CN101884115B - 太阳能电池、其发射极层形成方法及其制造方法 - Google Patents

太阳能电池、其发射极层形成方法及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种太阳能电池的发射极层的形成方法包括以下步骤：制备包括第一导电类型的第一杂质的基板；在所述基板中扩散与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第二杂质，以在所述基板中形成所述发射极层的第一发射极部分；以及选择性地加热所述第一发射极部分的与用于形成至少一个电极的位置相对应的部分，以形成第二发射极部分。

Description

太阳能电池、其发射极层形成方法及其制造方法
技术领域
实施方式涉及太阳能电池、用于形成太阳能电池的发射极层的方法和用于制造太阳能电池的方法。
背景技术
近来，由于认为如石油和煤这样的现有能源将会枯竭，因此替代这些能源的另选能源越来越受到关注。在这些另选能源中，太阳能电池尤其受到关注，因为作为从太阳能产生电能的电池，太阳能电池能够从充足的源吸取能量，并且不会造成环境污染。
通常的太阳能电池包括由具有不同的导电类型(如p型和n型)的半导体制成的基板和发射极层、以及分别在基板和发射极层上形成的电极。通常的太阳能电池还包括在基板和发射极层之间的界面形成的p-n结。
当光入射在太阳能电池上时，在半导体中产生多个电子-空穴对。通过光电伏打效应，这些电子-空穴对分别被分成电子和空穴。因此，分离出的电子朝向n型半导体(如，发射极层)移动，而分离出的空穴朝向p型半导体(如，基板)移动，然后，分别由电连接到发射极层和基板的电极来收集电子和空穴。电极使用电线而互相连接，从而获得电能。
发明内容
技术问题
实施方式的动机是通过简化太阳能电池的制造处理来降低太阳能电池的制造成本。
实施方式的另一个动机是通过简化太阳能电池的制造处理来提高太阳能电池的生产效率。
技术方案
根据本发明的实施方式，一种太阳能电池的发射极层的形成方法包括以下步骤：制备包括第一导电类型的第一杂质的基板；在所述基板中扩散与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第二杂质，以在所述基板中形成所述发射极层的第一发射极部分；并且选择性地加热所述第一发射极部分的与用于形成至少一个电极的位置相对应的部分，以形成第二发射极部分。
根据本发明的另一个实施方式，一种太阳能电池的制造方法包括以下步骤：形成所述太阳能电池的发射极层；形成连接到所述第一发射极部分和所述第二发射极部分的第一电极、和连接到所述基板的第二电极，其中，所述第一电极包括沿所述第二发射极部分形成的至少一个指电极、和与所述至少一个指电极交叉并连接到所述至少一个指电极的至少一个总线电极。
所述至少一个电极可以包括指电极和总线电极，并且所述第二发射极部分形成在所述指电极的下方。
所述第一发射极部分的形成步骤可以包括以下步骤：在扩散炉中提供所述第二导电类型的杂质气体，以使得所述杂质气体中包括的杂质在所述基板中扩散，从而形成所述第一发射极部分；并且在所述基板上产生包括所述杂质的绝缘层。
所述第一发射极部分的形成步骤可以包括以下步骤：在所述基板上涂布包括所述第二导电类型的杂质的杂质源，或者在所述基板上印刷包括所述第二导电类型的所述杂质的掺杂糊；并且加热涂布有所述杂质源或印刷有所述掺杂糊的所述基板，以使得所述杂质在所述基板中扩散，从而形成所述第一发射极部分，并在所述第一发射极部分上产生包括所述杂质的绝缘层。
所述绝缘层可以是PSG(磷硅酸玻璃)。
所述第二发射极部分的形成步骤可以包括以下步骤：在所述绝缘层上照射激光束，从而加热所述第一发射极部分的位于所述绝缘层的被照射所述激光束的部分下方的部分。
所述激光束可以具有比所述至少一个电极的宽度大的照射宽度。
可以通过改变所述激光束的发射位置和改变所述基板的位置中的至少一种来移动所述激光束的照射位置。
所述第二发射极部分可以具有比所述第一发射极部分的薄层电阻(sheet resistance)小的薄层电阻。
所述第二发射极部分可以具有比所述第一发射极部分的杂质浓度大的杂质浓度，并且/或者所述第二发射极部分可以具有比所述第一发射极部分的杂质掺杂深度大的杂质掺杂深度。
选择性加热步骤包括沿着所述至少一个指电极的延伸方向用至少一个激光束照射所述基板。
可以在所述基板的光接收表面上形成所述第一发射极部分和所述第二发射极部分，并且所述第二电极形成在所述基板的与所述光接收表面相对的表面上。
该方法还可以包括以下步骤：在形成所述第二发射极部分之后去除所述绝缘层。
该方法还可以包括以下步骤：在所述第一发射极部分和所述第二发射极部分上形成防反射层。
所述第一电极和第二电极的形成步骤可以包括以下步骤：在对应于所述第二发射极部分的所述防反射层上涂布第一电极糊，以形成所述至少一个指电极的图案，并对具有所述至少一个指电极的所述图案的所述基板进行加热。
所述至少一个指电极的所述图案的形成步骤可以包括以下步骤：连同所述至少一个指电极的所述图案一起，形成与所述至少一个指电极的所述图案交叉的至少一个总线电极的图案。
该方法还可以包括以下步骤：在所述基板上涂布第二电极糊，以形成所述第二电极的图案。
所述基板的加热步骤可以连同所述至少一个指电极的所述图案一起对所述第二电极的所述图案进行加热。
根据另一个实施方式，太阳能电池可以包括第一导电类型的基板、位于所述基板上并且是与所述第一导电类型相反的第二导电类型的发射极层、连接到所述发射极层的第一电极、和连接到所述基板的第二电极，其中，所述发射极层包括第一发射极部分和第二发射极部分，所述第一电极包括指电极和与所述指电极交叉并连接到所述指电极的总线电极，并且所述第一发射极部分和所述第二发射极部分位于所述总线电极的下方。
所述第二发射极部分可以具有比所述第一发射极部分的杂质浓度大的杂质浓度。
所述第二发射极部分可以具有比所述第一发射极部分的杂质掺杂深度大的杂质掺杂深度。
所述指电极可以具有大约50μm至300μm的宽度，并且所述总线电极具有大约1mm至3mm的宽度。
所述第一发射极部分可以具有比所述指电极的宽度大的宽度。
所述第二发射极部分可以具有比所述第一发射极部分的厚度大的厚度。
所述太阳能电池还可以包括位于所述发射极层上的防反射层、和位于所述基板与所述第二电极之间的背面场部分(back surface fieldportion)。
有利效果
简化了太阳能电池的制造处理，从而降低了太阳能电池的制造成本并且提高了太阳能电池的生产效率。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施方式，本发明将会变得更加显而易见，在附图中：
图1是根据本发明的示例性实施方式的太阳能电池的部分透视图；
图2是沿II-II线剖取的图2中所示的太阳能电池的剖面图；
图3至图9是顺序地示出根据本发明的示例性实施方式的太阳能电池的制造处理的剖面图；
图10是示意性地示出根据本发明的示例性实施方式的绝缘层的选择性退火方法的示例；
图11是示意性地示出根据本发明的示例性实施方式的绝缘层的选择性退火方法的另一个示例；以及
图12示出根据本发明示例性实施方式的在对绝缘层进行选择性退火时激光束照射宽度和指电极宽度的关系。
具体实施方式
下面将参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实施，而不应当被理解为局限于本文所述的实施方式。
在附图中，为了清楚，夸大了层、膜、板和区域等的厚度。相同的附图标记在说明书中自始至终表示相同的元件。应当理解的是，当将一元件(如，层、膜、区域或基板)称为位于另一个元件“上”时，其可能直接在另一个元件上，或者还可能存在位于中间的元件。相反，当将一元件称为“直接”位于另一个元件“上”时，不存在介于中间的元件。
参照图1和图2，示出了根据本发明的示例性实施方式的太阳能电池。图1是根据本发明的示例性实施方式的太阳能电池的部分透视图，而图2是沿II-II线剖取的图2中所示的太阳能电池的剖面图。
参照图1和图2，根据本发明的示例性实施方式的太阳能电池1包括基板301、位于基板表面上的发射极层302、位于发射极层210上的防反射层304、电连接至发射极层302的多个第一电极305(下面称为“前电极”)、位于基板301的全部表面上并且电连接到基板301的第二电极306(下面称为“后电极”)、以及位于基板301与后电极306之间的背面场(BSF)层307。
在示例性实施方式中，基板301优选地由掺杂有第一导电类型(例如，p型)的杂质的硅制成(尽管未要求)。此时，硅可以是单晶硅、多晶硅或非晶硅。当基板301是p型时，基板301包括III族元素(如，硼(B)、镓(Ga)、铟等)的杂质。但是，另选的是，基板301可以是n型，并且/或者由不同于硅的材料制成。当基板301是n型时，基板301可以包括V族元素(如，磷(P)、砷(As)、锑(Sb)等)的杂质。
发射极层302被称为具有与基板301的导电类型相反的第二导电类型(如，n型)的杂质部，并且位于光入射的表面上，即基板201的前表面上。因此，在该实施方式中，前表面用作光接收表面。
发射极层302包括多个第一发射极部分302a和多个第二发射极部分302b。第一发射极部分302a和第二发射极部分302b具有互不相同的杂质浓度。在该实施方式中，第二发射极部分302b的杂质浓度大于第一发射极部分302a的杂质浓度。此外，各个第二发射极部分302b的杂质掺杂深度大于各个第一发射极部分302a的杂质掺杂浓度，从而各个第二发射极部分302b的厚度大于各个第一发射极部分302a的厚度。因此，由于各个第二发射极部分302b的杂质浓度和掺杂深度都大于各个第一发射极部分302a的杂质浓度和掺杂深度，所以第二发射极部分302b的薄层电阻小于第一发射极部分302a的薄层电阻。在其他实施方式中，各个第二发射极部分302b的杂质掺杂深度不必大于各个第一发射极部分302a的杂质掺杂深度，使得各个第二发射极部分302b的杂质掺杂深度大约等于或小于各个第一发射极部分302a的杂质掺杂深度。
发射极层302与基板301形成p-n结。通过由p-n结而产生的内建电势差，由于在半导体基板301上的入射光而产生的多个电子-空穴对被分别分离成电子和空穴，并且分离出的电子朝向n型半导体移动，而分离出的空穴朝向p型半导体移动。因此，当基板301是p型而发射极层302是n型时，分离出的空穴朝向基板301移动，而分离出的电子朝向发射极层302移动。因此，空穴成为基板301中的主要载流子，而电子成为发射极层302中的主要载流子。
因为发射极层302与基板301形成p-n结，因此当基板301是n型而发射极层302是p型时，与上述实施方式相反，分离出的电子朝向基板301移动，而分离出的空穴朝向发射极层302移动。
回到上述实施方式，当发射极层302是n型时，可以通过用V族元素(如P、As、Sb等)的杂质掺杂基板301来形成发射极层302，而当发射极层302是p型时，可以通过用III族元素(如B、Ga等)的杂质掺杂基板301来形成发射极层302。
参照图2，防反射层304优选地由氮化硅(SiNx)和/或氧化硅(SiO2)制成，并且位于发射极层302上。防反射层304降低了入射在基板301上的光的反射率，并且增大了对特定波长带的选择性，从而提高了太阳能电池1的效率。防反射层304可以具有大约70nm至80nm的厚度。如果需要的话，可以省略防反射层304。
多个前电极305包括电连接到第二发射极部分302b的多个指电极305a、和连接到指电极305a的多个总线电极305b。指电极305a彼此平行地互相隔开预定距离，并在发射极层302的第二发射极部分302b上沿着一个方向充分地延伸。总线电极305b沿着与指电极305a交叉的方向充分地延伸，并且互相平行(尽管未要求)。即，在实施方式中，各个第二发射极部分302b直接位于对应的指电极305a之下。
指电极305a收集朝向发射极层302移动的电荷，例如电子，并且向期望位置传输电荷，并且，总线电极305b收集通过指电极305a传输的电子，并且向外部输出那些电子。
因此，为提高所传输的电子的收集效率，各个总线电极305b的宽度大于各个指电极305a的宽度，不过这并不是必须的，因此各总线电极305b和各指电极305a的宽度可以大约相同。在该实施方式中，总线电极305b的宽度优选地大约是1mm至大约3mm，并且指电极305a的宽度优选地大约是50μm至大约300μm。
在本发明的实施方式中，指电极305a的宽度小于对应的第二发射极部分302b的宽度，但是指电极305a的宽度可以等于或大于第二发射极部分302b的宽度。
如上所述，各个第二发射极部分302b与覆在上面的指电极305a接触，因此起到减小与指电极305a的接触电阻的欧姆接触的作用。另一方面，总线电极305b覆在第一发射极部分302a和第二发射极部分302b二者的上面。
前电极305优选地由至少一种导电金属材料制成。导电金属材料的示例可以是从由镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)、锡(Sn)、锌(Zn)、铟(In)、钛(Ti)、金(Au)和其组合组成的组中选择的至少一种。可以使用其他导电金属材料。
后电极306位于基板301的与光接收表面相对的整个背面上，并且电连接至基板301。后电极306收集朝向基板301移动的电荷，例如空穴。
后电极306优选地由导电金属材料制成。导电金属材料的示例可以是从由Ni、Cu、Ag、Al、Sn、Zn、In、Ti、Au和其组合组成的组中选择的至少一种。可以使用其他导电金属材料。
背面场层307位于后电极306和基板301之间。背面场层307是重掺杂有与基板301相同的导电类型的杂质的区域，因此，在该实施方式中，背面场层307是p+-型区域。通过基板301和背面场层307之间的杂质浓度差而形成势垒，从而将载流子(例如电子)的移动散布到基板301的背部。因此，背面场层307防止或减少分离出的电子和空穴在基板301和后电极306的界面处进行重组和/或消失。
将详细描述该结构的太阳能电池1的操作。当向太阳能电池1照射的光透过防反射层304和发射极层302入射在半导体的基板301上时，基于入射光的光能量，在基板301中产生多个电子-空穴对。此时，由于通过防反射层304降低了入射到基板301上的光的反射损失，因此基板301上的入射光量增加。
基板301和发射极层302的p-n结使得电子-空穴对分离，并且，分离出的电子朝向n型发射极层302移动，而分离出的空穴朝向p型基板301移动。通过前电极305的指电极305a收集朝向发射极层301移动的电子，以沿着指电极305a传输这些电子，然后由连接到指电极305a的总线电极305b来收集这些电子，同时，由后电极306收集朝向基板301移动的空穴。当用电线(未示出)连接总线电极305b和后电极306时，电流在其中流动，从而能够使用该电流来提供电力。
此时，由于指电极305a与重掺杂有n型杂质的第二发射极部分302b直接接触，因此例如提高了发射极层302与指电极305之间的接触力，由此电子的传输效率增加，从而提高了太阳能电池1的效率。
接着，参照图3至图12，描述根据本发明的示例性实施方式的用于制造太阳能电池的方法。
图3至图9是顺序地示出根据本发明示例性实施方式的太阳能电池的制造处理的剖面图。图10是示意性地示出根据本发明的示例性实施方式的绝缘层的选择性退火方法的示例，图11是示意性地示出根据本发明示例性实施方式的绝缘层的选择性退火方法的另一个示例。此外，图12示出根据本发明示例性实施方式的在对绝缘层进行选择性退火时激光束照射宽度和指电极宽度的关系。
如图3所示，根据本发明示例性实施方式的用于制造太阳能电池的方法首先包括制备掺杂有第一导电类型的杂质的基板301。基板301可以由单晶硅、多晶硅或非晶硅制成，并且基板301的材料可以变化，并且不必限于硅。
基板301的第一导电类型可以是p型或n型。但是，当基板301具有p型的导电类型时，少数载流子(电子)的寿命和迁移率大于多数载流子的寿命和迁移率。因此，尽管不是必须，但是优选的是，基板301具有p型的导电类型。此时，p型基板301包括III族元素(如B、Ga、In等)。
基板301可以是经过了湿式刻蚀处理等以去除在硅的切片处理中在基板301的表面上产生的损坏部分的基板。
接着，参照图4，通过将与第一导电类型相反的(不同的)第二导电类型的杂质掺杂到基板301中，形成第一发射极部分302a和绝缘层303。
第一发射极部分302a与基板301形成p-n结。因此，当基板301是p型时，第一发射极部分302a是n型，由此掺杂有V族元素(如，P、As、Sb等)的杂质。
下面将详细描述绝缘层303和第一发射极部分302a的形成。例如，将基板301放置在扩散炉中，并且在扩散炉中注入氧气(O2)和第二导电类型(如n型)的杂质气体，以将第二导电类型的杂质扩散到基板301中。因此，形成包括第二导电类型的杂质的第一发射极部分302a。此时，通过氧气(O2)和杂质气体的反应，在基板301上形成作为包括杂质的氧化物的绝缘层303。这里，当基板301是p型时，杂质气体可以是POCl3，从而绝缘层303是PSG(磷硅酸玻璃)，如P2O5。
代替使用扩散炉中的杂质气体扩散来形成第一发射极部分302a，在另选实施方式中，可以通过使用喷射、使用糊体的丝网印刷等来形成第一发射极部分302a。在这种情况下，在通过喷射杂质在基板301上涂布包括p型或n型杂质的杂质源之后，或者在通过丝网印刷在基板301上印刷含有杂质的掺杂糊之后，对基板301执行加热处理，以使得杂质扩散到基板301中。此时，在基板301上形成包括杂质的绝缘层303。在这种情况下，绝缘层303是PSG(磷硅酸玻璃)，如P2O5。
在形成了第一发射极部分302a之后，如图5所示，在绝缘层303上选择性地照射激光束L或Le’，从而对绝缘层303的被照射了激光束L或L’的部分进行退火(加热)。此时，激光束L或Le’的照射位置对应于图1和图2中所示的指电极305a的形成位置。此外，所照射的激光束L或Le’具有的能量密度优选地不会由于激光烧蚀而损坏绝缘层303下面的第一发射极部分302a。
然后，将参照图10至图12描述用于选择性地将激光束L或Le’照射在绝缘层303上的选择性退火方法。
首先，参照图10，将描述绝缘层303的选择性退火方法的示例。即，如图10所示，在将具有绝缘层303的基板301放置在退火台(未示出)上之后，在退火位置403放置多个激光照射设备401。
然后，当照射从激光照射设备401发射的激光束L时，随着基板301沿着指电极305a的延伸方向(例如X轴方向)移动，激光束L直接照射在期望的(或选择性的)位置403。因此，激光束L的照射位置仅沿着指电极305a的延伸方向移动。
此时，如图12所示，由于激光束照射宽度WL大于指电极305a的宽度WF，因此在退火位置304执行充足的退火操作。因此，不需要激光束L的照射位置在Y轴方向移动预定距离，通过仅在X轴方向(即指电极305a的延伸方向)上移动激光束L的照射位置，即可对绝缘层303的期望部分403进行加热和/或退火。因此，激光束L仅仅加热了绝缘层303的对应于指电极305a的部分，而绝缘层303的对应于总线电极305b的部分没有被激光束L加热。在其他实施方式中，激光束照射宽度WL可以等于或小于指电极305a的宽度WF。
同时，与其中移动基板301的图10不同，在定位或固定基板301之后，可以使得激光照射设备401在指电极305的延伸方向移动，以向位置403照射激光束L。在其他实施方式中，例如，基板301和激光照射设备401二者可以在指电极305的延伸方向彼此相对移动。
由于通过一个激光扫描处理来同时对与指电极305a接触的位置403进行加热和/或退火，并且/或者激光束照射宽度WL大于指电极305a的宽度WF，因此仅通过一个加热和/或退火操作就获得了期望的加热和/或退火的区域。因此，当对绝缘层303的期望部分进行选择性加热和/或退火时，激光束照射次数减小，太阳能电池的制造时间减少，太阳能电池的制造处理简化，并且/或者太阳能电池的生产率提高。
如上所述，将激光束L的能量密度和激光束照射次数控制为较低，可以减小或防止在激光照射位置403的激光烧蚀。在该实施方式中，激光束L的能量密度可以是大约0.3J/cm2至大约1.2/cm2，并且激光束照射次数可以是大约2次至大约20次。
当激光束L的能量密度小于大约0.3J/cm2时，照射位置403没有得到足够的加热或熔融，因此不能正常地执行绝缘层303中包括的杂质向基板301中的附加扩散。相反，当激光束L的能量密度大于大约1.2J/cm2时，照射位置403被过度加热或熔融，因此在过度加热或熔融的位置发生转质(mass transfer)。因此，可能存在下面的问题：激光照射位置403的表面变得粗糙并且/或者薄层电阻增加。
但是，激光束L的能量密度是基于绝缘层303的特性(例如其厚度和种类)而变化的，并且激光照射次数是基于绝缘层303的特性、能量密度等而变化的。
绝缘层303的选择性退火方法的另一个示例使用准分子激光束Le一次照射一个大区域。即，如图11所示，向包括空穴404的掩模402照射准分子激光束Le，然后向对应于指电极305a的位置403同时照射通过空穴404的激光束Le’组。此时，与图10不同，准分子激光束Le是从一个激光照射设备(未示出)发射的。但是，与图10相同，为了在绝缘层303的期望部分照射激光束Le’，基板301和激光照射设备中的一个或两个可以在期望方向(例如，指电极305a的延伸方向)移动。
与图10的情况相同，如图12所示，激光束宽度大于指电极305a的宽度WF，以对期望的部分403进行足够的退火，但是激光束宽度可以等于或小于指电极305a的宽度WF。将激光束Le的能量密度和激光照射次数限为不产生激光烧蚀。激光照射的能量密度和次数可以基于绝缘层303的特性等而改变。
因此，与图10的情况相同，简化了绝缘层303的选择性退火处理，从而减少了太阳能电池的制造时间，并且提高了太阳能电池的生产率。
但是，除了基于图10和11的方法之外，还可以通过各种方式来对绝缘层303进行选择性退火。例如，使用至少一个半反射镜、多角镜或衍射光学元件，可以将激光束分为对应于指电极305a的数量的多个激光束组，以照射在对应于指电极305a的期望位置403。
当通过各种方式对绝缘层303进行了选择性加热和/或退火时，如上所述，在高温下加热绝缘层303的被照射了激光束L或Le’的部分，由此下面的第二发射极部分302b的杂质浓度和杂质扩散深度增大，从而形成多个第二发射极部分302b。
即，由于使得包括在绝缘层303的退火部分中并且具有第二导电类型的杂质在下面的第一发射极部分302a的一些部分中附加地扩散，因此第一发射极部分302a的这些部分变为具有重杂质浓度和大掺杂深度的第二发射极部分302b。此时，通过第二发射极部分302b，将第一发射极部分302a分为多个部分。在通过形成第二发射极部分302b而完成发射极层302之后，如图6所示，去除位于基板301上的绝缘层303。此时，可以通过各种方式(如，使用HF的湿式刻蚀)来去除绝缘层303。
然后，参照图7，执行边缘离析处理，以去除形成在基板301的侧面和背面(除了基板301的正面之外)的第一发射极层302a。通过在保护基板301的正面上的第一发射极部分302a免受刻蚀剂影响之后将基板301浸在包括混合的HF、HNO3和H2O的湿刻蚀剂的浴器中一段预定时间，从而执行边缘离析处理的示例。但是，可以通过各种方式(例如使用激光束)来执行边缘离析处理。
然后，参照图8，在发射极层302上形成防反射层304。防反射层304减小入射光的反射率。防反射层304优选地可以由氮化硅(SiNx)制成。可以通过等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)、化学汽相沉积(CVD)或溅射来形成防反射层304。在另选的实施方式中，在防反射层304之前还可以形成由氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)和/或氮氧化硅(SiOxNy)制成的钝化层，使得钝化层可以是一种含硅成分的单层或具有一个或更多个含硅成分的多层。
然后，参照图9，使用丝网印刷在防反射层304上印刷前电极糊，以同时形成具有指电极图案3051和与指电极图案3051交叉的总线电极图案的前电极图案。此时，指电极图案3051对应于第二发射极部分302b。虽然不是必须的，但是前电极糊优选地包括Ag和玻璃粉。然后，在基板301的后表面上印刷后电极糊，以形成后电极图案3061。后电极糊优选地包括铝(Al)。此时，可以改变前电极图案和后电极图案3061的印刷顺序。
然后，对具有前电极图案和后电极图案3061的基板301执行加热处理，以分别形成与发射极层302接触的多个前电极305(即多个指电极305a和多个总线电极305b)、与基板301接触的后电极306，以及背面场层307。因此，完成如图1所示的太阳能电池1。
即，通过加热处理，前电极图案通过穿透防反射层304而与发射极层302接触。详细地说，总线电极图案与第一发射极部分302a接触，指电极图案3051与第二发射极部分302b接触，并且后电极图案3061与基板301接触。因此，指电极305a只与第二发射极部分302b接触，而总线电极305b与第一发射极部分302a和第二发射极部分302b二者接触。此外，当除掉指电极305a和总线电极305b的交叉部分不算时，指电极305a只与第二发射极部分302b接触，并且总线电极305b只与第一发射极部分302a接触。
此外，通过加热处理，由于在后电极糊中包括的Al掺杂在基板301中，因此形成背面场层307。背面场层307的杂质浓度大于基板301的杂质浓度。如上所述，由于Al是III族元素，因此背面场层307为P+-型的导电类型，因此防止电子和空穴的再结合，并且帮助空穴朝向后电极306移动。
由于前电极305包括Ag，因此前电极305具有良好的导电性。此外，由于后电极306包括的Al与硅具有良好的亲合力，因此后电极306与基板301很好地接触，并且具有很好的导电性。
在本发明的实施方式中，对于电极、基板表面等所称的前和后并不是限制性的。例如，这样的称谓是为了描述的方便，因为前和后容易理解为电极、基板表面等的第一个或第二个的示例。
虽然已经结合目前被认为是实际示例性实施方式的内容描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的实施方式，相反，其旨在覆盖在所附权利要求的精神和范围内包括的各种修改例和等同结构。

Claims (32)

1.一种太阳能电池的发射极层的形成方法，该方法包括以下步骤：
制备包括第一导电类型的第一杂质的基板；
在所述基板中扩散与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第二杂质，以在所述基板中形成所述发射极层的第一发射极部分并且在所述第一发射极部分上形成包括所述第一杂质的绝缘层；以及
通过照射激光束来选择性地加热所述第一发射极部分的与用于形成至少一个指电极的位置相对应的部分，以在所述第一发射极部分的与用于形成至少一个指电极的位置相对应的部分中形成第二发射极部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一发射极部分的形成步骤包括以下步骤：
在扩散炉中提供所述第二导电类型的杂质气体，以使得所述杂质气体中包括的杂质在所述基板中扩散，从而形成所述第一发射极部分；以及
在所述第一发射极部分上产生包括所述杂质的所述绝缘层。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述绝缘层是PSG(磷硅酸玻璃)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一发射极部分的形成步骤包括以下步骤：
在所述基板上涂布包括所述第二导电类型的杂质的杂质源，或者在所述基板上印刷包括所述第二导电类型的杂质的掺杂糊；以及
加热涂布有所述杂质源或印刷有所述掺杂糊的所述基板，以使得所述杂质在所述基板中扩散，从而形成所述第一发射极部分，并在所述第一发射极部分上产生包括所述杂质的绝缘层。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述绝缘层是PSG(磷硅酸玻璃)。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二发射极部分的形成步骤包括以下步骤：在所述绝缘层上照射所述激光束，从而加热位于所述绝缘层的被照射所述激光束的部分下方的所述第一发射极部分之上的所述绝缘层的部分。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二发射极部分的形成步骤包括以下步骤：在所述绝缘层上照射所述激光束，从而加热位于所述绝缘层的被照射所述激光束的部分下方的所述第一发射极部分之上的所述绝缘层的部分。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述激光束具有比所述至少一个指电极的宽度大的照射宽度。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述激光束具有比所述至少一个指电极的宽度大的照射宽度。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，通过改变所述激光束的发射位置和改变所述基板的位置中的至少一方，来移动所述激光束的照射位置。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，通过改变所述激光束的发射位置和改变所述基板的位置中的至少一方，来移动所述激光束的照射位置。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二发射极部分具有比所述第一发射极部分的薄层电阻小的薄层电阻。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二发射极部分具有比所述第一发射极部分的杂质浓度大的杂质浓度。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二发射极部分具有比所述第一发射极部分的杂质掺杂深度大的杂质掺杂深度。
15.一种太阳能电池的制造方法，该方法包括以下步骤：
如权利要求1所述地形成所述太阳能电池的所述发射极层；
形成连接到所述第一发射极部分和所述第二发射极部分的第一电极、以及连接到所述基板的第二电极，
其中，所述第一电极包括沿所述第二发射极部分形成的至少一个指电极、以及与所述至少一个指电极交叉并连接到所述至少一个指电极的至少一个总线电极。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，选择性加热步骤包括沿着所述至少一个指电极的延伸方向用至少一个激光束照射所述基板。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述基板的光接收表面上形成所述第一发射极部分和所述第二发射极部分。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述基板的与所述光接收表面相对的表面上形成所述第二电极。
19.根据权利要求15所述的方法，该方法还包括以下步骤：在形成了所述第二发射极部分之后去除所述绝缘层。
20.根据权利要求15所述的方法，该方法还包括以下步骤：在所述第一发射极部分和所述第二发射极部分上形成防反射层。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述第一电极和所述第二电极的形成步骤包括以下步骤：
在对应于所述第二发射极部分的防反射层上涂布第一电极糊，以形成所述至少一个指电极的图案；以及
对具有所述至少一个指电极的图案的所述基板进行加热。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述至少一个指电极的图案的形成步骤包括以下步骤：连同所述至少一个指电极的所述图案一起，与所述至少一个指电极的所述图案交叉地形成至少一个总线电极的图案。
23.根据权利要求21所述的方法，该方法还包括以下步骤：在所述基板上涂布第二电极糊，以形成所述第二电极的图案。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述基板的加热步骤连同所述至少一个指电极的所述图案一起，对所述第二电极的所述图案进行加热。
25.一种利用根据权利要求1所述的方法制造的太阳能电池，该太阳能电池包括：
第一导电类型的基板；
发射极层，该发射极层位于所述基板上，并且是与所述第一导电类型相反的第二导电类型；
连接到所述发射极层的第一电极；以及
连接到所述基板的第二电极，
其中，所述发射极层包括第一发射极部分和第二发射极部分，
所述第一电极包括指电极、以及与所述指电极交叉并连接到所述指电极的总线电极，并且
所述第一发射极部分和所述第二发射极部分位于所述总线电极的下方。
26.根据权利要求25所述的太阳能电池，其中，所述第二发射极部分具有比所述第一发射极部分的杂质浓度大的杂质浓度。
27.根据权利要求25所述的太阳能电池，其中，所述第二发射极部分具有比所述第一发射极部分的杂质掺杂深度大的杂质掺杂深度。
28.根据权利要求25所述的太阳能电池，其中，所述指电极具有50μm至300μm的宽度，并且所述总线电极具有1mm至3mm的宽度。
29.根据权利要求25所述的太阳能电池，其中，所述第一发射极部分具有比所述指电极的宽度大的宽度。
30.根据权利要求25所述的太阳能电池，其中，所述第二发射极部分具有比所述第一发射极部分的厚度大的厚度。
31.根据权利要求25所述的太阳能电池，该太阳能电池还包括位于所述发射极层上的没有所述指电极和所述总线电极的防反射层。
32.根据权利要求25所述的太阳能电池，该太阳能电池还包括位于所述基板与所述第二电极之间的背面场部分。
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