[发明专利]使用基板级离子注入制造太阳能电池发射极区

说明书

本发明描述了使用基板级离子注入制造太阳能电池发射极区的方法以及所得的太阳能电池。在一个实例中，制造太阳能电池的方法包括通过离子注入在半导体基板中形成轻掺杂区，所述轻掺杂区为第一浓度的第一导电类型。所述方法还包括通过离子注入形成具有第二更高浓度的所述第一导电类型的第一多个掺杂区，所述第一多个掺杂区与所述轻掺杂区的第一部分重叠。所述方法还包括通过离子注入形成第二多个掺杂区，所述第二多个掺杂区具有浓度高于第一浓度的第二导电类型，并且所述第二多个掺杂区与轻掺杂区的第二部分重叠并且与所述第一多个掺杂区相间但不重叠。

技术领域

本公开的实施例属于可再生能源领域，并且具体地讲，涉及使用基板级离子注入制造太阳能电池发射极区的方法以及所得的太阳能电池。

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换为电能的装置。一般来讲，使用半导体加工技术在半导体基板的表面附近形成p-n结，从而在半导体晶片或基板上制造太阳能电池。照射在基板表面上并进入基板内的太阳辐射在基板块体中形成电子和空穴对。电子和空穴对迁移至基板中的p掺杂区和n掺杂区，从而在掺杂区之间产生电压差。将掺杂区连接至太阳能电池上的导电区，以将电流从电池引导至与其耦接的外部电路。

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。本公开的一些实施例允许通过提供制造太阳能电池结构的新工艺而提高太阳能电池的制造效率。本公开的一些实施例允许通过提供新型太阳能电池结构来提高太阳能电池效率。

附图说明

图1A-1F示出了根据本公开实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的剖视图，其中：

图1A示出了通过离子注入在半导体基板中形成轻掺杂区后的剖视图；

图1B示出了通过离子注入形成第一导电类型的第一多个掺杂区后的图1A的结构的剖视图；

图1C示出了通过离子注入形成第二多个掺杂区后的图1B的结构的剖视图；

图1D示出了在半导体基板的光接收表面上形成掺杂的非晶硅层后的图1C的结构的剖视图；

图1E示出了通过加热对半导体基板进行退火后的图1D的结构的剖视图；并且

图1F示出了在形成电连接到第一多个掺杂区的第一多个触点并且形成电连接到第二多个掺杂区的第二多个触点后的图1E的结构的剖视图。

图2为根据本公开的实施例的流程图，该流程图列出了与图1A-1F相对应的制造太阳能电池的方法中的操作。

图3A示出了根据本公开的实施例的图1C的结构的注入区的平面图。

图3B示出了根据本公开的实施例的用于形成结合图1A和图1B所述的扩散区的掩模图案的平面图。

图4A-4C示出了根据本公开实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的剖视图，其中：

图4A示出了通过离子注入在半导体基板中形成图案化轻掺杂区后的剖视图；

图4B示出了通过离子注入形成第一导电类型的第一多个掺杂区并且通过离子注入形成第二多个掺杂区后的图4A的结构的剖视图；并且

图4C示出了在基板的光接收表面上形成多晶硅层后并且在形成电连接到第一多个掺杂区的第一多个触点和形成电连接到第二多个掺杂区的第二多个触点后的图4A的结构的剖视图。

图5A示出了根据本公开的实施例的图4B的结构的注入区的平面图。

图5B示出了根据本公开的实施例的用于形成结合图4A和图4B所述的扩散区的掩模图案的平面图。