制造具有区分开的P型和N型区架构的太阳能电池发射极区制造技术

本发明专利技术描述了制造具有区分开的P型和N型区架构的太阳能电池发射极区的方法，以及所得太阳能电池。在一个例子中，背接触太阳能电池包括具有光接收表面和背表面的基板。第一导电类型的第一多晶硅发射极区设置在第一薄介电层上，所述第一薄介电层设置在所述基板的所述背表面上。第二不同导电类型的第二多晶硅发射极区设置在第二薄介电层上，所述第二薄介电层设置在所述基板的所述背表面上。第三薄介电层直接侧向设置在所述第一和第二多晶硅发射极区之间。第一导电触点结构设置在所述第一多晶硅发射极区上。第二导电触点结构设置在所述第二多晶硅发射极区上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的实施例属于可再生能源领域，并且具体地讲，涉及制造具有区分开的P型和N型区架构的太阳能电池发射极区的方法，以及所得太阳能电池。
技术介绍
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基板的表面附近形成p-n结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主体中形成电子空穴对。电子空穴对迁移至基板中的p掺杂区和n掺杂区，从而使掺杂区之间生成电压差。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1示出了根据本公开的实施例的背接触太阳能电池的一部分的剖视图。图2示出了根据本公开的另一个实施例的背接触太阳能电池的一部分的剖视图。图3为根据本公开的实施例的流程图，所述流程图列出了与图5A-5F相对应的制造太阳能电池的方法中的操作。图4为根据本公开的实施例的流程图，所述流程图列出了与图5A-<br>5F和图6A-6B相对应的制造太阳能电池的方法中的操作。图5A-5F示出了根据本公开的实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的剖视图。图6A-6B示出了根据本公开的另一个实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的剖视图。具体实施方式以下具体实施方式本质上只是例证性的，并非意图限制所述主题的实施例或此类实施例的应用和用途。如本文所用，词语“示例性”意指“用作例子、实例或举例说明”。本文描述为示例性的任何实施未必理解为相比其它实施优选的或有利的。此外，并不意图受前述
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技术介绍
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技术实现思路
或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的约束。本说明书包括对“一个实施例”或“实施例”的提及。短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不一定是指同一实施例。特定的特征、结构或特性可以任何与本公开一致的合适方式加以组合。术语。以下段落提供存在于本公开(包括所附权利要求书)中的术语的定义和/或背景：“包含/包括”。该术语是开放式的。如在所附权利要求书中所用，该术语并不排除另外的结构或步骤。“被配置为”。各种单元或组件可被描述或主张成“被配置为”执行一项或多项任务。在这样的背景下，“被配置为”用于通过指示该单元/组件包括在操作期间执行一项或多项那些任务的结构而暗示结构。因此，即使指定的单元/组件目前不处于工作状态(例如，未开启/激活)，也可将该单元/组件说成是被配置为执行任务。详述某一单元/电路/组件“被配置为”执行一项或多项任务明确地意在对该单元/组件而言不援用35U.S.C.§112第六段。如本文所用的“第一”、“第二”等这些术语用作其之后的名词的标记，而并不暗示任何类型的顺序(例如，空间、时间和逻辑等)。例如，提及“第一”太阳能电池并不一定暗示该太阳能电池为某一序列中的第一个太阳能电池；相反，术语“第一”用于区分该太阳能电池与另一个太阳能电池(例如，“第二”太阳能电池)。“耦接”–以下描述是指“耦接”在一起的元件或节点或特征。如本文所用，除非另外明确指明，否则“耦接”意指一个元件/节点/特征直接或间接连接至另一个元件/节点/特征(或直接或间接与其连通)，并且不一定是机械耦接。此外，以下描述中还仅出于参考的目的而使用了某些术语，因此这些术语并非意图进行限制。例如，诸如“上部”、“下部”、“上面”或“下面”等术语是指附图中提供参考的方向。诸如“正面”、“背面”、“后面”、“侧面”、“外侧”和“内侧”等术语描述在一致但任意的参照系内组件的某些部分的取向和/或位置，通过参考描述所讨论部件的文字和相关的附图可以清楚地了解这些取向和/或位置。这样的术语可以包括上面具体提及的词语、它们的衍生词语以及类似意义的词语。本文描述了制造具有区分开的P型和N型区架构的太阳能电池发射极区的方法，以及所得太阳能电池。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，以形成对本公开的实施例的透彻理解。对本领域的技术人员将显而易见的是可在没有这些具体细节的情况下实施本公开的实施例。在其他情况中，没有详细地描述熟知的制造技术，如平版印刷和图案化技术，以避免不必要地使本公开的实施例难以理解。此外，应当理解在图中示出的多种实施例是示例性的展示并且未必按比例绘制。本文公开了太阳能电池。在一个实施例中，背接触太阳能电池包括具有光接收表面和背表面的基板。第一导电类型的第一多晶硅发射极区设置在第一薄介电层上，该第一薄介电层设置在基板的背表面上。第二不同导电类型的第二多晶硅发射极区设置在第二薄介电层上，该第二薄介电层设置在基板的背表面上。第三薄介电层直接侧向设置在第一多晶硅发射极区和第二多晶硅发射极区之间。第一导电触点结构设置在第一多晶硅发射极区上。第二导电触点结构设置在第二多晶硅发射极区上。本文还公开了制造太阳能电池的方法。在一个实施例中，制造太阳能电池的交替N型和P型发射极区的方法涉及在形成于基板的背表面上的第一薄介电层上形成第一导电类型的第一硅层。在第一硅层上形成绝缘层。将绝缘层和第一硅层图案化，以形成其上具有绝缘顶盖的第一导电类型的第一硅区。在第一硅区的暴露侧上形成第二薄介电层。在形成于基板的背表面上的第三薄介电层上以及在第二薄介电层和第一硅区的绝缘顶盖上形成第二不同导电类型的第二硅层。将第二硅层图案化以形成第二导电类型的隔离第二硅区，以及在第一硅区的绝缘顶盖上方的第二硅层的区域中形成接触开口。将绝缘顶盖图案化为穿过接触开口以暴露第一硅区的部分。形成掩模以仅暴露第一硅区的暴露部分和隔离的第二硅区。在第一硅区的暴露部分上以及在隔离的第二硅区上形成金属晶种层。将金属层电镀在金属晶种层上以形成第一硅区和隔离第二硅区的导电触点。在另一个实施例中，制造太阳能电池的交替N型和P型发射极区的方法涉及在形成于基板的背表面上的第一薄介电层上形成第一导电类型的第一硅层。在第一硅层上形成绝缘层。将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背接触太阳能电池，包括：基板，所述基板具有光接收表面和背表面；第一导电类型的第一多晶硅发射极区，所述第一导电类型的第一多晶硅发射极区设置在第一薄介电层上，所述第一薄介电层设置在所述基板的所述背表面上；第二不同导电类型的第二多晶硅发射极区，所述第二不同导电类型的第二多晶硅发射极区设置在第二薄介电层上，所述第二薄介电层设置在所述基板的所述背表面上；第三薄介电层，所述第三薄介电层直接侧向设置在所述第一多晶硅发射极区和所述第二多晶硅发射极区之间；第一导电触点结构，所述第一导电触点结构设置在所述第一多晶硅发射极区上；以及第二导电触点结构，所述第二导电触点结构设置在所述第二多晶硅发射极区上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.20 US 14/136,7511.一种背接触太阳能电池，包括：
基板，所述基板具有光接收表面和背表面；
第一导电类型的第一多晶硅发射极区，所述第一导电类型的第
一多晶硅发射极区设置在第一薄介电层上，所述第一薄介
电层设置在所述基板的所述背表面上；
第二不同导电类型的第二多晶硅发射极区，所述第二不同导电
类型的第二多晶硅发射极区设置在第二薄介电层上，所述
第二薄介电层设置在所述基板的所述背表面上；
第三薄介电层，所述第三薄介电层直接侧向设置在所述第一多
晶硅发射极区和所述第二多晶硅发射极区之间；
第一导电触点结构，所述第一导电触点结构设置在所述第一多
晶硅发射极区上；以及
第二导电触点结构，所述第二导电触点结构设置在所述第二多
晶硅发射极区上。
2.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池，还包括：
绝缘层，所述绝缘层设置在所述第一多晶硅发射极区上，其中
所述第一导电触点结构被设置为穿过所述绝缘层，并且其
中所述第二多晶硅发射极区的一部分与所述绝缘层重叠但
与所述第一导电触点结构分开。
3.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池，还包括：
绝缘层，所述绝缘层设置在所述第一多晶硅发射极区上；以及
第二导电类型的多晶硅层，所述第二导电类型的多晶硅层设置
在所述绝缘层上，其中所述第一导电触点结构被设置为穿
过所述第二导电类型的所述多晶硅层以及穿过所述绝缘
层。
4.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池，其中所述第二多晶硅发
射极区和所述第二薄介电层设置在所述基板中设置的凹陷部中。
5.根据权利要求4所述的背接触太阳能电池，其中所述凹陷部具有纹
理化表面。
6.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池，其中所述第一多晶硅发
射极区和所述第一薄介电层设置在所述基板的所述背表面的平坦部
分上，并且其中所述第二多晶硅发射极区和所述第二薄介电层设置
在所述基板的所述背表面的纹理化部分上。
7.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池，其中所述第一和第二导
电触点结构各自包括分别设置在所述第一和第二多晶硅发射极区上
的基于铝的金属晶种层，并且各自还包括设置在所述基于铝的金属
晶种层上的金属层。
8.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池，其中所述第一和第二导
电触点结构各自包括分别设置在所述第一和第二多晶硅发射极区上
的金属硅化物层，并且各自还包括设置在所述金属硅化物层上的金
属层。
9.根据权利要求8所述的背接触太阳能电池，其中所述金属硅化物层
包含选自硅化钛(TiSi2)、硅化钴(CoSi2)、硅化钨(WSi2)和硅化镍
(NiSi或NiSi2)的材料。
10.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池，还包括：
第四薄介电层，所述第四薄介电层设置在所述基板的所述光接
收表面上；
第二导电类型的多晶硅层，所述第二导电类型的多晶硅层设置
在所述第四薄介电层上；以及
抗反射涂层(ARC)，所述抗反射涂层(ARC)设置在所述第二导电
类型的所述多晶硅层上。
11.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池，其中所述基板为N型单
晶硅基板，所述第一导电类型为P型，并且所述第二导电类型为N
型。
12.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：林承笵，大卫·D·史密斯，邱泰庆，斯塔凡·韦斯特贝格，基兰·马克·特雷西，文卡塔苏布拉马尼·巴鲁，
申请(专利权)人：太阳能公司，
类型：发明
国别省市：美国;US