[发明专利]在基板中具有浅反掺杂层的隧穿结太阳能电池

权利要求书

1.一种隧穿结太阳能电池，包括：

硅基极层，具有第一导电掺杂类型；

发射极，包括具有与第一导电掺杂类型相反的第二导电掺杂类型的非晶硅层；

隧穿电流增强层，位于硅基极层和发射极之间，其中隧穿电流增强层包括具有第二导电掺杂类型的外延硅层，其中外延硅层与硅基极层的第一表面直接接触并且被配置为增强发射极和硅基极层之间的隧穿电流；

第一量子隧穿势垒层，位于外延硅层和非晶硅层之间并且与外延硅层和非晶硅层直接接触；

表面场层，位于硅基极层的第二表面上；

第一电极，位于发射极的第一侧上；及

第二电极，位于表面场层的第二侧上。

2.如权利要求1所述的太阳能电池，其中外延硅层为以下至少一个：

外延生长的晶体硅(c-Si)薄膜；及

具有分级掺杂的外延生长的晶体硅(c-Si)薄膜。

3.如权利要求1所述的太阳能电池，其中外延硅层具有分级掺杂浓度，并且其中分级掺杂的峰值在1x10¹⁸/cm³和5x10²⁰/cm³之间的范围内。

4.如权利要求1所述的太阳能电池，其中外延硅层是利用以下至少一个形成的：

通过掺杂剂的热驱入掺杂硅酸盐玻璃；

通过掺杂剂的热驱入掺杂a-Si；

通过掺杂剂的热驱入掺杂多晶硅；

离子注入；及

外延生长掺杂的c-Si的层。

5.如权利要求1所述的太阳能电池，还包括位于硅基极层和表面场层之间的第二量子隧穿势垒层。

6.如权利要求5所述的太阳能电池，其中第一和/或第二量子隧穿势垒层包括以下至少一个：

氧化硅(SiO_x)；

氢化的SiO_x；

氮化硅(SiN_x)；

氢化的SiN_x；

氧化铝(AlO_x)；

氮氧化硅(SiON)；以及

氢化的SiON。

7.如权利要求5所述的太阳能电池，其中第一和/或第二量子隧穿势垒层包括一种或多种宽带隙半导体材料。

8.如权利要求5所述的太阳能电池，其中第一和/或第二量子隧穿势垒层具有1和50埃之间的厚度。

9.如权利要求5所述的太阳能电池，其中第一和/或第二量子隧穿势垒层是利用以下技术中的至少一种形成的：

热氧化；

原子层沉积；

湿或水蒸气氧化；

低压自由基氧化；及

等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)。

10.如权利要求1所述的太阳能电池，其中发射极和/或表面场层包括以下至少一个：

非晶硅(a-Si)；

多晶硅；及

一种或多种宽带隙半导体材料。

11.如权利要求10所述的太阳能电池，其中发射极和/或表面场层包括具有在1x10¹⁵/cm³和5x10²⁰/cm³之间范围的掺杂浓度的分级掺杂非晶硅(a-Si)层。

12.如权利要求1所述的太阳能电池，其中硅基极层的第一侧被配置为接收直接入射的太阳光。