[发明专利]使用基板级离子注入制造太阳能电池发射极区

说明书

本发明描述了使用基板级离子注入制造太阳能电池发射极区的方法以及所得的太阳能电池。在一个实例中，制造太阳能电池的方法包括通过离子注入在半导体基板中形成轻掺杂区，所述轻掺杂区为第一浓度的第一导电类型。所述方法还包括通过离子注入形成具有第二更高浓度的所述第一导电类型的第一多个掺杂区，所述第一多个掺杂区与所述轻掺杂区的第一部分重叠。所述方法还包括通过离子注入形成第二多个掺杂区，所述第二多个掺杂区具有浓度高于第一浓度的第二导电类型，并且所述第二多个掺杂区与轻掺杂区的第二部分重叠并且与所述第一多个掺杂区相间但不重叠。

本申请是申请号为2016800247478、申请日为2016年3月22日、发明名称为“使用基板级离子注入制造太阳能电池发射极区”的专利申请的分案申请。

技术领域

本公开的实施例属于可再生能源领域，并且具体地讲，涉及使用基板级离子注入制造太阳能电池发射极区的方法以及所得的太阳能电池。

背景技术

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半导体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掺杂区和n掺杂区，从而在掺杂区之间产生电压差。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。

发明内容

根据本公开内容的一个方面，提供了一种制造太阳能电池的方法，方法包括：通过离子注入在半导体基板中形成轻掺杂区，轻掺杂区为具有第一浓度的第一导电类型；通过离子注入形成具有第二更高浓度的第一导电类型的第一多个掺杂区，第一多个掺杂区与轻掺杂区的第一部分重叠；以及通过离子注入形成第二多个掺杂区，第二多个掺杂区具有浓度高于第一浓度的第二导电类型，并且第二多个掺杂区与轻掺杂区的第二部分重叠并且与第一多个掺杂区相间但不重叠；其中轻掺杂区、第一多个掺杂区和第二多个掺杂区形成于半导体基板的背表面中，背表面与半导体基板的光接收表面相对，方法还包括：在半导体基板的光接收表面上形成薄隧穿介电层，薄隧穿介电层具有在大约10至大约150埃的范围内的厚度；在薄隧穿介电层上形成掺杂的非晶硅层；以及在对半导体基板进行热退火，使掺杂的非晶硅层晶化，以在半导体基板的光接收表面上形成掺杂的多晶硅层。

根据本公开内容的另一个方面，提供了一种太阳能电池，包括：半导体基板，半导体基板具有光接收表面以及与光接收表面相对的背表面；设置在半导体基板中并且处于半导体基板的背表面上的毯覆式掺杂区，毯覆式掺杂区为第一浓度的第一导电类型；设置在半导体基板中并且与毯覆式掺杂区重叠的第一多个掺杂区，第一多个掺杂区为第二更高浓度的第一导电类型；设置在半导体基板中并且与毯覆式掺杂区重叠但与第一多个掺杂区相间且不重叠的第二多个掺杂区，第二多个掺杂区为浓度高于第一浓度的第二导电类型；在太阳能电池的背表面电连接到第一多个掺杂区的第一多个触点；在太阳能电池的背表面电连接到第二多个掺杂区的第二多个触点；在半导体基板的光接收表面上的薄隧穿介电层，薄隧穿介电层具有在大约10至大约150埃的范围内的厚度；以及掺杂的多晶硅层，其位于薄隧穿介电层上。