[发明专利]太阳能电池结构及其制作方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池结构及其制作方法，太阳能电池结构包含半导体基板、钝化层、穿隧层和掺杂结晶硅层。半导体基板具有相对的第一侧和第二侧。钝化层位于半导体基板的第一侧。穿隧层位于半导体基板的第二侧。掺杂结晶硅层位于穿隧层的远离该半导体基板的侧边，其包含多晶硅晶体，且其结晶度约为50％～90％。本发明的太阳能电池结构具有较高的暗喻开路电压和载子生命周期，使得整体效能因而提升。

技术领域

本发明是有关于一种太阳能电池结构及其制作方法，且特别是一种具有多晶硅晶体的太阳能电池结构及其制作方法。

背景技术

在半导体相关产业中，钝化结构与工艺是不可或缺的重要结构与工艺。以太阳能电池产业为例，传统背电场(back surface field；BSF)太阳能电池，射极与背电极钝化(Passivated emitter and rear cell；PERC)太阳能电池、异质接面薄本质层(heterojunction with intrinsic thin layer；HIT)太阳能电池、或是穿隧氧化物钝化接触(tunnel oxide passivated contact；TOPcon)太阳能电池等均具有钝化层。举例而言，高效硅基太阳能电池结构所采用的掺杂结晶硅层是通过高温工艺来制作，导致影响穿隧层品质而降低产品效能及合格率。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种太阳能电池结构，其相较于公知太阳能电池结构具有较高的暗喻开路电压(implied open-circuit voltage)和载子生命周期，使得整体效能因而提升。本发明的另一目的在于提供一种此太阳能电池结构的制作方法。

根据上述目的，本发明提出一种太阳能电池结构，其包含半导体基板、钝化层、穿隧层和掺杂结晶硅层。半导体基板具有相对的第一侧和第二侧。钝化层位于半导体基板的第一侧。穿隧层位于半导体基板的第二侧。掺杂结晶硅层位于穿隧层的远离该半导体基板的侧边，其包含多晶硅晶体，且其结晶度为50％～90％。

依据本发明的一实施例，上述掺杂结晶硅层包含互相堆叠的第一次掺杂结晶硅层和第二次掺杂结晶硅层，第一次掺杂结晶硅层位于上述穿隧层与第二次掺杂结晶硅层之间，且第二次掺杂结晶硅层的掺杂浓度大于第一次掺杂结晶硅层的掺杂浓度。

依据本发明的又一实施例，上述第一次掺杂结晶硅层的掺杂浓度约为10¹³个/立方厘米至10¹⁷个/立方厘米，且上述第二次掺杂结晶硅层的掺杂浓度约为10¹⁷个/立方厘米至10²¹个/立方厘米。

依据本发明的又一实施例，上述第一次掺杂结晶硅层与上述第二次掺杂结晶硅层的每一个的厚度约为10纳米(nm)至50纳米。

依据本发明的又一实施例，上述钝化层的材料为氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化铪、氮化硅或上述组合。

依据本发明的又一实施例，上述穿隧层的厚度约为0.1纳米至3纳米。

依据本发明的又一实施例，上述掺杂结晶硅层的厚度约为20纳米至100纳米。

根据上述目的，本发明另提出一种制作太阳能电池结构的方法，其包含：提供半导体基板；通过高温氧化或化学气相沉积方式，在半导体基板的第一侧形成穿隧层；通过第一沉积工艺，在穿隧层的远离半导体基板的一侧形成掺杂结晶硅层，其包含多晶硅晶体，且其结晶度为50％～90％；以及通过第二沉积工艺，在半导体基板的相对于第一侧的第二侧形成钝化层。

依据本发明的又一实施例，在上述穿隧层的远离上述半导体基板的一侧形成上述掺杂结晶硅层包含：在上述穿隧层的远离上述半导体基板的一侧形成第一次掺杂结晶硅层，其掺杂浓度约为10¹³个/立方厘米至10¹⁷个/立方厘米；以及在第一次掺杂结晶硅层的远离上述穿隧层的一侧形成第二次掺杂结晶硅层，其掺杂浓度约为10¹⁷个/立方厘米至10²¹个/立方厘米。