CN101632180A - 混合硅太阳电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳电池，在该太阳电池中，非晶半导体层(15)位于晶体硅结构的背面上以形成异质结。第一接触结构与晶体层(14)接触，而第二接触结构与非晶半导体层(15)接触。本发明还提供一种形成异质结太阳电池的方法，在该方法中，掺杂的非晶半导体层(15)形成在相反掺杂的晶体硅层(14)上，与该晶体硅层(14)形成背面异质结。随后形成背面接触(16)，与非晶半导体层(15)接触，并且在需要与晶体硅层(14)形成金属接触的位置处形成与晶体硅层(14)相同传导类型的重掺杂区(13)，以便于与随后形成的金属接触(10)接触。

Description

混合硅太阳电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及硅太阳电池的领域，具体地，本发明涉及一种使用混合技术以改进能量转换效率和降低生产成本制造此太阳电池的方法。
背景技术
基于p型硅晶片的太阳电池的制备通常为先通过诸如磷等适当掺杂剂的扩散将晶片的顶表面转换成n型，从而在光接收侧形成浅n型区(发射极)，随后通过诸如氢化氮化硅对光接收侧进行钝化，以及通过对由诸如Al的较重掺杂的p型掺杂剂形成的背面电场进行背面钝化，然后对硅片两面的电接触层进行金属化。
然而，n型Czochralski(CZ)硅晶片相比于通常可利用的掺硼的p型CZ硅晶片具有显著的优点。这是因为在标准p型CZ材料中由于与氧和硼杂质的同时存在，导致缺陷的生成，该缺陷显著降低了p型材料中的少数载流子的寿命。相比而言，没有明显氧浓度的硅晶片(这可以通过非CZ过程例如通过使用浮区法生产的晶片来实现)或没有明显硼浓度的硅晶片(诸如n型或高电阻率的Czochralski晶片)比在太阳电池的商业化生产中主要使用的标准p型CZ晶片能得到更高的少数载流子寿命。然而，在商业太阳电池的生产中所使用的大部分现存设备和/或过程都已被开发设计适用于p型晶片生产而不能用于n型晶片制作。而太阳电池工业仍必须将n型CZ晶片并入生产过程中。此外，对于n型晶片，硼掺杂还是制备其p型区(发射极)的主导方法。因此，仅仅采用n型晶片仍会导致在电池结构中存在同时具有高B和O浓度的区域。
现有技术提出在晶体硅的光接收表面上生长非晶硅(a-Si)材料层以在界面处形成了异质结来作为一种避免硼掺杂的p型CZ-Si区的方法。利用此方法，使用n型CZ硅晶片，而不在硅晶片中引入任何的硼掺杂区，以在整个器件中保持高的少数载流子寿命。
然而，利用此方法，由于异质结构中的非晶硅具有非常低的导电率，当异质结构用在光接收表面处时，将生成的电流沿平行于电池表面的方向传导到位于非晶硅材料之上的金属接触是不可行的。如现有技术中所示必须在非晶硅层上沉积导电氧化物层(如铟锡氧化物)。此导电氧化物层从非晶硅材料收集生成的电荷并将它传导到金属接触所在的位置，从而将电流在非晶硅材料中的流动减到最小。然而，导电氧化物层明显增加太阳电池的制造成本，同时也因为引入了不合需要的光吸收以及由于与金属接触的界面处的电阻损耗而降低了电池的性能。传导氧化物层还导致潜在的耐用性问题，随着电池的老化，所述问题会降低电池的性能。这种影响在文献中已有完整的记载。
光接收表面上的非晶硅层厚度的微小变化也能够对电池性能有显著的影响。例如，如果非晶硅壁最佳厚度稍厚，则在非晶硅材料内将出现明显的光吸收，这不能有助于电池的生成电流。这尤其降低了电池对较短波长的光的响应。另一方面，如果非晶硅比最佳厚度稍小，则这将导致较差效果的表面钝化，器件电压相应降低。非晶硅材料的最佳厚度恰好在减少短波长响应的一些损失和减少电压的一些损失这两个损失机制之间折衷。
发明内容
根据第一方面，提供一种太阳电池，包括：
i)晶体硅层，其具有前光接收表面和背面；
ii)非晶半导体层，在所述晶体层背面上与晶体层形成异质结；
iii)与所述晶体层接触的第一接触结构和与所述非晶层接触的第二接触结构。
该器件可以形成在硅晶片上或在玻璃或其他合适衬底上的晶体硅薄膜上。
第二接触结构与背面上的非晶层接触并且位于该非晶层上，并且可以是连续的接触层或者可以是诸如栅格状或一组手指状的间歇结构。在第二接触结构与异质结构互相交叉的背面n型自对准金属化的情形中，非晶层可以在整个背面上是连续的，或者非晶层和栅格状/手指状的第二接触以相同的间歇式结构沉积在背面上，从而使金属接触结构与非晶硅层对准。
第一接触结构可以是诸如栅格状或一组手指状的间歇结构，位于晶体硅层的前光接收表面上，或者在第一接触结构与异质结构相互交叉的背面n型自对准金属化的情形中，如果非晶层在整个背面上连续，则最初位于非晶层上的第一接触结构(也位于背面)最终可以与非晶层隔离。在此情形中，需要对第一接触进行处理，使得它延伸通过相隔的非晶层以接触到晶体硅层的背面。在后者的情形中，第一和第二接触结构中的一个将在背面上间隔进行以均能实现晶体区和非晶区的分布式电接触。
根据第二方面，一种在与硅太阳电池体的前光接收表面相对的的背面上形成异质结的方法，包括：
a)在掺杂的晶体硅层背面上形成相反掺杂的非晶半导体层；
b)然后形成与上述非晶半导体层接触的背面接触；
c)在前表面上需要金属接触的位置处形成与晶体硅层相同导电类型的重掺杂区；
d)形成与上述重掺杂区接触的金属接触；
该方法可以在硅晶片或生长在玻璃或其他合适衬底上的晶体硅薄膜上进行。优选地，在使用晶片的情形中，掺杂的硅晶片为n型硅晶片，对该n型硅晶片首先进行去除表面损伤、制绒和清洗。晶片的前表面优选地用含磷掺杂剂进行PECVD沉积氮化硅层。如此即可在氮化硅层之下引入电子累积层。
非晶半导体层优选地是氢化非晶硅、氢化非晶碳化硅或氢化非晶硅锗合金。在下文中我们将使用氢化非晶硅作为示例。
第二接触结构诸如通过溅射铝，优选地由一层金属或多层金属形成。
第一接触结构优选地由Ni、Cu或Ag在n型晶体硅晶片或n型晶体硅薄膜中的重掺杂n++区上电镀金属制成。重掺杂n++区优选地通过磷掺杂剂的激光掺杂产生。
优选地，在化学镀/电镀金属接触之前，比如先经过镍，然后铜，然后为浮现银，用银替换铜的表面原子这一镀金属步骤之前，对n++区进行清洗。然后优选地，进行金属烧结(如果在Ni电镀之后这还未进行)。
可替选地，在采用硅晶片的情形中，前表面第一接触结构可以在背面异质结形成之前形成，在此情形中，需在晶体硅的背面上形成临时氧化物层，它在形成异质结的非晶硅层之前会被移除，然后再进行背面金属接触。
在另一可替代方法中，前表面结构通过如下形成：
a)先通过氮化或氧化形成前表面预钝化层；
b)再沉积加入磷掺杂剂的n型氢化非晶硅层；
c)然后沉积加入可选磷掺杂剂的氮化硅层；
随后在由上述方法产生的前表面结构上添加如上面所述的第一接触结构。
在与异质结结构交叉设置的背面n型自对准金属化接触结构异质结中，与晶体硅晶片或晶体薄膜接触的第一接触结构形成在晶体硅晶片或晶体薄膜的背面上，并且当非晶层是连续设置时，则通过激光掺杂透过背面的非晶硅层形成，或者当非晶层是间断式设置时，则激光掺杂透过背面非晶硅层中的间隙形成。在背面上形成第一接触和第二接触包括如下步骤：
a)在掺杂的氢化非晶硅层上以开放图案形成带有正极汇流条的第二接触结构；
b)通过含有磷掺杂剂的等离子增强化学气相沉积(PECVD)形成诸如氮化硅、二氧化硅或碳化硅的前介电层和后介电层，利用掩模板来使上述正极金属汇流条暴露；
c)利用激光掺杂在背面上形成与梳状金属涂覆区互相交叉的重掺杂n++区；
d)在上述重掺杂n++区上形成第一金属接触。
优选地，在这种形式的背面异质结器件中形成电接触的过程包括：
a)在背面通过溅射诸如铝的金属形成第二接触，以形成带有正极汇流条的梳状图案的背面接触；
b)在背面利用激光掺杂方法形成与上述梳状金属区互相交叉设置的n++区；
c)对上述n++区进行化学清洗，然后通过化学镀/电镀例如先镍，然后铜，然后为浮现银，以用银替换铜的表面原子这一步骤，以形成与晶体硅层接触的第一接触结构；以及
d)进行金属烧结。
在采用硅晶片的情形中，在形成与硅晶片接触的背面接触之后，在硅晶片的前表面进行含磷掺杂剂的PECVD沉积氢化氮化硅。这会在氮化硅层之下形成电子累积层。
使用如上所述的激光掺杂方法，通过背面n型自对准金属化工艺，在设置于玻璃衬底上的n型晶体硅薄膜上形成含有与异质结结构呈交叉设置的背面n型自对准金属化接触结构的太阳电池的制作方法包括：
a)在玻璃衬底上形成晶体硅薄膜；
b)在暴露的晶体硅层的背面上生长非晶硅层以形成异质结；
c)通过在背面溅射诸如铝的金属形成第二接触结构，以形成带有正极汇流条的梳状图案的背面接触；
d)用激光掺杂方法在背面上形成与上述梳状金属区互相交叉的n++区；
e)在n++区上形成第一接触结构。
在此情形中，优选地，在生长晶体硅层之前，在玻璃衬底先生长加入磷掺杂剂的前表面氮化硅层。除此以外，该优选过程与采用掺杂硅晶片的过程相似。
附图说明
现在将参照附图对本发明的实施例进行描述，在附图中：
图1示意性地示出了具有前表面自对准金属接触的背面异质结结构；
图2示意性地示出了形成具有前表面自对准金属化接触的背面异质结结构的一种方法中的中间步骤结构图示；
图3示意性地示出了一种背面n型自对准金属化接触结构与背面异质结结构呈交叉设置的结构图示；
图4示意性地示出了利用激光掺杂通过前表面自对准金属化形成接触结构的具有低温介质层的异质结太阳电池结构的示意图；
图5示意性地示出了一种在玻璃基板上的n型晶体硅薄膜上形成与异质结结构呈交叉设置的背面n型自对准金属化接触结构的太阳电池结构示意图。
具体实施方式
参照附图，示出了采用背面异质结构的太阳电池的若干实施例。
在这些实施例中，异质结位于背面，避免了当异质结位于光接收(前)面上时需要使用导电氧化层来实现横向传导，以及降低了器件性能对于异质结构内的非晶硅层的厚度灵敏性的影响。在此处所述的实施例中，光首先通过晶体硅区域，基本避免了短波长光通过非晶硅层的情形。这也有助于实现金属在非晶硅层的整个背面上的利用，因此避免了使用导电氧化层来传导平行于电池表面的方向的电流。
然而，在背面异质结的使用增加了在光接收表面附近产生的载流子的行进距离，因为这些载流子必须行进到位于背面的收集结。因此，优选使用高电阻率和高质量的晶片(无论该结构设计用于n型晶片还是p型晶片)或者将晶体区制造为薄膜或两者兼之。如果使用n型晶片，则对其前表面需要针对n型材料的接触图案(否则在背面与异质结的接触互相交叉)，由此金属接触下面的重掺杂是有必要的，以便最小化接触电阻，并且最小化金属/硅界面对器件暗电流的影响。在沉积异质结所需的非晶硅材料之前，为避免晶片表面或晶片材料的品质下降，应避免使用高温热处理。在沉积氢化非晶硅之后，随后的器件处理也应与现存的结构兼容以避免异质结退化或表面钝化质量的下降。
对于高电阻率晶片，在没有单独的相同极性的前表面扩散的情况下，将多数载流子从晶片体内传导到n型金属(第一)接触(诸如前表面金属接触)是一个挑战，在此情形中，所述单独的相同极性的前表面扩散与背面上的异质结的使用不兼容。由于来自非晶硅中的氢的损失或者乃至诸如通过在所需温度下的结晶而对非晶硅材料的损害，所以在背面异质结形成之后，不能使用传统的前表面扩散；另一方面，形成背面异质结前，传统的前表面扩散也是不可行的，这是因为热处理过程会对背面带来影响以及相关操作期间也会在背面产生问题，诸如产生缺陷、表面变粗糙、表面污染、表面氧化或不合需要的掺杂剂或其他杂质扩散进入表面。采用任何的当前商用电池技术(诸如丝网印刷的太阳电池、埋入式接触的太阳电池、点接触太阳电池等)进行金属接触方案通常不能实现上述全部内容，主要由于它们需要借助高温热处理过程，要么是与必要的扩散过程结合，或者是与另外的金属接触的烧结结合。
参照图1，上述的非晶硅/晶体硅异质结构17在电池的背面处使用，而自对准的化学镀(或电镀)前表面金属化接触10形成在重掺杂区13上，该重掺杂区13通过使用如由Wenham和Green在US专利6429037中所述的激光掺杂形成。然而，因为它必须与用于将多数载流子从它们的生成点传导到金属所在的位置的技术结合使用，所以这样做可能是不够的。诸如目前实际上在所有商业制造的太阳电池中使用的传统扩散过程与本发明中的背面异质结设计不兼容，目前已有三个可兼容的可选方案(目前未在商业制造的电池中使用)经确定足以提供所必须的多数载流子传导。
在第一可选方案中，如Wenham等在澳大利亚临时申请No.AU2005926552和2005926662“Low area screen printed metalcontact structure and method”(通过参引结合于此)中描述的，激光掺杂的透明导体能够用于将电流传导到自对准的金属接触，其中优选地，此透明导体与金属接触线正交分布。在此结构中，所有用于透明导体和自对准金属化接触的激光掺杂都能在单一过程中进行，只要针对透明导体使用不同的激光条件，由此叠置介电层和/或抗反射涂层和/或扩散源不会被明显损坏，因此仍能够在随后的电镀过程对硅表面起掩模作用。可替选地，透明导体也能在介电层/抗反射层/表面钝化层沉积之前形成，从而使它们的表面在用激光掺杂来形成自对准金属化接触后的镀金属过程中受到保护。
在第二可选方案中，可以在表面利用静电效应，例如刻意引入显著能级的电荷(如果使用n型晶片则为正电荷，如果使用p型晶片则为负电荷)到表面介电层中，从而在该表面处产生累积层，以增强多数载流子向金属接触或透明导体的位置的传导。例如，将高能级的原子氢引入富硅的氮化硅层能够实现此结果。其他的元素也能够将正电荷加入此介电层中。如果引入的适当，则这些静电效应与介电层一起能提供非常高效的表面钝化。可替选地，具有适当宽带隙和适当掺杂的半导体材料也能被用来在表面附近造成能带弯曲，产生累积层，以此改善n型晶片的横向传导率。与此等同的方法也可用于p型晶片，其中空穴积聚到表面，改善了多数载流子的横向传导率，在此情形中，多数载流子为空穴。掺杂氢化非晶硅就是与背面异质结兼容的宽带隙半导体材料之一。在此材料中，释放的原子氢可以与硅悬挂键在界面处结合以消除中间隙态，从而增强了表面钝化效果。此外，通过诸如氮或氧的某些元素的扩散，晶体硅衬底的子表面区可以转换成介电层，从而将硅悬挂键移离原始的晶体硅表面并将由于没有完全清洗遗留的表面污染物导致的任何负面影响减到最小。
在第三可选方案中，通过使用快速热处理(RTP)或激光掺杂来实现整个前表面的大面积扩散也能起到效果，这些热效应将不会使背面的异质结退化。此技术能够与自对准金属化方案一起用于背面异质结构，在此，前表面快速热处理或激光扩散在激光掺杂形成与镀金属接触的重掺杂区之前进行。在此方案中，能够将同一掺杂剂源用在前表面扩散和自对准金属化和/或透明导体的激光掺杂中。例如，磷源能够加入氮化硅抗反射涂层，然后作为前表面扩散、透明导体和自对准金属化的磷源。
在使用电阻率在1-5Ω-cm的中等电阻率的n型晶片的情形中，晶片本身的方块电阻率足以避免对上述用于增强晶片中的多数载流子的横向传导率以促进第一金属接触的收集的方法的需求。这些晶片有足够高的少数载流子寿命，只要晶片厚度不厚于200微米，则与所提供的背面异质结器件设计兼容。
实现背面异质结结构的实施示例。
1.形成背面异质结，随后通过激光掺杂形成前表面自对准金属化接触(参照图1)包括如下步骤：
a)对n型硅晶片14去除表面损伤、制绒和清洗；
b)在晶片背面上沉积一个p型氢化非晶硅层15；
c)在前表面利用PECVD沉积含有磷掺杂剂的氮化硅11，以此在氮化硅层11之下引入电子累积层12；
d)溅射诸如铝的金属16，形成背面(第二)接触；
e)在前表面上需要金属接触的位置利用激光掺杂产生n++区13；
f)化学清洗n++区13，再化学镀/电镀金属10，诸如先镀镍，然后镀铜，然后镀浮现银，用银替换铜的表面原子；
g)金属烧结(如果在镍电镀之后这还未进行)
2.通过激光掺杂形成前表面自对准金属化接触(参照图2)然后形成背面异质结包括如下步骤：
a)对n型硅晶片14进行去除表面损伤、制绒和清洗；
b)在背面上生长临时保护层，如用PECVD生长氧化硅18；
c)如上述示例1中那样，在前表面利用PECVD沉积含有磷掺杂剂的氮化硅11，在氮化硅层11之下引入了电子累积层12；
d)在前表面上需要金属接触的位置用激光掺杂产生n++区13；
e)然后除去背面保护层18(见图2)并清洗背面；
f)然后在晶片背面上沉积p型氢化非晶硅层15；
g)然后在背面溅射诸如铝的金属16，形成背面(第二)接触；
h)化学清洗n++区13，再化学镀/电镀金属10，诸如先镀镍，然后镀铜，然后镀浮现银，用银替换铜的表面原子；
i)金属烧结(如果在镍电镀之后这还未进行)
3.通过激光掺杂形成与背面异质结构互相交叉的背面n型自对准金属化接触(参照图3)包括如下步骤：
a)对n型硅晶片34进行去除表面损伤、制绒和清洗；
b)然后在晶片背面上沉积(连续的或以梳状间歇图案的)p型氢化非晶硅层35；
c)在非晶硅层35上溅射诸如铝的金属36，形成带有正极汇流条的梳状间歇图案的背面接触；
d)在前表面和背面利用PECVD沉积含磷掺杂剂的氮化硅层31；其中，在背面沉积氮化硅时，利用掩模使正极金属汇流条暴露；
e)在背面上用激光掺杂产生n++区33，与梳状金属涂覆区36互相交叉设置；
f)化学清洗n++区33，再化学镀/电镀金属30，诸如先镀镍，然后镀铜，然后镀浮现银，用银替换铜的表面原子；
g)金属烧结(如果在Ni电镀之后这还未进行)
4.形成背面异质结结构，随后利用激光掺杂和低温介电层形成前表面自对准金属化接触(参照图4)，包括如下步骤：
a)对n型硅晶片44进行去除表面损伤、制绒和清洗；
b)在晶片背面上沉积p型氢化非晶硅层45；
c)溅射诸如铝的金属46形成背面接触；
d)通过氮化或氧化形成前表面预钝化层47；
e)在前表面沉积含有磷掺杂剂的n型氢化非晶硅层48；
f)在前表面沉积含有磷掺杂剂的低温氮化硅41层；
g)在前表面上需要金属接触的位置用激光掺杂产生n++区43；
h)化学清洗n++区43，再化学镀/电镀金属40，诸如先镀镍，然后镀铜，然后镀浮现银，用银替换铜的表面原子；
i)金属烧结(如果在Ni电镀之后这还未进行)
5.在玻璃基板上的薄膜n型晶体硅上的背面利用激光掺杂形成背面n型自对准金属化接触，与背面异质结结构相互交叉设置(参照图5)，包括以下步骤：
a)在玻璃衬底59上用PECVD沉积含有磷掺杂剂氮化硅层51，；
b)在玻璃衬底上的氮化硅层51上生长n型薄膜晶体硅层54；
c)然后在薄膜晶体硅层的背面上沉积p型氢化非晶硅层55；
d)然后溅射诸如铝的金属56，形成带有正极汇流条的梳状图案的背面接触；
e)利用掩模使正极金属汇流条暴露出来并在背面用PECVD沉积含有磷掺杂剂的氮化硅61。加入足够的磷掺杂剂，以在随后的激光掺杂中使n型掺杂剂盖过p型掺杂剂从而产生自对准第一金属接触所需的n++区；
f)用激光掺杂在背面产生n++区53，并与梳状金属涂覆区56互相交叉分布；
g)化学清洗n++区53，随后化学镀/电镀金属50，诸如先镀镍，然后镀铜，然后镀浮现银，用银替换铜的表面原子；
h)金属烧结(如果在Ni电镀之后这还未进行)
总之，上文所述的是基于晶体硅的太阳电池，该太阳电池具有位于背面的用于实现光生电子空穴对分离的非晶硅异质结以及在晶体硅材料内形成用于多数载流子传导的激光掺杂局部区域。
一些实施例中利用杂质扩散机制引入包含与晶片相同极性的掺杂剂的前(光接收侧)钝化结构，以产生与较轻掺杂晶片的界面，该界面在钝化介电膜沉积到硅前表面之前向内移动到体硅内。
其他实施例中利用杂质扩散机制引入加入包含如氮或氧掺杂剂的前(光接收侧)钝化结构，以产生与掺杂晶片的界面，该界面在沉积氢化非晶硅钝化层之前向内移动到体硅内，随后钝化例如氮化硅的低温介电层。
一些实施例还通过在硅前表面局部区域进行激光掺杂引入局部前电极，同时破坏上面的介质钝化层或非晶硅层，以便暴露出激光掺杂后的硅表面，然后在此暴露区域利用自对准金属化形成金属接触，同时未破环的钝化层遮掩了光接收表面的其余部分避免形成金属接触。
实施例中也可以使用一层或多层金属直接沉积在所述非晶硅膜上，作为后电极。
在替代的结构中，一些实施例可以在背面上加入互相交叉的正/负电极结构，该电极结构通过在图案化的后电极上进行激光掺杂及随后进行的金属化来制成。
在一些实施例中，前接触也可以采用通过激光掺杂与上述的前金属化方案相结合而形成的透明导体，该透明导体与金属接触线垂直或成一定角度，从而使透明导体与第一金属接触之下的重掺杂区相交。
需理解的是，在不偏离如广泛描述的本发明的实施例的精神或范围的情况下，本领域中的技术人员对本发明进行诸多变形和/或修改皆为本发明的保护范围。这些实施例仅为示例性而非用以限制本发明。

Claims (46)

1.一种太阳电池，包括：
i)晶体硅层，其具有前光接收表面和背面；
ii)非晶半导体层，在所述晶体硅层的背面与所述晶体硅层形成异质结；
iii)与所述晶体硅层接触的第一接触结构以及与所述非晶层接触的第二接触结构。
2.如权利要求1中所述的太阳电池，其中，
所述第二接触结构与所述背面上的非晶层接触并位于所述非晶层上。
3.如权利要求1或2中所述的太阳电池，其中，
所述非晶层在整个背面上连续。
4.如权利要求3中所述的太阳电池，其中，
所述第二接触结构包括接触材料形成的连续接触层。
5.如权利要求3中所述的太阳电池，其中，
所述第二接触结构包括接触材料形成的栅格状结构。
6.如权利要求2中所述的太阳电池，其中，
所述第二接触结构包括接触材料形成的间歇结构，且与所述非晶层对准，其中所述非晶层与所述接触材料的间歇结构以相同的图案布置。
7.如权利要求1到6中的任一项所述的太阳电池，其中，
所述第一接触结构与所述非晶层和所述第二接触结构隔离，且在若干彼此间隔的位置上延伸穿过所述非晶层和所述第二接触结构以接触所述晶体硅层的背面。
8.如权利要求7中所述的太阳电池，其中，
所述第二接触结构包括接触材料形成的一组相互连结的手指状结构。
9.如权利要求8中所述的太阳电池，其中，
所述第一接触结构包括与所述异质结和所述第二接触结构互相交叉设置的背面n型自对准金属化接触。
10.如权利要求1到6中的任一项所述的太阳电池，其中，
所述第一接触结构包括位于所述晶体硅层的所述前光接收表面上的间歇结构。
11.如权利要求10中所述的太阳电池，其中，
所述第一接触结构包括位于所述晶体硅层的所述前光接收表面上的栅格状结构。
12.如权利要求10中所述的太阳电池，其中，
所述第一接触结构包括位于所述晶体硅层的所述前光接收表面上的一组手指状结构。
13.如权利要求1到12中的任一项所述的太阳电池，其中，
所述晶体硅层包括硅晶片。
14.如权利要求1到13中的任一项所述的太阳电池，其中，
所述晶体硅层包括位于玻璃衬底上的晶体硅薄膜。
15.一种在与硅太阳电池基体的前表面或光接收表面相对的背面上形成异质结的方法，包括：
a)在掺杂的晶体硅层的背面上形成相反掺杂的非晶半导体层；
b)形成背面接触，以与所述非晶半导体层接触；
c)在所述晶体硅层的表面上需要金属接触的位置处形成与所述晶体硅层相同导电类型的重掺杂区；
d)形成与所述重掺杂区接触的金属接触。
16.如权利要求15所述的方法，其中，
所述非晶半导体层是氢化非晶硅、氢化非晶碳化硅或氢化非晶硅锗合金。
17.如权利要求15或16所述的方法，其中，
所述第二接触通过应用一层或多层金属形成。
18.如权利要求17所述的方法，其中，
所述第二接触通过将铝溅射在所述非晶半导体层上形成。
19.如权利要求15到18中的任一项所述的方法，其中，
所述第一接触结构通过将一种或多种金属镀在n型晶体硅层中的重掺杂n++区上形成。
20.如权利要求19所述的方法，其中，
所述重掺杂n++区通过器件表面层中的磷掺杂剂源的激光掺杂产生。
21.如权利要求19或20所述的方法，其中，
所述电镀金属选自Ni、Cu或Ag。
22.如权利要求19到21中的任一项所述的方法，其中，
在将金属化学镀或电镀在所述第一接触结构上之前，对所述n++区进行清洗。
23.如权利要求22所述的方法，其中先镀镍层，后镀铜层，然后镀浮现银，利用银替换铜的表面原子。
24.如权利要求23所述的方法，其中，
在镀金属之后，对所述金属进行烧结。
25.如权利要求15到24中的任一项所述的方法，其中，
所述第一接触结构形成在所述背面上并与所述异质结构互相交叉设置。
26.如权利要求25所述的方法，其中，
所述第一接触是穿过背面非晶硅层和覆盖在所述非晶硅层背面上用作掺杂剂源的绝缘层通过对所述n++区进行激光掺杂形成。
27.如权利要求25所述的方法，其中，
所述第一接触是穿过用作掺杂剂源的绝缘层以及背面非晶硅层的间隙对所述n++区进行激光掺杂形成。
28.如权利要求26或27所述的方法，其中，
第一接触金属化通过在所述n++区的形成期间在所述绝缘层上形成的开口与所述n++区自对准。
29.如权利要求25到28中的任一项所述的方法，其中，
在所述背面上形成所述第一接触和所述第二接触还包括：
e)以开放图案在所述掺杂的氢化非晶硅层上形成具有正极汇流条的所述第二接触结构；
f)通过等离子增强化学气相沉积(PECVD)形成前介电层和后介电层，加入磷掺杂剂，通过掩模来使所述正极汇流条暴露；
g)通过激光掺杂形成与所述第二接触结构互相交叉设置的n++区；
h)在所述n++区上形成金属接触。
30.如权利要求29所述的方法，其中，
所述后介电层被形成为一层或多层的氮化硅、氧化硅或碳化硅。
31.如权利要求25到30中的任一项所述的方法，其中，
形成所述接触结构的过程进一步包括：
i)在所述背面上通过金属溅射形成所述第二接触结构，以形成具有正极汇流条的梳状图案的所述背面接触；
j)使用激光掺杂在所述背面上形成与梳状金属涂覆区互相交叉设置的n++区；
k)化学清洗所述n++区，随后化学镀/电镀金属，以形成与所述晶体硅晶片接触的所述第一接触结构；以及
1)烧结所述金属。
32.如权利要求31所述的方法，其中，
所述第二接触结构的金属是铝。
33.如权利要求31所述的方法，其中，
所述第一接触结构的金属镀包括先镀镍，后镀铜，然后镀浮现银，以利用银替换铜的表面原子。
34.如权利要求25到33中的任一项所述的方法，其中，
所述硅层包括掺杂的硅晶片。
35.如权利要求34所述的方法，其中，
在形成经由所述n++区到所述硅晶片的背面第一接触结构之后，对所述硅晶片的所述前表面进行PECVD沉积氢化氮化硅，同时加入磷掺杂剂。
36.如权利要求15到24中的任一项所述的方法，其中，
所述硅层包括掺杂的硅晶片。
37.如权利要求34、35或36所述的方法，其中，
所述掺杂的硅层是n型硅晶片，在形成所述异质结之前对所述硅晶片进行去除表面损伤、制绒和清洗。
38.如权利要求34、35、36或37所述的方法，进一步包括在所述晶片的前表面设置介电层。
39.如权利要求38所述的方法，其中，
该前介电层被形成为一层或多层的氮化硅、氧化硅或碳化硅。
40.如权利要求38或39所述的方法，其中，
所述介电层是通过加入磷掺杂剂的PECVD沉积形成。
41.如权利要求40所述的方法，其中，
形成所述介电层以在所述氮化硅层之下引入电子累积层。
42.如权利要求34到41中的任一项所述的方法，其中，
通过如下步骤形成前表面结构：
m)通过氮化或氧化形成前表面预钝化层；
n)形成前表面n型氢化非晶硅沉积并加入磷掺杂剂；
o)形成前表面氮化硅沉积，可选地，加入磷掺杂剂。
43.如权利要求34到42中的任一项所述的方法，其中，
在背面异质结形成之前，所述第一接触结构形成在所述前表面上，并且氧化层暂时形成在所述晶体硅的背面上，且所述氧化层在形成所述背面异质结的非晶硅层以及随后的所述第二接触结构的背面金属接触之前被移除。
44.如权利要求15到33中的任一项所述的方法，其中，
所述晶体层包括位于玻璃衬底上的n型晶体硅薄膜，并且所述方法包括：
a)在玻璃衬底上形成晶体硅薄膜；
c)形成非晶硅层，与所述晶体薄膜层暴露的背面形成异质结；
d)在所述背面通过溅射金属形成所述第二接触结构，以形成具有正极汇流条的梳状图案的所述背面接触；
e)在所述背面上利用激光掺杂产生n++区，所述n++区与所述梳状金属涂覆区互相交叉分布；
f)在所述n++区上形成第一金属接触。
45.如权利要求44所述的方法，其中，
用以形成所述第二接触结构的金属是铝。
46.如权利要求45所述的方法，其中，
在应用所述晶体硅层之前，在所述玻璃衬底上生成前表面氮化硅层。
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