在參考圖10，其示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的背面接觸太陽能電池300B的 示意圖。太陽能電池300B是太陽能電池300 (見圖3)的一個特定實(shí)施例，其中高吸光層包 括高k氮化硅層513，低吸光層包括低k氮化硅層514。太陽能電池300B的多層防反射結(jié) 構(gòu)總的標(biāo)注為“310B”。太陽能電池300B和300A其它方面相同?！案遦氮化硅”和“低k氮化硅”分別指的是具有高消光系數(shù)和低消光系數(shù)的氮化 硅。高k氮化硅包括在400nm以及更小波長的光處具有至少為0. 03的消光系數(shù)的氮化硅。 在一個實(shí)施例中，高k氮化硅可以通過等離子增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積或反應(yīng)濺射來形成。低k 氮化硅包括在400nm以及更大波長的光處具有至多為0. 03的消光系數(shù)的氮化硅。在一個 實(shí)施例中，低k氮化硅可以通過等離子增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積或反應(yīng)濺射來形成。圖11示出針對高k和低k氮化硅層的作為光波長的函數(shù)的消光系數(shù)的曲線圖。在 圖11的示例中，水平軸代表光的波長，垂直軸代表消光系數(shù)。曲線921針對高k氮化硅，曲 線922針對低k氮化硅。從圖11可以明顯看出，在400nm以及更小波長處，高k氮化硅的 消光系數(shù)比低k氮化硅的消光系數(shù)高好幾個數(shù)量級。圖12示出低k和高k氮化硅的光特性和對光強(qiáng)的影響的表。根據(jù)圖12，低k氮 化硅對UV輻射實(shí)質(zhì)是透明的。另一方面，高k氮化硅在UV范圍內(nèi)具有很大的吸收率(見 α)。在400nm時，采用大約IOnm厚度的高k氮化硅來去除10%的光。在350nm時，僅采用 6nm厚的高k氮化硅就能去除10%的光。因此，高k氮化硅是非常好的UV輻射濾光裝置， 可以用來提高太陽能電池的UV穩(wěn)定性。除了作為良好的UV輻射濾光裝置，高k氮化硅在可見光范圍內(nèi)也相對透明。這使 得高k氮化硅比非晶硅更適合作為多層防反射結(jié)構(gòu)中的高吸光層。根據(jù)圖12，在535nm波 長處，采用了大約668nm厚的高k氮化硅以去除10 %的光，而非晶硅僅需要151nm的厚度 (見圖7)。因此，高k氮化硅可以在仍允許大多數(shù)可見光進(jìn)入太陽能電池的硅基底以轉(zhuǎn)換 成電能的同時被用作相對良好的UV濾光裝置。優(yōu)選地，使得防反射結(jié)構(gòu)中的高k氮化硅的厚度在提高UV穩(wěn)定性的同時會至少維 持太陽能電池的效率。高k氮化硅的厚度可以根據(jù)背面接觸太陽能電池的特點(diǎn)而變化。一 般而言，可以根據(jù)公式1確定高k氮化硅的厚度高吸光層的厚度> In (0. 9) λ / (-4 π k)(公式1)這里λ是光的波長并且為400nm或更小，k是消光系數(shù)。優(yōu)選地，高k氮化硅被 配置來濾去將太陽能電池暴露于其下的UV輻射(波長為400nm或更小)的至少10%。注 意，公式1可以用來一般地確定高吸光層的厚度，而不僅僅是高k氮化硅高吸光層的厚度。圖13示出說明使用高k氮化硅對背面接觸太陽能電池的總效率的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié) 果。在圖13中，標(biāo)注為“采用高k的SiN”的列針對的是如在背面接觸太陽能電池300B(圖 10)中的那樣具有高k氮化硅的背面接觸太陽能電池，標(biāo)注為“僅僅低k的SiN”的列針對的 是如在背面接觸太陽能電池100(圖1)中的那樣沒有高k氮化硅的背面接觸太陽能電池。
8從圖13可以明顯看出，高k氮化硅對效率具有最小影響并且在一些采樣中甚至導(dǎo)致更高效 率。在多層防反射結(jié)構(gòu)中具有高k氮化硅不會對效率造成不利影響。圖14示出說明使用高k氮化硅對背面接觸太陽能電池的開路電壓的百分比變化 的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在圖14中，標(biāo)注為“采用高k的SiN”的列針對的是如在背面接觸太陽 能電池300B(圖10)中的那樣具有高k氮化硅的背面接觸太陽能電池，標(biāo)注為“僅僅低k的 SiN”的列針對的是如在背面接觸太陽能電池100(圖1)中的那樣沒有高k氮化硅的背面接 觸太陽能電池。標(biāo)注為“參考”的列僅用于參考并且針對的是沒有暴露于UV輻射的背面接 觸太陽能電池100。這些列指示太陽能電池暴露于UV輻射下的以小時(零和189. 7小時) 表示的時間量。根據(jù)圖14，可以看出在多層防反射結(jié)構(gòu)中具有高k氮化硅可以通過使由于 暴露于UV而導(dǎo)致的開路電壓下降最小化來使得太陽能電池穩(wěn)定。因此，高k氮化硅的使用 提高了背面接觸太陽能電池的UV穩(wěn)定性而沒有對效率造成不利影響。參考圖15，示出了在根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的背面接觸太陽能電池上形成多層防 反射結(jié)構(gòu)的方法500的流程圖。背面接觸太陽能電池包括在正常操作期間面對太陽的正面 和與正面相對的背面。擴(kuò)散區(qū)和與它們接觸的金屬觸點(diǎn)全部形成在太陽能電池的背面上。在步驟501中，對太陽能電池的正面隨機(jī)地形成紋理。隨機(jī)紋理可以形成在N型 硅基底的正面表面上?？梢允褂美绨溲趸?、水和異丙醇的濕式蝕刻工藝來使基底 的正面表面形成紋理。濕式蝕刻工藝使正面形成隨機(jī)角錐形紋理，從而有利地提高了太陽 輻射的收集效率。在步驟502中，在有紋理的正面表面上形成鈍化層。在一個實(shí)施例中，鈍化層包括 在有紋理的正面表面上熱生長的厚度為大約0. 5nm到IOOnm(優(yōu)選厚度為大約50歷)的二
氧化硅層。在步驟503中，在鈍化層上形成被配置來阻擋UV輻射的高吸光層。優(yōu)選地，高吸 光層被配置來阻擋從正面進(jìn)入硅基底的波長為400nm以及更小的光的至少10%。高吸光層 的厚度可以根據(jù)應(yīng)用而變化。上面針對高k氮化硅討論的公式1也可以用來計算針對其它 材料的高吸光層的厚度。高吸光層可以包括通過等離子增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積或反應(yīng)濺射而形 成為厚度大約Inm到IOOnm(優(yōu)選地厚度大約12nm)的高k氮化硅。在步驟504中，在高吸光層上形成低吸光層。低吸光層可以包括通過等離子增強(qiáng) 化學(xué)汽相沉積、反應(yīng)濺射或其它適當(dāng)工藝而沉積為厚度20nm到IOOnm(優(yōu)選地厚度大約 60nm)的低k氮化硅。已經(jīng)公開了背面接觸太陽能電池的一種改進(jìn)的多層防反射結(jié)構(gòu)及其制造工藝。雖 然提供了本發(fā)明的具體實(shí)施例，然而要理解的是這些實(shí)施例用于說明目的而不是限制。本 領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本公開后將會明了許多其它的實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種制造背面接觸太陽能電池的方法，所述方法包括使背面接觸太陽能電池的正面上的硅基底的表面形成紋理以產(chǎn)生有紋理的正面表面，所述背面接觸太陽能電池具有位于與正面相對的背面上的擴(kuò)散區(qū)和與所述擴(kuò)散區(qū)電耦接的金屬觸點(diǎn)，所述正面在正常操作期間面對太陽以收集太陽輻射；在有紋理的正面表面上形成包括二氧化硅的鈍化層；在鈍化層上形成高k氮化硅層，所述高k氮化硅層被配置來阻擋從正面進(jìn)入硅基底的UV輻射的至少10％；和在高k氮化硅層上形成低k氮化硅層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中高k氮化硅層對波長為400nm以及更短的光具有至 少0. 03的消光系數(shù)，而低k氮化硅層對波長為400nm以及更長的光具有最大0. 03的消光系數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中硅基底包括N型硅基底。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中鈍化層包括熱生長的二氧化硅。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中高k氮化硅層具有在從Inm到IOOnm范圍內(nèi)的厚度。
6.一種背面接觸太陽能電池，包括在背面接觸太陽能電池的正面硅基底上的有紋理的表面，所述正面在正常操作期間面 對太陽以收集太陽輻射；形成在有紋理的表面上的鈍化層；形成在鈍化層上的高吸光層，所述高吸光層被配置來阻擋從正面進(jìn)入硅基底的UV輻 射的至少10% ；和形成在高吸光層上的低吸光層。
7.如權(quán)利要求6所述的背面接觸太陽能電池，其中高吸光層對波長為400nm以及更短 的光具有至少0. 03的消光系數(shù)，而低吸光層對波長為400nm以及更長的光具有最大0. 03 的消光系數(shù)。
8.如權(quán)利要求6所述的背面接觸太陽能電池，其中高吸光層包括高k氮化硅。
9.如權(quán)利要求6所述的背面接觸太陽能電池，其中低吸光層包括低k氮化硅并且高吸 光層包括高k氮化硅。
10.如權(quán)利要求6所述的背面接觸太陽能電池，其中鈍化層包括二氧化硅。
11.如權(quán)利要求6所述的背面接觸太陽能電池，其中硅基底包括N型硅。
12.如權(quán)利要求6所述的背面接觸太陽能電池，其中高吸光層包括對波長為400nm或更 短的光具有至少為0. 03的消光系數(shù)的高k氮化硅。
13.如權(quán)利要求6所述的背面接觸太陽能電池，其中高吸光層包括形成為厚度在Inm到 IOOnm范圍內(nèi)的高k氮化硅。
14.一種制造背面接觸太陽能電池的方法，所述方法包括使背面接觸太陽能電池的太陽能電池基底的正面的表面形成紋理以產(chǎn)生有紋理的正 面表面，所述正面在正常操作期間面對太陽以收集太陽輻射；在有紋理的正面表面上形成鈍化層；在鈍化層上 成高吸光層，所述高吸光層被配置來阻擋從正面進(jìn)入基底的UV輻射的 至少10% ；和在高吸光層上形成低吸光層。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中鈍化層包括熱生長的二氧化硅。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中低吸光層包括對波長為400nm或更短的光具有最 大0. 03的消光系數(shù)的低k氮化硅。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中高吸光層包括對波長為400nm或更短的光具有至 少0. 03的消光系數(shù)的高k氮化硅。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中基底包括N型硅。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其中基底包括N型硅并且鈍化層包括在N型硅的表面 上熱生長的二氧化硅。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其中高吸光層包括形成為厚度在Inm到IOOnm范圍內(nèi) 的高k氮化硅。
21.一種背面接觸太陽能電池，包括形成在背面接觸太陽能電池的基底的正面上的鈍化層；形成在鈍化層上的高吸光層，所述高吸光層被配置來阻擋從正面進(jìn)入基底的UV輻射；和形成在高吸光層上的低吸光層，并以高吸光層和鈍化層形成多層防反射結(jié)構(gòu)。
22.如權(quán)利要求21所述的背面接觸太陽能電池，其中高吸光層對波長為400nm以及更 短的光具有至少為0. 03的消光系數(shù)。
23.如權(quán)利要求21所述的背面接觸太陽能電池，其中高吸光層包括高k氮化硅。
24.如權(quán)利要求21所述的背面接觸太陽能電池，其中鈍化層形成在基底的有紋理的表 面上。
25.如權(quán)利要求21所述的背面接觸太陽能電池，其中鈍化層包括二氧化硅。
全文摘要
一種用于背面接觸太陽能電池(300)的多層防反射結(jié)構(gòu)(310)。在背面接觸太陽能電池(300)的正面上可以形成防反射結(jié)構(gòu)(310)。防反射結(jié)構(gòu)(310)可以包括鈍化層(312)、在鈍化層上的高吸光層(313)、在高吸光層(313)上的低吸光層(314)。鈍化層(312)可包括在太陽能電池基底(102)的有紋理的表面上熱生長的二氧化硅，該基底可以是N型硅基底。高吸光層(313)可以被配置來阻擋進(jìn)入基底的UV輻射的至少10％。高吸光層(313)可以包括高k氮化硅，低吸光層(314)可以包括低k氮化硅。
文檔編號H01L31/00GK101897032SQ200880120502
公開日2010年11月24日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者丹尼斯·德塞斯特, 阮信曉 申請人:太陽能公司