具有区分开的P型和N型架构并且包含点状扩散的太阳能电池发射极区的制造制造技术

本文描述了制造具有区分开的P型和N型架构并且包含点状扩散的太阳能电池发射极区的方法，以及所得太阳能电池。在一个示例中，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的多个非连续沟槽中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有区分开的P型和N型架构并且包含点状扩散的太阳能电池发射极区的制造
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型架构并且包含点状扩散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，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掺杂区域和n掺杂区域，从而在掺杂区域之间产生电压差。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1至图6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和平面图，其中：图1示出了太阳能电池制造中的一个阶段的剖视图，其涉及在形成于基板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；图2示出了图1的结构的剖视图和对应的平面图，其中所述结构经过图案化绝缘层和第一硅层，以形成其上具有绝缘顶盖的第一导电类型的第一硅区；图3示出了图2的结构的剖视图，其中所述结构经过沟槽表面纹理化，以形成在基板内具有纹理化的表面的纹理化的凹陷部或沟槽；图4示出了形成第二薄介电层和第三薄介电层以及第二硅层之后的图3的结构的剖视图和对应的平面图；图5示出了图4的结构的剖视图和对应的平面图，其中所述结构经过图案化第二硅层以形成隔离的第二硅区，以及在第二硅层的多个区中形成接触开口；以及图6示出了形成多个导电触点之后的图5的结构的剖视图。图7为根据本公开的实施例的流程图，该流程图列出与图1至图6相对应的太阳能电池的制造方法中的操作。图8A和图8B示出了根据本公开的另一个实施例的另一种太阳能电池的制造中的各个阶段的剖视图。图9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“用作实例、例子或举例说明”。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。本说明书包括提及“一个实施例”或“实施例”。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，该术语并不排除其他结构或步骤。“被配置为”。各个单元或部件可被描述或声明成“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，即使当指定的单元/部件目前不在操作(例如，未开启/激活)时，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。“第一”、“第二”等。如本文所用的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/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)，并且不一定是机械连接。“阻止”-如本文所用，阻止用于描述减小影响或使影响降至最低。当组件或特征被描述为阻止行为、运动或条件时，它可以完全防止某种结果或后果或未来的状态。另外，“阻止”还可以指减少或减小可能会发生的某种后果、表现和/或效应。因此，当组件、元件或特征被称为阻止结果或状态时，它不一定完全防止或消除该结果或状态。此外，以下描述中还仅为了参考的目的使用了某些术语，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的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型架构并且包含点状扩散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。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的多个非连续沟槽中。本文还公开了制造太阳能电池的方法。在一个实施例中，一种制造太阳能电池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，以提供太阳能电池的第一发射极区。基板具有光接收表面和背表面。该方法还包括在第一硅层上形成绝缘层。该方法还包括在绝缘层和第一硅层中形成多个开口，以及在基板的背表面中形成对应的多个非连续沟槽。该方法还包括在形成于多个非连续沟槽中的第二薄介电层上形成第二不同导电类型的第二硅层，以提供太阳能电池的第二发射极区。在另一个实施例中，一种制造太阳能电池的交替的N型发射极区和P型发射极区的方法涉及在形成于N型单晶硅基板的背表面上的第一薄介电层上形成P型硅层。该方法还涉及在P型硅层上形成绝缘层。该方法还涉及通过激光烧蚀图案化绝缘层和P型硅层，以形成其上具有绝缘顶盖的P型硅区并暴露N型单晶硅基板的多个区，所述N型单晶硅基板的多个区中的每个区具有在N型单晶硅基板中形成的多个非连续沟槽。该方法还涉及在P型硅区的暴露侧上形成第二薄介电层。该方法还涉及在第二薄介电层上，在P型硅区的绝缘顶盖上以及在第三薄介电本文档来自技高网...

【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；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；以及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的多个非连续沟槽中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.19 US 14/491,0451.一种太阳能电池，包括：基板，所述基板具有光接收表面和背表面；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；以及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的多个非连续沟槽中。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述多个非连续沟槽中的每个沟槽具有约30微米至60微米范围内的宽度，并且其中所述多个非连续沟槽中的依次排列的沟槽以大约在50微米至300微米范围内的距离隔开。3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中所述多个非连续沟槽中的每个沟槽具有从所述背表面进入所述基板中的大约在0.5微米至10微米范围内的深度。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述非连续沟槽中的每一个具有近似圆形的形状。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述非连续沟槽中的每一个具有纹理化的表面。6.根据权利要求1所述的太阳能电池，还包括：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。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.根据权利要求1所述的太阳能电池，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。9.根据权利要求1所述的太阳能电池，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。10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述基板是N型单晶硅基板，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型，并且其中所述太阳能电池是背接触太阳能电池。11.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：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，以提供所述太阳能电池的第一发射极区，所述基板具有光接收表面和所述背表面；在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯塔凡·韦斯特贝格，加布里埃尔·哈利，
申请(专利权)人：太阳能公司，
类型：发明
国别省市：美国,US