[发明专利]使用硅纳米粒子制造太阳能电池的发射极区域

说明书

技术领域

本发明的实施例属于可再生能源领域，具体地讲，涉及使用硅纳米粒子制造太阳能电池的发射极区域的方法和所得的太阳能电池。

背景技术

光伏电池(常被称为太阳能电池)是熟知的用于将太阳辐射直接转化为电能的器件。一般来讲，使用半导体加工技术在基板的表面附近形成p-n结而将太阳能电池制造在半导体晶片或基板上。照射在基板表面上并进入基板内的太阳辐射在基板主体中形成电子和空穴对。电子和空穴对迁移至基板中的p掺杂区域和n掺杂区域，从而在掺杂区域之间生成电压差。将掺杂区域连接到太阳能电池上的导电区域，以将电流从电池引导至与其耦合的外部电路。

效率是太阳能电池的重要特性，因其直接与太阳能电池发电的能力有关。同样，制备太阳能电池的效率直接与此类太阳能电池的成本效益有关。因此，提高太阳能电池效率的技术或提高制造太阳能电池效率的技术是普遍所需的。本发明的一些实施例涉及通过提供制备太阳能电池结构的新工艺而提高太阳能电池的制造效率。通过提供新型太阳能电池结构，本发明的一些实施例可供提高太阳能电池效率之用。

附图说明

图1A至图1D示出了根据本发明实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的剖视图。

图2A至图2C示出了根据本发明另一个实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的剖视图。

图3A至图3F示出了根据本发明另一个实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的剖视图。

具体实施方式

本文描述了使用硅纳米粒子制造太阳能电池的发射极区域的方法和所得的太阳能电池。在下面的描述中，给出了许多具体细节，诸如具体的工艺流程操作，以形成对本发明的实施例的透彻理解。将对本领域的技术人员显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下来实施本发明的实施例。在其他情况中，没有详细地描述熟知的技术，如平版印刷和图案化技术，以避免不必要地使本发明的实施例难以理解。此外，应当理解，图中所示各种实施例是示例性的且未必按比例绘制。

本文还公开了制造太阳能电池的方法。在一个实施例中，制造太阳能电池发射极区域的方法包括在设置于太阳能电池的基板表面上方的介电层上方形成掺杂硅纳米粒子区域。在该掺杂硅纳米粒子区域上形成硅层。将该硅层的至少一部分与掺杂硅纳米粒子区域的至少一部分混合，以形成设置于介电层上的掺杂多晶硅层。

在另一个实施例中，制造太阳能电池发射极区域的方法包括在设置于太阳能电池基板的背表面上方的介电层上方形成掺杂硅纳米粒子区域。该背表面与太阳能电池的光接收表面相对。在光接收表面上和在基板的背表面上方均形成硅层，其包括掺杂硅纳米粒子区域上的部分和介电层上的部分。将该硅层的形成于掺杂硅纳米粒子区域上的部分与掺杂硅纳米粒子区域的至少一部分混合，以形成设置于介电层上的掺杂多晶硅层。将基板的光接收表面上的硅层、硅层在介电层上的部分、以及掺杂多晶硅层的最外侧区域氧化以在光接收表面上和在基板的背表面上方形成氧化硅层。在光接收表面上的氧化硅层上以及在基板背表面上方的氧化硅层上形成抗反射涂层。

在另一个实施例中，制造太阳能电池发射极区域的方法包括在设置与太阳能电池基板的背表面上方的介电层上方形成N型掺杂硅纳米粒子区域和P型掺杂硅纳米粒子区域。该背表面与太阳能电池的光接收表面相对。N型掺杂硅纳米粒子区域相邻于但不接触P型掺杂硅纳米粒子区域。至少在基板的背表面上方，包括在N型和P型掺杂硅纳米粒子区域上的部分和介电层上的部分上方形成硅层。将该硅层的形成于N型和P型掺杂硅纳米粒子区域上的部分与N型和P型掺杂硅纳米粒子区域中每一者的至少 一部分混合，以分别形成各自设置于介电层上的N型掺杂多晶硅层和P型掺杂多晶硅层。将该硅层在介电层上的部分、以及N型和P型掺杂多晶硅层中每一者的最外侧区域氧化，以在基板的背表面上方形成氧化硅层。对基板背表面上方的氧化硅层进行掩蔽和蚀刻，从而得到由形成于基板背表面中的沟槽分隔的N型掺杂多晶硅区域和P型掺杂多晶硅区域，所述N型掺杂多晶硅区域和P型掺杂多晶硅区域中的每一者在其上保持氧化硅层的一部分。在N型掺杂多晶硅区域和P型掺杂多晶硅区域上以及在沟槽中形成抗反射涂层。