具有无沟道发射极区域的太阳能电池制造技术

本发明专利技术描述了制造具有无沟道发射极区域的太阳能电池的方法。在一个实例中，太阳能电池包括基板。薄电介质层被设置在基板背表面的一部分上。第一多晶硅发射极区域被设置在所述薄电介质层的第一部分上并掺有第一导电类型的杂质。第二多晶硅发射极区域被设置在所述薄电介质层的第二部分上，靠近被设置在所述薄电介质层的所述第一部分上的所述第一多晶硅发射极区域。所述第二多晶硅发射极区域掺有第二相反导电类型的杂质。所述第一导电类型的杂质的总浓度比所述第二导电类型的杂质的总浓度大至少一个数量级。

【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，涉及制造具有无沟道发射极区域的太阳能电池的方法，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掺杂区域和n掺杂区域，从而使掺杂区域之间生成电压差。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1A-1E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，其中：图1A示出了在太阳能电池基板背表面的一部分上形成的薄电介质层；图1B示出了其上形成有含硼硅层的图1A的结构；图1C示出了图1B的含硼硅层的第一区域而不是第二区域被注入磷离子的结构；图1D示出了图1C的结构，其被加热以提供N型多晶硅发射极和P型多晶硅发射极；以及图1E示出了为图1D的N型多晶硅发射极和P型多晶硅发射极形成多个导电触点结构之后的结构。图2为根据本公开的实施例的流程图，所述流程图列出了与图1A-1E相对应的制造太阳能电池的方法中的操作。图3A示意性地示出了根据本公开的实施例的图案化注入的内嵌式平台的剖视图，该图案化注入涉及移动晶片和固定模板掩模。图3B示出了根据本公开的实施例的图3A装置中穿过石墨接近掩模的注入序列。图4为根据本公开的实施例的流程图，所述流程图列出制造太阳能电池的另一方法中的操作。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他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/或语境：“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”。各种单元或部件可被描述或主张成“被配置为”执行一项或多项任务。在这样的语境下，“被配置为”用于通过指示该单元/部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/部件目前不处于工作状态(例如，未开启/激活)，也可将该单元/部件说成是被配置为执行任务。详述某一单元/电路/部件“被配置为”执行一项或多项任务明确地意在对该单元/部件而言不援用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”-以下描述是指元件或节点或结构特征被“耦接”在一起。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/结构特征直接或间接连接至另一个元件/节点/结构特征(或直接或间接与其连通)，并且不一定是机械耦接。此外，以下描述中还仅为了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”、“上方”或“下方”之类的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”之类的术语描述部件的某些部分在一致但任意的参照系内的取向和/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所述取向和/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无沟道发射极区域的太阳能电池的方法，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，以便提供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，诸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，制造太阳能电池的方法涉及在基板背表面的一部分上形成薄电介质层，该基板具有与背表面相对的光接收表面。该方法还涉及在薄电介质层的第一部分上形成第一多晶硅发射极区域并掺入第一导电类型的杂质。该方法还涉及在薄电
介质层的第二部分上形成靠近第一多晶硅发射极区域的第二多晶硅发射极区域，该第二多晶硅发射极区域掺有第二相反导电类型的杂质。第一多晶硅发射极区域中第一导电类型的杂质的总浓度比第二多晶硅发射极区域中第二导电类型的杂质的总浓度大至少一个数量级。在另一个实施例中，制造太阳能电池的交替排列的N型和P型发射极区域的方法涉及通过原位沉积工艺在基板的一部分的上方形成含硼硅层。该方法还涉及向含硼硅层的第一区域但不向第二区域注入磷离子，以提供含硼硅层的磷注入区域。该方法还涉及加热以在第一区域中提供N型多晶硅发射极和在第二区域中提供P型多晶硅发射极。该方法还涉及形成多个导电触点结构，每个N型多晶硅发射极与P型多晶硅发射极电连接至所述多个导电触点结构中的一个。本文还公开了太阳能电池。在一个实施例中，太阳能电池包括具有光接收表面和背表面的基板。薄电介质层被设置在基板背表面的一部分上。第一多晶硅发射极区域被设置在所述薄电介质层的第一部分上并掺有第一导电类型的杂质。第二多晶硅发射极区域被设置在所述薄电介质层的第二部分上，靠近被设置在所述薄电介质层的所述第一部分上的所述第一多晶硅发射极区域。所述第二多晶硅发射极区域掺有第二相反导电类型的杂质。第一多晶硅发射极区域中第一导电类型的杂质的总浓度比第二多晶硅发射极区域中第二导电类型的杂质的总浓度大至少一个数量级。本文所述的一个或多个实施例涉及具有在太阳能电池基板上方形成发射极区域的太阳能电池，更具体地讲，涉及具有发射极区域无沟道布置的此类太阳能电池。作为参考，最先进的太阳能电池在背接触式太阳能电池背表面上的多晶硅层里形成有发射极区域，这种太阳能电池常常具有使N型发射极区域和P型发射极区域分离的间隙。此外，该间隙常常被延伸以形成延伸进入下面的基板中的沟道。因此，此类太阳能电池可被称为沟道接触式太阳能电池。与此相反，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，包括：基板，所述基板具有光接收表面和背表面；薄电介质层，所述薄电介质层被设置在所述基板的所述背表面的一部分上；第一多晶硅发射极区域，所述第一多晶硅发射极区域被设置在所述薄电介质层的第一部分上并掺有第一导电类型的杂质；以及第二多晶硅发射极区域，所述第二多晶硅发射极区域被设置在所述薄电介质层的第二部分上，靠近被设置在所述薄电介质层的所述第一部分上的所述第一多晶硅发射极区域，所述第二多晶硅发射极区域掺有第二相反导电类型的杂质，其中所述第一多晶硅发射极区域中的所述第一导电类型的杂质的总浓度比所述第二多晶硅发射极区域中的所述第二导电类型的杂质的总浓度大至少一个数量级。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.27 US 14/227,9651.一种太阳能电池，包括：基板，所述基板具有光接收表面和背表面；薄电介质层，所述薄电介质层被设置在所述基板的所述背表面的一部分上；第一多晶硅发射极区域，所述第一多晶硅发射极区域被设置在所述薄电介质层的第一部分上并掺有第一导电类型的杂质；以及第二多晶硅发射极区域，所述第二多晶硅发射极区域被设置在所述薄电介质层的第二部分上，靠近被设置在所述薄电介质层的所述第一部分上的所述第一多晶硅发射极区域，所述第二多晶硅发射极区域掺有第二相反导电类型的杂质，其中所述第一多晶硅发射极区域中的所述第一导电类型的杂质的总浓度比所述第二多晶硅发射极区域中的所述第二导电类型的杂质的总浓度大至少一个数量级。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，还包括：所述第一多晶硅发射极区域和所述第二多晶硅发射极区域之间的P/N结。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述第一多晶硅发射极区域中的所述第一导电类型的杂质为N型杂质，所述第二多晶硅发射极区域中的所述第二导电类型的杂质为P型杂质。4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其中所述N型杂质为磷，并且所述第一多晶硅发射极区域中的所述第一导电类型的杂质的总浓度为约1E20个原子/cm3，并且其中所述P型杂质为硼，并且所述第二多晶硅发射极区域中的所述第二导电类型的杂质的总浓度为约1E18个原子/cm3。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述第一多晶硅发射极区域还包含所述第二导电类型的杂质。6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其中所述第一多晶硅发射极区域中的所述第一导电类型的杂质的总浓度比所述第二多晶硅发射极区域以及所述第一多晶硅发射极区域中的所述第二导电类型的杂质的总浓度高出约两个数量级。7.根据权利要求1所述的太阳能电池，还包括：电连接至所述第一多晶硅发射极区域的第一导电触点结构；以及电连接至所述第二多晶硅发射极区域的第二导电触点结构。8.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：在基板的背表面的一部分上形成薄电介质层，所述基板具有与所述背表面相背对的光接收表面；在所述薄电介质层的第一部分上形成第一多晶硅发射极区域并掺入第一导电类型...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·D·史密斯，
申请(专利权)人：太阳能公司，
类型：发明
国别省市：美国;US