[发明专利]具有高转换效率的光伏电池

权利要求书

1.单片光伏电池(100)，包含至少一个结(120，124)，其中，所述至少一个结包括：由第一导电类型的外延掺杂半导体材料形成的基极(120)、和由与所述第一导电类型相反的第二导电类型的掺杂半导体材料形成的发射极(124)，所述发射极按照第一方向(x)层叠在基极上，并且所述至少一个结中的至少一个结的基极具有沿所述第一方向减小的掺杂剂浓度梯度(C(x))，其特征在于

所述基极包括：

远离发射极的第一部分、接近发射极的第二部分、和在所述第一部分和所述第二部分之间的第三部分，其中：

-在第一部分中，所述减小的掺杂剂浓度梯度具有其平均值基本上在从-9＊10¹⁷cm^-3/μm到-4＊10¹⁷cm^-3/μm的范围内的斜率；

-在第二部分中，所述减小的掺杂剂浓度梯度具有其平均值基本上在从-3＊10¹⁷cm^-3/μm到-9＊10¹⁶cm^-3/μm的范围内的斜率；以及

-在第三部分中，所述减小的掺杂剂浓度梯度具有其平均值基本上在从-2＊10¹⁷cm^-3/μm到-5＊10¹⁶cm^-3/μm的范围内的斜率。

2.按照权利要求1所述的光伏电池，其中：

-基极沿第一方向的长度等于第一量值(L)，所述第一部分沿第一方向，从与基极的远离发射极的一端相对应的第一端(0)延伸到第二端(x1)，所述第三部分沿第一方向，从所述第二端延伸到第三端(x2)，所述第二部分沿第一方向，从所述第三端延伸到与基极的接近发射极的一端相对应的第四端；

-所述第二端位于与所述第一端相距第一距离之处，所述第三端位于沿第一距离与所述第一端相距第二距离之处，以及

-所述第一距离具有在从第一量值的1/5到1/3的范围内的值，并且所述第二距离具有在从第一量值的1/3到9/10的范围内的值。

3.按照权利要求1或2所述的光伏电池，其中，所述减小的掺杂剂浓度梯度对应于分段线性函数。

4.按照权利要求3所述的光伏电池，其中，所述分段线性函数包括至少三个线性斜坡，基极的每个部分对应于至少一个相应的线性斜坡。

5.按照权利要求1或2所述的光伏电池，其中，所述减小的掺杂剂浓度梯度对应于多项式函数。

6.按照权利要求5所述的光伏电池，其中，所述多项式函数是至少四阶的多项式函数。

7.按照前述权利要求中任一项所述的光伏电池，其中：

-所述至少一个结包括：第一结、第二结和第三结，所述第二结按照第一方向层叠在第一结之上，并且所述第三结按照第一方向层叠在第二结之上，以及

-所述至少一个结中的所述至少一个结是第二结。

8.按照从属于权利要求2的权利要求7所述的光伏电池，其中，在第一端的掺杂剂浓度等于包括在5＊10¹⁶cm^-3和5＊10¹⁸cm^-3之内的第一值，并且在第四端的掺杂剂浓度等于包括在5＊10¹⁵cm^-3和5＊10¹⁷cm^-3之内的第二值。

9.一种用于制造包含至少一个结的光伏电池的方法，所述方法包括：

产生所述至少一个结，所述至少一个结利用第一导电类型的掺杂半导体材料来外延形成基极，并且利用与所述第一导电类型相反的第二导电类型的掺杂半导体材料来形成发射极，所述发射极按照第一方向层叠在所述基极之上，所述形成所述至少一个结中的至少一个结的基极的步骤包括沿所述第一方向，以减小的掺杂剂浓度梯度来掺杂半导体材料，其特征在于

所述掺杂步骤包括：

-以斜率的平均值基本上在从-9＊10¹⁷cm^-3/μm到-4＊10¹⁷cm^-3/μm的范围内的减小的掺杂剂浓度梯度，来掺杂远离发射极的第一部分；

-以斜率的平均值基本上在从-3＊10¹⁷cm^-3/μm到-9＊10¹⁶cm^-3/μm的范围内的减小的掺杂剂浓度梯度，来掺杂接近发射极的第二部分；以及

-以斜率的平均值基本上在从-2＊10¹⁷cm^-3/μm到-5＊10¹⁶cm^-3/μm的范围内的减小的掺杂剂浓度梯度，来掺杂在所述第一部分和所述第二部分之间的第三部分。