[发明专利]掺杂剂增强的太阳能电池及其制造方法

权利要求书

1.基于硅衬底的太阳能电池，所述太阳能电池包括在所述硅衬底的表面上的层堆叠体，所述层堆叠体包括薄氧化物层和多晶硅层，二氧化硅层被布置成在所述硅衬底的所述表面与所述多晶硅层之间的隧道氧化物层；所述太阳能电池具有布置在所述层堆叠体上的局部渗透进入所述多晶硅层的金属接触部；

其中所述硅衬底在所述表面的侧面具有掺杂剂物质，所述掺杂剂物质在所述硅衬底中产生第一导电类型的第一掺杂剂物质的掺杂剂分布，并且在所述硅衬底中的所述第一掺杂剂物质的所述掺杂剂分布具有约1×10⁺¹⁸个原子/cm³至约3×10⁺¹⁹个原子/cm³的最大掺杂剂水平并且在所述硅衬底内至少200nm的深度处具有1×10⁺¹⁷个原子/cm³的掺杂剂原子水平。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述多晶硅层具有所述第一导电类型的第二掺杂剂物质，所述第二掺杂剂物质在所述多晶硅层中的掺杂剂水平高于在所述硅衬底中的所述最大掺杂剂水平。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中在所述多晶硅层中的所述掺杂剂水平为约1×10⁺²⁰个原子/cm³至约3×10⁺²⁰个原子/cm³。

4.根据权利要求2或3所述的太阳能电池，其中所述掺杂剂水平具有跨所述二氧化硅层的在所述多晶硅层与所述硅衬底之间的下降梯度。

5.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池，其中在所述二氧化硅层和所述衬底的界面以下约50nm处测量到所述硅衬底中的所述最大掺杂剂水平。

6.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池，其中所述掺杂剂分布的至10⁺¹⁷个原子/cm³的所述掺杂剂水平的深度为约200nm至约1μm。

7.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池，其中所述层堆叠体还包括在背向所述硅衬底的所述多晶硅层的所述表面上的富氢介电涂层。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其中所述富氢涂层选自SiN_x:H层和Al₂O₃层。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的太阳能电池，其中所述金属接触部是烧穿接触部，所述烧穿接触部在烧制步骤期间渗透穿过介电涂层并且进入所述多晶硅层，并且所述烧穿接触部基于烧穿金属糊料。

10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述金属接触部与所述薄氧化物或所述硅衬底局部地直接接触。

11.根据权利要求4所述的太阳能电池，其中通过高斯分布描述作为所述硅衬底中的深度的函数的所述硅衬底中的所述掺杂剂分布，其中位于所述硅衬底中的最大掺杂剂水平在距所述硅衬底和所述薄氧化物层的界面第一距离处，并且所述硅衬底中的所述第一掺杂剂物质的所述最大掺杂剂水平比所述多晶硅层中的所述第二掺杂剂物质的平均掺杂剂水平低三倍或更多倍。

12.根据前述权利要求2至11中任一项所述的太阳能电池，其中所述多晶硅层中的所述第二掺杂剂物质与所述硅衬底中的所述第一掺杂剂物质相同。

13.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池，其中所述第一导电类型为n型，并且所述第一掺杂剂物质和所述第二掺杂剂物质各自选自P、As和Sb。

14.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池，其中所述多晶硅层具有约20nm至约300nm的厚度。