CN102347391B - 晶圆型太阳能电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆型太阳能电池及其制造方法。本发明便于增强空穴收集效率，并通过防止入射阳光的透过率降低来提高电池效率。所述晶圆型太阳能电池包括：半导体晶圆片的第一半导体层；掺杂有P型掺杂剂的第二半导体层；掺杂有N型掺杂剂的第三半导体层；所述第二半导体层上的第一保护层；所述第三半导体层上的第二保护层；与所述第二半导体层连接的第一电极；与所述第三半导体层连接的第二电极。其中，所述第二半导体层形成于阳光照射到的所述第一半导体层的一面，所述第三半导体层形成于所述第一半导体层的另一面。

Description

晶圆型太阳能电池及其制造方法
技术领域
本发明设计太阳能电池，更具体地涉及一种晶圆型太阳能电池。 
背景技术
太阳能电池用半导体的特征将光能转换为电能。 
太阳能电池由P型半导体和N型半导体结合起来的PN结结构组成。当阳光照射至PN结结构的太阳能电池上时，由于阳光的能量，半导体内生成空穴和电子。在PN结电场的作用下，空穴向P型半导体漂移，电子向N型半导体漂移，从而产生电势，而且伴随有电流产生。 
太阳能电池广义上可以分为晶圆型太阳能电池和薄膜型太阳能电池。 
薄膜型太阳能电池是通过在玻璃基片上形成薄膜型半导体而制成的。晶圆型太阳能电池是利用硅(Si)半导体基板制成的。 
对于晶圆型太阳能电池，要实现较小的厚度比较困难，而且晶圆型太阳能电池要使用较高成本的半导体基板，因此增加了制造成本。然而，从效率来说，晶圆型太阳能电池比薄膜型太阳能电池更好。 
下面参考附图，进一步详述现有技术的晶圆型太阳能电池。 
图1为一种现有技术的晶圆型太阳能电池的截面图。 
如图1所示，现有技术的晶圆型太阳能电池包括P型半导体层10，N型半导体层20，防反射层30，前电极40，P+型半导体层50和后电极60。 
太阳能电池的PN结结构是由P型半导体层10和P型半导体层10上的N型半导体20构成。 
防反射层30形成于N型半导体20的上面，其中防反射层30用于防 止射入的阳光被反射。 
P+型半导体层50形成于P型半导体层10的下面上，P+型半导体层50防止载子通过重结合而消失。 
前电极40从防反射层30的上表面延伸到N型半导体层20，后电极60形成于P+型半导体层50的下面。 
当阳光射入现有技术的晶圆型太阳能电池上时，生成电子和空穴，生成的电子通过N型半导体层20向前电极漂移，生成的空穴通过P+型半导体层50向后电极60漂移。 
然而，现有技术的晶圆型太阳能电池具有以下缺点。 
通常空穴的流动迁移率小于电子的流动迁移率。因此，为了优化空穴收集的效率，优选的，P+型半导体层被设置为与阳光入射面相邻。然而，如图1所示的现有技术的晶圆型太阳能电池，P+型半导体层50被设置在与阳光入射面相对的位置，因此会降低空穴收集的效率。 
此问题来自P+型半导体层50的后电极60的使用材料。也就是说，在现有技术中，后后电极的材料铝(Al)被涂在P型半导体层10的一面，然后进行高温加热处理，其中渗入P型半导体层10的一个面的铝(Al)形成P+型半导体层50，剩余的铝(Al)形成后电极60。 
为了使得P型半导体层10的一面的所有部分都形成有P+型半导体层50，在将形成后电极的铝涂在P型半导体层10的一面的所有部分后，必须进行加热处理。这样，如果将铝涂在太阳光入射面的整个面时，阳光的透射率会由于铝而降低。因此，铝应该被涂在与阳光入射面相对的一面。所以，P+型半导体层50形成于与阳光入射面相对的面，使空穴收集的效率降低。 
发明内容
技术问题 
相应的，本发明提供了一种晶圆型太阳能电池及其制造方法，实质性的避免了由于现有技术的不足和局限而导致的一个或多个问题。 
技术方案 
本发明的目的是提供一种晶圆型太阳能电池及其制造方法，通过防止阳光的透射率降低而促进增强空穴收集的效率并改善了电池的效率。 
在某种程度上，以下的描述说明了本发明进一步的优点，目标以及特征，而且，在某种程度上，本领域技术人员在研究了以下的描述后或在本发明的实践中可以清楚的获知本发明的这些优点，目的或者特征。利用书面描述中特别指出的结构，权利要求和附图，可以实现本发明的目的并获得其他优点。 
要实现这些目标和其他优点以及根据本发明的目标，如本文所广泛描述和涵盖的，提供了一种晶圆型太阳能电池包括：由半导体晶圆片形成的第一半导体层；形成于阳光照射到的所述第一半导体层的一面且掺杂有P型掺杂剂的第二半导体层；形成于所述第一半导体层的另一面且掺杂有N型掺杂剂的第三半导体层；形成于所述第二半导体层上的第一保护层；形成于所述第三半导体层上的第二保护层；与所述第二半导体层相连接的第一电极；以及与所述第三半导体层相连接的第二电极。 
第一保护层由用于吸引空穴的(-)极性的材料层组成，使由阳光生成的空穴易于流向第一电极而不会在第二半导体层的表面消失。具体的，所述第一保护层可以包括富氧(oxygen-rich)氧化物。 
第二保护层由用于吸引电子的(+)极性的材料层组成，使由阳光生成的电子易于流向第二电极而不会在第三半导体层的表面消失。具体的，所述第二保护层可以包括缺氧(oxygen-deficient)氧化物或者缺氮氮化物。 
所述第一电极和第二电极可以依图案(patterned)形成以接收入射的阳光。 
所述第一电极从所述第一保护层的上侧贯穿所述第一保护层可以渗入至所述第二半导体层内，所述第二电极从所述第二保护层的下侧贯穿所述第二保护层可以渗入至所述第三半导体层内。 
所述第一电极可以形成于设置在所述第一钝化层中的第一接触部分内，并且所述第二电极可以形成于设置在所述第二钝化层中的第二接触部分内。 
第一保护层上可以进一步形成有防反射层，这种情况下所述第一保护层可以由AlSiOx组成且所述防反射层可以由SiNx组成。 
所述第二半导体层可以形成于所述第一半导体层的一面的所有部分，所述第三半导体层在所述第一半导体层的另一面的预定部分依图案形成。这种情况下，所述第一半导体层形成于所述第三半导体层的图案(pattern)之间。 
所述第一半导体层的上面或下面形成有凹凸结构。 
本发明的另一方面，提供了一种制造晶圆型太阳能电池的方法，包括：准备半导体晶圆片；通过在所述半导体晶圆片的一面掺杂P型掺杂剂形成第二半导体层且通过在所述半导体晶圆片的另一面掺杂N型掺杂剂形成第三半导体层；在所述第二半导体层上形成第一保护层；在所述第三半导体层上形成第二保护层；形成与所述第二半导体层相连接的第一电极，以及形成与所述第三半导体层相连接的第二电极。 
所述形成与所述第二半导体层相连接的第一电极的过程可以包括：在所述第一保护层中形成具有预定形状的第一接触部，以及在所述第一接触部内形成所述第一电极。所述形成与所述第三半导体层相连接的第二电极的过程包括：在所述第二保护层中形成具有预定形状的第二接触部，以及在所述第二接触部内形成所述第二电极。 
所述形成第一保护层的过程和所述形成第一电极的过程之间可以还包括在所述第一保护层上形成防反射层。 
在本发明的另一方面，提供了一种制造晶圆型太阳能电池的方法，包括：准备半导体晶圆片；在所述半导体晶圆片的下面形成第二保护层；在所述第二保护层中形成第二接触部；在所述半导体晶圆片的上面掺杂P型掺杂剂形成第二半导体层且通过所述第二接触部露出的所述半导体晶圆片的下面掺杂N型掺杂剂形成第三半导体层；在所述第二半导体层上形成第一保护层；在所述第一保护层中形成第一接触部；以及在所述第一接触部内形成第一电极且在所述第二接触部内形成第二电极。 
所述准备半导体晶圆片的过程可以包括：制造P型或N型半导体晶圆片，以及在所述半导体晶圆片的一面或另一面上形成凹凸结构。 
所述形成第二半导体层的过程可以包括：向所述半导体晶圆片的上面供给P型掺杂剂气体且施加等离子气体，以使在所述半导体晶圆片的上面掺杂P型掺杂剂，以及应用加热处理激活所述P型掺杂剂。所述形成三半导体层的过程包括：向所述半导体晶圆片的下面供给N型掺杂剂气体且施加等离子气体以使在所述半导体晶圆片的下面掺杂N型掺杂剂，以及应用加热处理激活所述N型掺杂剂。 
有益效果 
据本发明的晶圆型太阳能电池，通过掺杂另外的P型掺杂剂形成P型半导体层，而不是通过使用电极材料。因此，P型半导体层形成于阳光入射面，从而提高了空穴收集的效率。并且第一电极可以布置于阳光入射面，从而提高了电池效率。 
根据本发明的晶圆型太阳能电池，如果通过掺杂另外的P型掺杂剂形成P型半导体层，则空穴(hole)易于流向第一电极600而不会在P型半导体层的表面消失，从而可以防止电池效率的降低。 
附图说明
这些附图提供了对本发明更进一步的理解，并且被本申请所引用并构成本申请的一部分，还对本发明的实施例加以说明，并且与描述结合以对本发明的主旨进行说明。在这些附图中：
图1是根据现有技术的晶圆型太阳能电池的简要截面图； 
图2是根据本发明第一实施例的晶圆型太阳能电池的简要截面图； 
图3是根据本发明第二实施例的晶圆型太阳能电池的简要截面图； 
图4是根据本发明第三实施例的晶圆型太阳能电池的简要截面图； 
图5是根据本发明第四实施例的晶圆型太阳能电池的简要截面图； 
图6a至6e是根据本发明一实施例制造晶圆型太阳能电池的方法的简要截面图； 
图7a 7a至7e是根据本发明另一实施例制造晶圆型太阳能电池的方法的简要截面图； 
图8a至8e是根据本发明再一实施例制造晶圆型太阳能电池的方法的简要截面图；以及 
图9a至9g是根据本发明再一实施例制造晶圆型太阳能电池的方法的简要截面图。 
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的优选实施例和实例进行详细的说明。只要有可能，在所有附图中，相同的附图标记用于指代相同的或者相似的部件。 
图2所示为根据本发明的第一实施例的晶圆型太阳能电池的简要截面图。 
如图2所示，根据本发明的第一实施例的晶圆型太阳能电池包括：第一半导体层100，第二半导体层200，第三半导体层300，第一保护层400，第二保护层500，第一电极600和第二电极700。 
第一半导体层100由半导体晶圆片组成，例如可以由N型半导体晶圆片组成。然而，第一半导体层100也可以由P型半导体晶圆片组成。 
第二半导体层200形成于第一半导体层100的一面上，具体的，该面为在第一半导体层100的面中阳光入射的上面。第二半导体层200由P型半导体层组成。在本发明的晶圆型太阳能电池中，由于P型半导体层形成于阳光入射面，能够提高空穴收集率，也能提高太阳能电池的电池效率。 
如果第一半导体层100是由N型半导体晶圆片组成，则在所述N型半导体晶圆片的上面掺杂如硼(B)等P型掺杂剂可以形成由P型半导体晶圆片组成的第二半导体层200。另外，如果第一半导体层100是由P型半导体晶圆片组成，则在所述P型半导体晶圆片的上面进一步掺杂P型掺杂剂，可以形成由P+型半导体晶圆片组成的第二半导体层200。 
第三半导体层300形成于第一半导体层100的另一面，具体的，该面为第一半导体层100的下面。其中，第一半导体层100的下面与阳光入射面相反。第三半导体层300由N型半导体层组成。 
如果第一半导体层100由N型半导体晶圆片组成，则在N型半导体晶圆片的下面进一步掺杂如磷(P)的N型掺杂剂可以形成由N+型半导体晶圆片组成的第三半导体层300。如果第一半导体层100由P型半导体晶圆片组成，则在P型半导体晶圆片的下面掺杂N型掺杂剂，可以形成由N型半导体晶圆片组成的第三半导体层300. 
第一保护层400形成于第二半导体层200的上面。 
第一保护层400使得由阳光生成的空穴(hole)易于流向第一电极600而不会在第二半导体层200的表面上消失。优选为，第一保护层400由(-)极性的材料层形成以吸引空穴。更优选为，所述(-)极性的材料层可以由富氧(oxygen-rich)氧化物组成，例如，该氧化物可以为包括Al2O3、Ga2O3或In2O3等第三族元素的氧化物。 
第二保护层500形成于第三半导体层300的下面。 
第二保护层500使得由阳光生成的电子(electron)易于流向第二电极700而不会在第三半导体层300的表面消失。优选为，第二保护层500 由(+)极性的材料层形成以吸引电子。更优选为，所述(+)极性的材料层可以由缺氧(oxygen-deficient)氧化物组成，例如该氧化物可以为包括SiOx、TiOx、ZrOx或者HfOx等第四族元素的氧化物。另外，第二保护层500可以由如SiNx的氮不足的氮化物组成。 
为了接收入射的阳光，第一电极600依预定的图案形成。依图案形成的第一电极600连接于第二半导体层200。更具体的，第一电极600从第一保护层400的上侧贯穿第一保护层400并连接于第二半导体层200。在这种情况下，第一电极600可以渗入至第二半导体层200内。 
根据本发明的晶圆型太阳能电池，因第一电极600依图案(pattern)部分形成于阳光照射面，而使阳光的透射率与现有技术相比不会降低。 
第二电极700依预订的图案形成，并且与第三半导体层300相连接。具体的，第二电极700从第二保护层500的下侧贯穿第二保护层500并连接于第三半导体层300。在这种情况下，第二电极700可以渗入至第三半导体层300内。 
如上所述，在与阳光的面相对的面形成的第二电极700具有与第一电极600相似的图案(pattern)。因此，被反射的阳光可以射在太阳能电池的背面，所以可提高太阳能电池的电池效率。 
第一电极600和第二电极700分别可以由Ag、Al、Cu、Ni、Mn、Sb、Zn、Mo、及其混合物，及其合金组成。如果需要，第一电极600和第二电极由所述金属可以具有至少2层薄膜组成。 
如图所示，因第一半导体层100的上表面形成有凹凸结构，在其上连续形成的第二半导体层200和第一保护层400都可以具有凹凸的表面形状。另外，因第一半导体层100的下表面形成有凹凸结构，在其上连续形成的第三半导体层300和第二保护层500都可以具有凹凸的表面形状。如果第一半导体层100上表面或下表面形成有凹凸结构，则阳光会折射或分散。因此阳光的路径增加，而使电池的性能提高。 
图3为根据本发明的第二实施例的晶圆型太阳能电池的简要截面图。除了在第一保护层400上形成的防反射层450以外，根据本发明的第二实施例的晶圆型太阳能电池与图2所示的根据本发明的第一实施例的晶圆型太阳能电池的结构实际上相同。因此，附图中相同编号指代与前面提及的实施例编号相同或相似的部件，关于相同或相似的部件的详细说明将不再赘述。 
如图3所示，根据本发明的第二实施例，防反射层450形成于第一保护层400。 
防反射层450防止入射阳光的反射，因此增加了阳光的吸收率。 
如上所述，如果在第一保护层400上进一步形成反射层450，则第一电极600从防反射层450的上侧贯穿防反射层450和第一保护层400并连接于第二半导体层200。 
另外，如果在第一保护层400上进一步形成反射层450，则有选为，第一保护层400由AlSiOx组成。如上所述，如果第一保护层400由如Al2O3、Ga2O3或In2O3的第三族元素的氧化物组成，由于在第一保护层400上形成SiNx防反射层450的过程中氢可以流入，因而第一保护层的(-)极性可能丢失。 
因此要防止由于氢的流入而导致的(-)极性丢失，优选为，第一保护层400由AlSiOx组成。当然在所述图2的本发明第一实施例中，第一保护层400也可以由AlSiOx组成。 
图4示出了根据本发明的第三实施例的一种晶圆型太阳能电池的简要截面图。除了第一电极600和第二电极700在结构上有变化，根据本发明的第三实施例的晶圆型太阳能电池和图2示出的根据本发明的第一实施例的晶圆型太阳能电池在结构上相同。因此，附图中相同编号指代与前面提及的实施例编号相同或相似的部件，关于相同或相似的部件的详细说明将不再赘述。 
如图4所示，根据本发明的第三实施例，第一电极600形成在第一保护层400的第一接触部410内，并直接连接于第二半导体层200。这种情况下，第一电极600没有从第一保护层400的上侧贯穿第一保护层400，并不渗入至第二半导体层200内。 
也就是说，通过去除第一保护层400的预定部分而形成第一接触部410，并且第一电极600形成于第一接触部410内。根据这些结构，第一电极600没有形成于第一保护层400的上侧，而且没有渗入至第二半导体层200内的预定部分。但是，在需要的情况下，第一电极600也可以形成于第一保护层400上侧。 
相似的，第二电极700形成在第二保护层500的第二接触部510内并连接于第三半导体层300。这种情况下，第二电极700没有从第二保护层500的下侧贯穿第二保护层500，并不渗入至第三半导体层300的预定部分。 
也就是说，通过去除第二保护层500的预定部分而形成第二接触部510，并且第二电极700形成于第二接触部510内。根据这些结构，第二电极700没有形成于第二保护层500的下侧，而且没有渗入至第三半导体层300内的预定部分。但是，在需要的情况下，第二电极700也可以形成于第二保护层500下侧。 
尽管没有示出，与前面图3的情况相同，防反射层也可以形成于第一保护层400上。在这种情况中，第一接触部410又形成于所述防反射层内，因而第一电极600可以形成于第一保护层400和防反射层的第一接触部410内。 
图5示出了根据本发明第四实施例的一种晶圆型太阳能电池。 
如图5所示，与以上所述的实施例相似，根据本发明第四实施例的晶圆型太阳能电池包括第一半导体层100，第二半导体层200，第三半导体层300，第一保护层400，第二保护层500，第一电极600和第二电极700。 每个部件都是由以上所述的相同的材料组成。在下文中，关于相同或相似部件的详细说明将不在赘述。 
如图5所示，根据本发明的第四实施例，第一接触部410形成于第一保护层400内，第一电极600形成于第一接触部410内并与于第二半导体层200相连接；第二电极700形成于第二接触部510内并与第三半导体层300相连接，。尽管没有示出，如前所述，可选的，防反射层可以形成于第一保护层之上。 
第二半导体层200形成于第一半导体层100的整个上面，然而第三半导体层300依图案部分形成于第一半导体层100的下面(内)，即第三半导体层300不是在第一半导体层100的整个下面形成。更具体的，第三半导体层300与第二电极700相对应地依图案形成，因而依图案形成的第三半导体层300之间有第一半导体层100。 
图6a至6e为根据本发明一实施例的晶圆型太阳能电池的制造方法的过程截面图，此方法与图2所示的根据本发明第一实施例的晶圆型太阳能电池相关。 
首先，如图6a所示，准备半导体晶圆片100a。 
准备半导体晶圆片100a的过程可以包括：制造P型或N型半导体晶圆片100a的过程，和在半导体晶圆片100a的下面和/或上面形成凹凸结构的过程。 
作为半导体晶圆片100a可以使用单晶硅或多晶硅。单晶硅因为具有较高的纯度和较低的晶体缺陷密度，太阳能电池的效率比较高。但因其成本高，具有经济效率低的缺陷。多晶硅具有比单晶硅电池效率低的缺陷，但因材料成本低且过程简单，所以多晶硅适合于大批量生产。 
通过蚀刻过程，在半导体晶圆片100a的下面和/或上面可以形成凹凸结构。例如，作为半导体晶圆片100a使用单晶硅时，通过碱性蚀刻过程在其表面上可以形成凹凸结构。但作为半导体晶圆片100a使用多晶硅时， 因其晶粒取向各不相同，形成凹凸结构比较困难。为解决这些问题，优选为，用反应离子刻蚀(Reactive Ion Etching，RIE)方法，酸性溶液的等向性蚀刻方法或机械式蚀刻方法进行刻蚀。 
通过反应离子蚀刻方法对半导体晶圆片100a的表面进行蚀刻时，不管晶粒取向如何可以形成均匀的凹凸表面结构。因此反应离子蚀刻方法适合于在多晶硅圆片上形成凹凸结构。并且，采用反应离子蚀刻方法时，还具有不要变更腔室可以进行蚀刻以后的过程的优点。 
如图6b所示，通过在半导体晶圆片100a的下面和上面分别掺杂掺杂剂，可以形成了第一半导体层100，第二半导体层200和第三半导体层300。 
也就是说，在半导体晶圆片100a的上面掺杂如P型掺杂剂形成第二半导体层200，并且在半导体晶圆片100a的下面掺杂如N型掺杂剂形成第三半导体层300。在这种情况中，在第二半导体层200和第三半导体层300之间剩余的原半导体晶圆片100a成为第一半导体层100。 
通过等离子体掺杂方法(plasma ion dopping)可以形成第二半导体层200。具体的，所述等离子体掺杂方法可以包括向半导体晶圆片100a的上面供给如B2H6的P型掺杂剂气体过程。实施等离子掺杂处理之后，掺杂的离子可以起着不纯物的作用。因此，优选为，对掺杂离子进行加热处理，从而使掺杂的离子激活，并将激活的离子结合于Si。通过等离子体掺杂方法可以形成第三半导体层300，具体的，所述等离子体掺杂方法可以包括向半导体晶圆片100a的下面供给如PH3的N型掺杂剂气体过程。如上所述，优选为，在等离子掺杂处理之后实施加热处理。 
形成第二半导体层200过程和形成第三半导体层300的过程实际上不存在预定的排列顺序。 
如图6c所示，第一保护层400形成于第二半导体层200之上，第二保护层500形成于第三半导体层300之上。 
通过等离子化学气相沉积(Plasma Chemical Vapor Deposition)方法 可以形成由(-)极性的材料层组成的第一保护层400。其中，所述(-)极性的材料层可以包括第四族元素的富氧氧化物，如第三族元素的氧化物Al2O3、Ga2O3或In2O3的富氧氧化物。通过等离子化学气相沉积(PlasmaChemical Vapor Deposition)方法可以形成由(+)极性的材料层组成的第二保护层500。其中，所述(+)极性的材料层可以包括第四族元素的缺氧氧化物(oxygen-deficient oxide)，如SiOx、TiOx、ZrOx或HfOx，或者缺氮氮化物如SiNx。 
形成第一保护层400的过程和形成第二保护层500的过程没有预定的排列顺序。 
如图6d所示，依图案在第一保护层400上形成第一电极600，并且在第二保护层500上形成第二电极700。通过将Ag、Al、Cu、Ni、Mn、Sb、Zn、Mo或其化合物、或合金涂布的印刷处理，可以分别形成第一电极600和第二电极700。所述印刷处理可以包括：丝网印刷法(ScreenPrinting)、喷墨印刷法(Inkjet Printing)、凹版印刷法(GravurePrinting)、凹版胶印法(Gravure Offset Printing)、反转印刷法(ReversePrinting)、柔印印刷法(Flexo Printing)或微接触印刷法(Micro ContactPrinting)。所述丝网印刷法为，将油墨涂在印版上，然后将滚压轴移到涂有油墨的印版上并向下压。喷墨印刷法为使细小墨滴与承印物相碰撞而进行印刷的方法。凹版印刷法是通过使用刮墨刀将油墨从具有平滑面的非油墨涂层刮除，将蚀刻的空状油墨涂层上的油墨转印到承印物上来实现的。凹版胶印法是通过将油墨转移到橡皮布上，然后再次将油墨转印到承印物上来实现的。反转印刷法是将油墨用作溶剂的一种印刷方法。柔印印刷法是将油墨涂在悬垂部分进行印刷的方法。微接触印刷法为使用所需材料的印章进行印刷的印迹方法。 
通过这些使用印刷处理很容易就依图案形成第一电极600或第二电极700，并且提高过程效率。 
另外，通过电镀处理(electroplating)可以形成具有二层以上层结构第一电极600或第二电极700。 
依图案形成第一电极600的过程和依图案形成第二电极700的过程之间没有预定的排列顺序。 
例如，实施850℃以上的加热处理，则第一电极600的电极材料贯穿第一保护层400渗入至第二半导体层200内，因而第一电极600与第二半导体层200相连接。 
另外，通过加热处理第二电极700的电极材料贯穿第二保护层500渗入至第三半导体层300内，因而第二电极700与第三半导体层300相连接。 
图7a至7e为示出根据本发明的另一实施例的晶圆型太阳能电池的制造方法的简要截面图，此方法与图3示出的根据本发明的第二实施例的晶圆型太阳能电池相关。在以下文中，与上述实施例相同或相似的部件的详细说明将不再赘述。 
首先，如图7a所示，准备半导体晶圆片100a。 
如图7b所示，通过在半导体晶圆片100a的上面掺杂P型掺杂剂形成第二半导体层200，通过在半导体晶圆片100a的下面掺杂N型掺杂剂形成第三半导体层300。在这种情况下，在第二半导体层200和第三半导体层300之间剩余的原半导体晶圆片100a成为第一半导体层100。 
如图7c所示，在第二半导体层200上依次形成第一保护层400和防反射层450，而且在第三半导体层300上形成第二保护层500。 
优选为，通过等离子化学气相沉积(Plasma Chemical VaporDeposition)方法形成由AlSiOx组成的第一保护层400以及由SiNx组成的防反射层450。 
如图7d所示，在防反射层450上依图案形成第一电极600，并且在第二保护层500上形成第二电极700。 
如图7e所示，实施加热处理使得第一电极600与第二半导体层200 相连接，第二电极700与第三半导体层300相连接，从而完成晶圆型太阳能电池的制造。 
也就是说，通过加热处理，第一电极600的电极材料贯穿防反射层450和第一保护层400渗入至第二半导体层200内，并且第二电极700的电极材料贯穿第二保护层500渗入至第三半导体层300内。 
图8a至8e为示出根据本发明的另一实施例的晶圆型太阳能电池的制造方法的简要截面图，此方法与图4示出的根据本发明的第三实施例的晶圆型太阳能电池相关。在以下文中，省略与上述实施例相同的部件的说明。 
首先，如图8a所示，准备半导体晶圆片100a。 
如图8b所示，通过在半导体晶圆片100a的上面掺杂P型掺杂剂形成第二半导体层200，并且通过在半导体晶圆片100a的下面掺杂N型掺杂剂形成第三半导体层300。在这种情况下，在第二半导体层200和第三半导体层300之间剩余的原半导体晶圆片100a成为第一半导体层100。 
如图8c所示，在第二半导体层200上形成第一保护层400，并且在第三半导体层300上形成第二保护层500。 
如图8d所示，在第一保护层400内依图案形成第一接触部410，并且在第二保护层500内依图案形成第二接触部510。 
利用预定掩膜的蚀刻处理可以形成第一接触部410和第二接触部510。 
如图8e所示，在第一接触部410内形成第一电极600，并且在第二接触部510内形成第二电极700，从而完成晶圆型太阳能电池的制造。 
在第一接触部410内形成的第一电极600连接于第二半导体层200，而且在第二接触部510内形成的第二电极700连接于第三半导体层300。 
第一电极600和第二电极700可以通过印刷处理或者电镀处理来形成。在此情况下，第一电极600没有渗入至第二半导体层200内，并且第二电极700没有渗入第三半导体层300内。
图9a至9g为示出根据本发明的另一实施例的晶圆型太阳能电池的制造方法的截面图，此方法与图5示出的根据本发明的第四实施例的晶圆型太阳能电池相关。在以下文中，与上述实施例相同的部件的说明将不再赘述。 
首先，如图9a所示，准备半导体晶圆片100a。 
如图9b所示，在半导体晶圆片100a的下面形成第二保护层500。 
如图9c，所示，在第二保护层500内依图案形成第二接触部510。 
如图9d所示，在半导体晶圆片100a的上面掺杂如P型掺杂剂形成第二半导体层200，并且在半导体晶圆片100a的下面掺杂如N型掺杂剂形成第三半导体层300。 
在这种情况下，在第二半导体层200和第三半导体层300之间剩余的原半导体晶圆片100a成为第一半导体层100。 
更具体的，第三半导体层300与第二接触部510相对应地依图案形成，因而在第三半导体层300的图案之间有第一半导体层100。 
如图9d所示，在第二半导体层200上形成第一保护层400。 
如图9f所示，在第一保护层400内依图案形成第一接触部410。 
如图9g所示，在第一接触部410内形成第一电极600，并且在第二接触部510内形成第二电极700，从而从而完成此晶圆型太阳能电池的制造。 
相应的，根据本发明的晶圆型太阳能电池中，通过掺杂另外的P型掺杂剂可以形成P型半导体层，而不是通过使用电极材料。因此，P型半导体层可以形成于阳光入射面内，从而可以提高了空穴收集的效率。而且第一电极可以被布局到阳光入射面内，从而提高了电池效率。 
尤其是，如果P型半导体层是通过掺杂另外的P型掺杂剂形成的，则形成第一保护层使得空穴容易的向第一电极漂移而不会在P型半导体层的面消失，从而可以防止了电池效率的降低。 
对本领域技术人员显而易见的是，只要不背离本发明的精神或范围，可对本发明进行各种改变或变化。因此，本发明意在覆盖所附权利要求及其等同替换范围之内的对本发明的修改和变化。 

Claims (16)

1.一种晶圆型太阳能电池，包括：
第一半导体层，由半导体晶圆片形成；
第二半导体层，形成于阳光照射到的所述第一半导体层的一面，并且掺杂有P型掺杂剂；
第三半导体层,形成于所述第一半导体层的另一面,并且掺杂有N型掺杂剂；
第一保护层,形成于所述第二半导体层上；
第二保护层，形成于所述第三半导体层上；
第一电极,与所述第二半导体层相连接；以及
第二电极,与所述第三半导体层相连接，
其特征在于，
所述第一保护层由用于吸引空穴的(-)极性的材料层组成，使由阳光生成的空穴易于流向第一电极而不会在所述第二半导体层的表面消失，
所述第一保护层包括富氧氧化物，该氧化物为包括元素周期表第三族元素的氧化物，
所述第二保护层由用于吸引电子的(+)极性的材料层组成，使由阳光生成的电子易于流向第二电极而不会在所述第三半导体层的表面消失，
所述第二保护层包括缺氧氧化物或者缺氮氮化物，该氧化物为包括元素周期表第四族元素的氧化物。
2.根据权利要求1所述的晶圆型太阳能电池，其特征在于，
所述第一电极和第二电极依图案形成，以接收入射的阳光。
3.根据权利要求1所述的晶圆型太阳能电池，其特征在于，
所述第一电极从所述第一保护层的上侧贯穿所述第一保护层渗入至所述第二半导体层内，所述第二电极从所述第二保护层的下侧贯穿所述第二保护层渗入至所述第三半导体层内。
4.根据权利要求1所述的晶圆型太阳能电池，其特征在于，
所述第一电极形成于设置在所述第一保护层中的第一接触部分内，所述第二电极形成于设置在所述第二保护层中的第二接触部分内。
5.根据权利要求1所述的晶圆型太阳能电池，其特征在于，
第一保护层上还形成有防反射层。
6.根据权利要求5所述的晶圆型太阳能电池，其特征在于，
所述第一保护层由AlSiOx组成，所述防反射层由SiNx组成。
7.根据权利要求1所述的晶圆型太阳能电池，其特征在于，
所述第二半导体层形成于所述第一半导体层的一面的所有部分，所述第三半导体层在所述第一半导体层的另一面的预定部分依图案形成。
8.根据权利要求7所述的晶圆型太阳能电池，其特征在于，
所述第一半导体层形成于所述第三半导体层的图案之间。
9.根据权利要求1所述的晶圆型太阳能电池，其特征在于，
所述第一半导体层的上面或下面形成有凹凸结构。
10.一种制造晶圆型太阳能电池的方法，包括：
准备半导体晶圆片；
通过在所述半导体晶圆片的一面掺杂P型掺杂剂形成第二半导体层，并且通过在所述半导体晶圆片的另一面掺杂N型掺杂剂形成第三半导体层；
在所述第二半导体层上形成第一保护层；
在所述第三半导体层上形成第二保护层；
形成与所述第二半导体层相连接的第一电极，以及
形成与所述第三半导体层相连接的第二电极，
其特征在于，
所述第一保护层由用于吸引空穴的(-)极性的材料层组成，使由阳光生成的空穴易于流向第一电极而不会在所述第二半导体层的表面消失，
所述第一保护层包括富氧氧化物，该氧化物为包括元素周期表第三族元素的氧化物，
所述第二保护层由用于吸引电子的(+)极性的材料层组成，使由阳光生成的电子易于流向第二电极而不会在所述第三半导体层的表面消失，
所述第二保护层包括缺氧氧化物或者缺氮氮化物，该氧化物为包括元素周期表第四族元素的氧化物。
11.根据权利要求10的所述方法，其特征在于，
所述形成与所述第二半导体层相连接的第一电极的过程包括：
在所述第一保护层上依图案形成第一电极，以及
应用加热处理使所述第一电极的电极材料贯穿所述第一保护层渗入至所述第二半导体层内；
所述形成与所述第三半导体层相连接的第二电极的过程包括:
在所述第二保护层上依图案形成第二电极，以及
应用加热处理使所述第二电极的电极材料贯穿所述第二保护层渗入至所述第三半导体层内。
12.根据权利要求10的所述方法，其特征在于，
所述形成与所述第二半导体层相连接的第一电极的过程包括：
在所述第一保护层中形成具有预定形状的第一接触部，以及
在所述第一接触部内形成所述第一电极；
所述形成与所述第三半导体层相连接的第二电极的过程包括:
在所述第二保护层中形成具有预定形状的第二接触部，以及
在所述第二接触部内形成所述第二电极。
13.根据权利要求10的所述方法，其特征在于，
所述形成第一保护层的过程和所述形成第一电极的过程之间还包括：在所述第一保护层上形成防反射层。
14.一种制造晶圆型太阳能电池的方法，包括：
准备半导体晶圆片；
在所述半导体晶圆片的下面形成第二保护层；
在所述第二保护层中形成第二接触部；
在所述半导体晶圆片的上面掺杂P型掺杂剂形成第二半导体层，且通过所述第二接触部露出的所述半导体晶圆片的下面掺杂N型掺杂剂形成第三半导体层；
在所述第二半导体层上形成第一保护层；
在所述第一保护层中形成第一接触部；以及
在所述第一接触部内形成第一电极，且在所述第二接触部内形成第二电极，
其特征在于，
所述第一保护层由用于吸引空穴的(-)极性的材料层组成，使由阳光生成的空穴易于流向第一电极而不会在所述第二半导体层的表面消失，
所述第一保护层包括富氧氧化物，该氧化物为包括元素周期表第三族元素的氧化物，
所述第二保护层由用于吸引电子的(+)极性的材料层组成，使由阳光生成的电子易于流向第二电极而不会在所述第三半导体层的表面消失，
所述第二保护层包括缺氧氧化物或者缺氮氮化物，该氧化物为包括元素周期表第四族元素的氧化物。
15.根据权利要求10或14的所述方法，其特征在于，
所述准备半导体晶圆片的过程包括：
制造P型或N型半导体晶圆片，以及
在所述半导体晶圆片的一面或另一面上形成凹凸结构。
16.根据权利要求10或14的所述方法，其特征在于，
所述形成第二半导体层的过程包括：
向所述半导体晶圆片的上面供给P型掺杂剂气体且施加等离子气体，以使在所述半导体晶圆片的上面掺杂P型掺杂剂，以及
应用加热处理激活所述P型掺杂剂；
所述形成三半导体层的过程包括：
向所述半导体晶圆片的下面供给N型掺杂剂气体且施加等离子气体，以使在所述半导体晶圆片的下面掺杂N型掺杂剂，以及
应用加热处理激活所述N型掺杂剂。
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