CN102834930A

CN102834930A - 在扩散p型区域上方形成负电荷钝化层的方法

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Publication number: CN102834930A
Application number: CN2011800181035A
Authority: CN
Inventors: 迈克尔·P·斯图尔特; 穆库·阿格瓦; 罗西特·米沙拉; 希曼特·芒格卡; 蒂莫西·W·韦德曼
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2012-12-19
Also published as: WO2011126660A2; WO2011126660A3; JP2013524510A; US20110240114A1; TW201143125A; DE112011101134T5

Abstract

本发明大体提供了一种于p-型掺杂区域上形成高质量钝化层的方法，以形成高效能太阳能电池装置。本发明的实施例可特别有利于制备形成于硅基板中硼掺杂区域的表面。在一个实施例中，该方法包括下列步骤：将太阳能电池基板的表面暴露至等离子体，以清洁并改变该表面的物事、化学及/或电性特征，并随后于其上沉积带电的介电层及钝化层。

Description

在扩散P型区域上方形成负电荷钝化层的方法

技术领域

本发明的实施例大体上涉及太阳能电池的制造，且特别涉及结晶硅太阳能电池的表面的钝化的装置结构及方法。

背景技术

太阳能电池为将太阳光直接转换成电能的光伏(photovoltaic；PV)装置。最常见的太阳能电池材料为硅(Si)，其可为单晶、复晶或多晶基板等形式。因为使用硅基太阳能电池产生电力的成本高于通过传统方法产生电力的成本，已致力于在不会有害地影响太阳能电池的整体效能的前提下，降低制造太阳能电池的成本。

图1概要地示出从结晶硅基板110形成的标准硅太阳能电池100的剖面图。基板110包括基底区域101、发射体区域102、p-n接合区域103、介电钝化层104、正面电接点107及背面电接点108。p-n接合区域103设置于太阳能电池的基底区域101与发射体区域102之间，且是当太阳能电池100受到入射光子照射时产生电子-空穴对的区域。钝化层104可作为供太阳能电池100所用的抗反射涂布(anti-reflective coating；ARC)层，也可作为发射体区域102的表面105的钝化层。

可通过使用抗反射涂布(ARC)层来增进太阳能电池100的效能。当光通过一个介质到达另一个介质时，例如自空气至玻璃或自玻璃至硅，即便入射光与两个介质之间的接口正交，仍会有部分光线反射离开该接口。被反射的光的分量为两个介质之间的折射率差异的函数，其中较大的折射率差异导致从接口处反射较高分量的光。沉积于两个介质之间，并具有介于两个介质的折射率之间的折射率值的ARC层已知可降低被反射的光的分量。所以，存在于太阳能电池100的光接收表面的ARC层，如表面105上的钝化层104，可减少因反射离开太阳能电池100而因此不能被用来产生电能的入射辐射的分量。

当光落在太阳能电池上，入射光子的能量在p-n接合区域103的两侧产生电子-空穴对。在典型的n-型发射体区域102及p-型基底区域101中，电子跨越p-n接点往较低能量位准方向扩散，且空穴往相反方向扩散，因而在发射体上产生了负电荷并在基底中累积对应的正电荷。在具有p-型发射体区域102及n-型基底区域(例如，参考标号101)的替代配置中，电子跨越p-n接点的扩散在发射体上形成正电荷，而空穴在相反方向上的扩散则在基底中累积形成负电荷。在上述两个例子中，当在发射体与基底之间建立电子电路时，可使电流流通来使太阳能电池100产生电力。太阳能电池100将入射能量转换为电能的效能受到若干因素的影响，包括太阳能电池100中的电子及空穴的复合速率，以及被反射离开太阳能电池100的入射光的分量。

当在太阳能电池100中，于相反方向上移动的电子及空穴彼此结合时，会发生复合。每次电子-空穴对于太阳能电池100中复合时，会使电荷载体消灭，从而降低太阳能电池100的效能。复合可能发生于基板110的主体硅中，或在基板110的任一表面105、106处。在主体中，复合为主体硅中的瑕疵数量的函数。在基板110的表面105、106上，复合为存在于表面105、106上的悬空键(即，未终止的化学键)的数量的函数。会在表面105、106上见到悬空键是因为基板110的硅晶格结束于这些表面处。这些未终止的化学键有瑕疵陷阱(defect trap)的作用，瑕疵陷阱处在硅的能带间隙下，且因此成为电子-空穴对复合的地点。

如上所述，钝化层104的功能之一是最小化有钝化层104形成于其上之(多个)发射体区域102或基底区域101的表面处的载体复合。已发现到，在形成于太阳能电池装置中的p-型掺杂区域上设置的钝化层104形成负电荷，可有助于排斥移动通过太阳能电池的载体，并因此减少载体复合(carrier recombination)，并增进太阳能电池装置的效能。尽管使用传统等离子体处理技术形成具有净正电荷的钝化层是相对容易的，但却难以在硅基板的表面上形成稳定的带负电荷的钝化层。

通过减少表面复合，太阳能电池的表面的彻底钝化可大幅度增进太阳能电池的效能。如本文所使用，“钝化(passivation)”的定义为存在于硅晶格表面上的悬空键的化学终止(chemical termination)。为了钝化诸如表面105等太阳能电池100的表面，典型地将钝化层104形成于其上，藉此使存在于表面105上的悬空键的数量减少3或4个数量级。就太阳能电池应用而言，钝化层104一般为氮化硅(Si₃N₄，也缩写成SiN)层，且大多数的悬空键以硅(Si)或氮(N)原子终止。但因为氮化硅(SiN)为非晶材料，发射体区域102的硅晶格与钝化层104的非晶结构之间无法产生完整的匹配。因而，在钝化层104形成后留存于表面105上的悬空键数量仍足以降低太阳能电池的效能100，而需要对表面105进行额外的钝化，如氢钝化。在多晶硅太阳能电池的例子中，氢也有助于钝化晶粒边界上的瑕疵中心。

因此，需要一种改良的方法，以形成可使太阳能电池装置的表面处具有期望的电荷形态及电荷密度的钝化层，以最小化电荷载体的表面复合，以改进所形成之太阳能电池的效能，且所形成的钝化层具有期望的光学及钝化特性。

发明内容

本发明的实施例一般提供一种形成太阳能电池装置的方法，包含下列步骤：于形成在基板上的p-型掺杂区域的表面上形成含负电荷层，并于含负电荷层上形成体层。通常使用形成于p-型掺杂区域上的含负电荷层来排斥流入太阳能电池装置的电子，并钝化表面来最小化载体复合并增进所形成的太阳能电池装置的效能。由于含负电荷层排斥流经邻近p-型区域的电子或“场(field)”钝化基板表面的能力对减少载体复合而言很重要，较高效能的太阳能电池也将具有高质量的钝化层，其具有通常可增进所形成之装置的效能之其它光学上有益的特性及其它钝化特性。因此，在某些配置中，太阳能电池装置可包含一或多层，或梯度区域(graded region)，其具有不同材料成分、不同物理特性(例如，机械及光学特性)，及/或不同电特性，以在基板表面提供期望的钝化效应。

本发明的实施例可进一步提供一种太阳能电池装置，其包含：一个或多个p-型掺杂区域，其形成于太阳能电池基板的表面中；第一层，其设置于一个或多个p-型掺杂区域上；以及体层，其设置于第一层上，其中体层具有净正电荷。

本发明的实施例可进一步提供一种太阳能电池装置，其包含：一个或多个p-型掺杂区域，其形成于太阳能电池基板的表面中；第一层，其具有负电荷设置于一个或多个p-型掺杂区域上；以及体层，其设置于第一层上，其中体层具有净正电荷。在某些配置中，存在于第一层中之净负电荷的量可大于等于存在于体层中之净正电荷的量。在某些配置中，存在于第一层中之净负电荷的量适于在太阳能电池基板的表面处达成大于1×10¹²库伦/cm²的电荷密度。

本发明的实施例可进一步提供一种太阳能电池装置，其包含：一个或多个p-型掺杂区域，其形成于太阳能电池基板的表面中；第一层，其设置于一个或多个p-型掺杂区域上，其中第一层包含氟或氯，还有选自以下列表中的至少两种元素：氧、氮、硅及铝；以及体层，其设置于第一层上，其中体层具有净正电荷，并包含硅及氮。

附图说明

为使本发明的上述特征得以更详细被了解，可参照实施例更具体说明以上所简述的发明，其中部分实施例在附图中示出。然而，需注意的是，附图仅为说明本发明的典型实施例，而非用于限制其范畴，本发明也允许其它等效实施例。

图1概要地示出从单一或多重-结晶硅晶圆制造的常规硅太阳能电池的剖面图。图2A至2F示出与本发明的制程的实施例的多个阶段对应的基板的一部分的剖面图；

图3示出根据本发明的一个实施例的硅基板上所进行的钝化层形成制程的制程流程图；

图4为可用于进行本发明的实施例的平行板PECVD系统的概要侧视图。

图5为具有多个处理腔室的制程系统的一个实施例的顶部示意图；

图6示出根据本发明的一个实施例的硅基板上所进行的钝化层形成制程的制程流程图。

为了帮助理解，尽可能使用相同的组件符号来示出附图中共有的相同组件。可考虑将一个实施例的组件及特征有利地并入其它实施例中，而无需特别叙述。

具体实施方式

本发明大体提供了在p-型掺杂区域上形成高质量钝化层的方法，以形成高效能太阳能电池装置。本发明的实施例可特别有利于制备形成于硅基板中的硼掺杂区域的表面。在一个实施例中，该方法包括下列步骤：将太阳能电池基板的表面暴露至等离子体，以清洁并改变该表面的物理、化学及/或电性特征，并接着于其上沉积带电的介电层及钝化层。可因本发明而得益的太阳能电池基板包括具有活性区域的基板，活性区域含有单晶硅、多晶硅(multi-crystalline silicon)以及复晶硅(polycrystalline silicon)，也可有利于包含锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、碲化镉(CdTe)、硫化镉(CdS)、铜铟镓硒(CIGS)、硒化铜铟(CuInSe₂)、磷化镓铟(GaInP₂)、有机材料的基板，还有异质接合单元，如GaInP/GaAs/Ge或ZnSe/GaAs/Ge基板，这些基板可用来将阳光转换为电能。

本发明的实施例一般也提供在基板的一个或多个表面(如，经掺杂p-型区域的表面)上，形成含负电荷的钝化层堆栈或钝化层结构的方法。形成于p-型区域上的含负电荷层一般用来排斥流入太阳能电池装置的电子，并钝化表面来最小化载体复合并增进所形成的太阳能电池装置的效能。含负电荷钝化层排斥流经邻近p-型区域的电子或「场(field)」钝化基板表面的能力对减少载体复合而言很重要，而高质量的钝化层也需要具有通常可增进所形成的太阳能电池装置的效能的其它光学上有益的特性及其它钝化特性。额外的钝化层特性通常可依钝化层的能力而区分为：“表面(surface)”钝化具有该钝化层设置于其上的(多个)表面；以及“大量(bulk)”钝化基板的邻近区域及表面。钝化层可发挥此类功能的机制包括，例如，所形成的钝化层作为氢(H⁺)供应源的能力，氢(H⁺)可用来修正基板的区域中的瑕疵，以及所形成的化层的物理及/或化学特征，其可紧固基板表面处所发现的悬空键。

一般来说，形成于p-型区域上的钝化层将具有期望量的经形成负电荷设置于其中；具有期望的光学特性，以最小化光反射；且将含有期望浓度的氢，以修补基板表面处所发现的浅瑕疵。典型地，具有期望光学特性的钝化层将具有光学梯度或折射率梯度跨越钝化层的(多个)形成区域。既然氮化硅容易形成，具有介于硅的折射率(例如，n＝3.0)与玻璃的折射率(例如，n＝1.5)之间的折射率，且属于可保有期望浓度的氢的稳定膜，因此其为常见钝化层材料的选择。然而，一般很难形成具有负电荷的氮化硅(Si_xN_y)钝化层。因此，在一个实施例中，高质量的钝化层可包含一个或多个层或梯度区域，其具有相异的成分、相异的物理特性或相异的电特性，以提供期望的钝化效应。

在一个实施例中，如概要地在图2C至2D中所示，形成于p-型掺杂区域的表面205上的钝化层220包含两个层，其具有相异成分、物理特性及电特性，因而形成高质量钝化层。在一个实施例中，钝化层220包含接口层221以及体层222。接口层可包含介电材料，其经配置以钝化p-型区域的表面205，或于此例子中，其经配置以钝化发射体区域202的表面205，并含有期望量的受困负电荷Q₁，以对p-型掺杂区域提供期望的表面钝化。体层222可包含介电材料，其经配置以具有期望的光学特性并钝化p-型区域的表面205。在一个实施例中，期望形成具有净受困负电荷总量(例如，数个库伦)的钝化层220，其可达成大于约-1×10¹²库伦/cm²的电荷密度。请注意，电荷密度值前面的负号仅是用来表示层中的受困电荷主要为负电荷而不是正电荷。

在一个实施例中，体层222包含一个或多个氮化硅层，其具有期望的折射率(n)、吸收系数(k)、膜压力及密度。图2E及2F示出体层222的一个实施例，体层222包含第一钝化层222A及第二钝化层222B，其各别具有相异的成分、物理特性及/或电特性。在一个实例中，第一钝化层222A及第二钝化层222B为氮化硅层，其具有至少一个相异的特性。一般来说，使用等离子体增进化学气相沉积(PECVD)技术或物理气相沉积(PVD)技术形成的氮化硅膜会具有介于约1.9及约2.15之间的折射率，并具有受困的正电荷Q₂(图2D)。存在于钝化层220中的受困“正(positive)”电荷Q₂将倾向吸引通过太阳能电池装置而移动的电子，造成活动载体的偏向及/或非所欲的载体复合，并因此降低了太阳能电池装置的效能。

因此，在钝化层220的一个实施例中，接口层221中的受困负电荷Q₁的总量大于体层222中之受困正电荷Q₂的总量，致使净受困负电荷Q₁可抵销体层222中的受困正电荷Q₂的效应。在一个实施例中，见于钝化层220中的受困负电荷Q₁的总量与受困正电荷Q₂的总量之和具有足够的受困电荷，以达成大于约-1×10¹²库伦/cm²的接口电荷密度。在一个实例中，钝化层220具有足够的受困电荷，以达成介于约-1×10¹²库伦/cm²及约-1×10¹⁴库伦/cm²之间的接口电荷密度，如介于约-2×10¹²库伦/cm²及约-4×10¹³库伦/cm²之间。请注意，电荷密度数值前面的负号仅用来表示可见于表面205处的电荷为负电荷而不是正电荷，且因此Q₁的绝对值大于Q₂的绝对值。于另一实施例中，见于钝化层220中的受困负电荷Q₁的总量与受困正电荷Q₂的总量之和约为零(即，|Q₁|等于|Q₂|)。于此例子中，可至少将见于表面205处的受困正电荷Q₂的影响最小化，但不会见到一般受困负电荷对表面205处或表面205下方的电子的排斥效应。在接口层221及体层222两者皆分别具有正电荷及负电荷并影响基板中的载体的例子中，本文所讨论的Q₁及Q₂的值为电荷的净值，或于各对应层中取得的正电荷总量的绝对值减去负电荷总量的绝对值之和。在另一实施例中，钝化层220的电子排斥效应并不重要，重要的是确保所有受困正电荷有最小限度的补偿，可期望的是，见于钝化层220中的受困负电荷Q₁的总量及受困正电荷Q₂的总量之和具有足够的受困电荷，以达成介于约0及约-1×10¹⁴库伦/cm²之间的接口电荷密度。由于排斥电子的能力随着受困负电荷Q₁与(多个)电子之间的距离平方分之一(1/d²)而变化，在某些实施例中，期望将受困负电荷Q₁的主体安置在距离表面205小于100埃

处，以确保受困电荷会具有期望的场强度，以排斥表面205处或其下方的电子。

具有位于表面205与体层222之间的接口层221的钝化层220构造的优点之一为，通过将体层222与表面205分开，可减少形成于体层222中的正电荷所创造的电场。请注意，电场(E)强度与表面205及体层222之间的距离平方成反比，且因此体层222离表面205越远，其对流经太阳能电池装置的活动载体的影响越小。因此，在一个实施例中，接口层221具有期望的厚度，其可用来减少见于体层222中的正电荷的影响。在一个实例中，接口层221为介电层，其厚度介于约50埃

及约

之间。在一个实施例中，当钝化层220设置于基板(例如，发射体区域202)的p-型光接收表面(如表面205)上时，接口层221为介电层，其厚度介于约50埃

及约

之间。在一个实施例中，当钝化层220设置于p-型基板(例如，基底区域201)的后侧表面(如表面206)上时，界面层221为介电层，其厚度介于约500埃

及约

之间。在一个实施例中，可调整接口层221的厚度，以补偿给定的制程配方于界面层221中创造受困负电荷Q₁的能力，并因而控制形成于表面205下方的p-型掺杂区域上的体层222中的受困正电荷Q₂的影响。在一个实例中，即便所形成的接口层221中的受困负电荷Q₁的量可忽略不计，但通过使带正电的体层222与表面205之间以某距离分隔，可减少表面205处的正电荷所创造的电场，并因而改进太阳能电池的效能。

钝化层形成制程

图2A至2F示出在用来在太阳能电池200的表面(例如，表面205)上形成钝化层220的处理工序中的不同阶段期间的太阳能电池基板210的概要剖面图。图3示出用来在太阳能电池基板210上形成钝化层的制程工序300。可见于图3的工序对应图2A至2F中所示出的阶段，并将于本文讨论。在太阳能电池200的一个实施例中，基底区域201包含n-型结晶硅基板(例如，参考标号201)，且发射体区域202包含形成于基底区域201上的p-型层。尽管下文主要讨论用于具有形成在n-型基底区域上的p-型发射体区域的基板的处理方法及设备，但因钝化层也可形成于p-型基底区域的太阳能电池配置上，因此这样的配置并不欲限制本文所述的本发明的范畴。

图2A概要地示出至少部分形成的硅太阳能电池200的剖面图，其包含基板210。基板210包括基底区域201、发射体区域202以及p-n接合区域203。p-n接合区域203设置于太阳能电池的基底区域201与发射体区域202之间，且是当太阳能电池200受到入射光的光子照射时产生电子-空穴对的区域。

然而，在太阳能电池装置的常规制程期间，将在基板210的一个或多个表面上形成薄且通常劣质的原生氧化物层215。在原生氧化物层215形成于p-型硼掺杂区域上的配置中，氧化物层215可包括含硼硅酸玻璃(boron silicate glass；BSG)层。在一个实例中，含BSG氧化物层是形成于(多个)p-型发射体区域202上，而p-型发射体区域202形成于n-型基底区域201上(图2A)。在可供替代的实例中，BSG型氧化物层形成于p-型基板基底区域201的背侧表面206上。由于在某些情况下可能在一个或多个热处理步骤(如，用以“压入(drive-in)”掺质或对形成于基板210上的一层或多层进行退火的炉退火步骤)期间或之后形成氧化物层215，因此可根据氧化物层215的形成方式来决定所形成的氧化物层215的厚度及密度。在某些例子中，可通过延长暴露至空气来形成氧化物层。

进而，部分形成的太阳能电池装置也具有死区(dead region)216是常见的，死区含有高浓度的掺质原子，并形成于氧化物层215与基板的表面210之间的接口处。相信可通过在先前的掺杂或热处理步骤期间使掺质原子扩散至基板210的表面205，来造成死区216中的高掺质浓度。在一个实例中，死区216含有高浓度的硼原子(例如，＞0.1原子％)，其位于含硅p-型掺杂发射体区域202的表面处。在一个实施例中，死区216具有足够高的掺杂浓度，以形成具有小于约每平方50奥姆(Ω/□)的片电阻之区域。一般来说，很难使用常规的处理技术(其可包括湿式化学蚀刻制程)来移除这些硼掺杂层。然而，形成清洁基板表面以避免太阳能电池基板在后续处理期间受到污染，并增进形成于经掺杂表面上的介电钝化层的钝化效应一般而言是重要的。

请参见图3，用以在太阳能电池基板210上形成钝化层的制程工序300一般开始于框302。于框302，清洁基板210的表面，以移除形成于基板表面上的氧化物层215(图2A)。可于一个基板处理腔室中所进行的单一处理步骤中进行框302的制程，或如同于一个或多个基板处理腔室中进行的多重分离制程步骤般进行框302的制程。在一个实施例中，可使用干式清洁制程来进行框302的清洁制程，于该制程中将基板210暴露至反应性等离子体蚀刻制程，以移除氧化物层215。干式清洁制程及干式处理腔的实例将进一步参照图4及5进行描述。

在一个实施例中，于框302，在处理腔室(如图4中之腔室400)中设置一个或多个基板210之后，将氧化物层215暴露至反应性气体，以在氧化物层215上形成薄膜(末示出)。反应性气体可包含氮、氟，及/或氢。在某些实施例中，反应性气体包括含自由基及/或离子的氮、氟、氯或其组合，将反应性气体提供至具有基板设置于其中的处理腔室，并将其导向基板。薄膜一般包含固体化合物，其可通过自由基与来自氧化物层215的氧反应而形成。现在将描述于处理腔室内进行的示范反应性清洁制程，其可使用氨(NH₃)及三氟化氮(NF₃)气体混合物来移除基板表面上的原生氧化物。可通过将基板置入处理腔室来开始反应性清洁制程。在处理期间，可将基板冷却至低于约65℃，如介于约15℃及约50℃之间。

下一步，在于框302执行的部分制程期间，对形成于氧化物层215上的薄膜进行热处理，以自基板表面移除该薄膜。在某些实施例中，热处理可为退火制程，其可在处理腔室400或可见于系统500中的其它相邻腔室中进行。于此步骤期间，薄膜升华离开基板表面，带走氧及其它杂质，并留下经氢终止的层(未示出)。在某些实施例中，经氢终止的层也可在其中具有氟原子的痕迹。

下一步，于框304，通过使用干式清洁制程以自基板的表面210移除死区216。在一个实施例中，在自基板表面210移除氧化物层215之后，接着将基板传送至干式处理腔室以移除死区216。一般来说，于框304进行的干式清洁制程一般包括下列步骤：将死区216暴露至RF等离子体达期望的时间段，以自暴露的基板表面蚀刻并移除死区。此类干式处理腔室及干式清洁制程的实例将参考图4及图5进一步在以下描述。请注意，在某些例子中，可能期望在进行清洁制程303之后而在基板上进行框304处的清洁制程之前，确保不会有延长的时段使基板暴露至氧，以避免经清洁表面的再氧化。因此，在本发明的某些实施例中，期望可在无氧惰性及/或真空环境中(如在群集工具或系统500(图5)的真空处理区域中)进行所有的框302至308的制程，使得基板不会在制程步骤之间暴露至氧气。

下一步，于框306，如图2B及图3所示，在基板的表面205上形成界面层221。在一个实施例中，接口层221为介电层，其包含选自由氧化硅(Si_xO_y)、氮氧化硅(SiON)、氮碳氧化硅(silicon oxycarbonnitride)(SiOCN)、碳氧化硅(SiOC)、氧化钛(Ti_xO_y)、氧化钽(Ta_xO_y)、氧化镧(La_xO_y)、氧化铪(Hf_xO_y)、氮化钛(Ti_xN_y)、氮化钽(Ta_xN_y)、氮化铪(HfN)、氮氧化铪(HfON)、氮化镧(LaN)、氮氧化镧(LaON)、氯化氮化硅(Si_xN_y:Cl)、氯化氧化硅(Si_xO_y:Cl)、非晶硅、非晶碳化硅及/或氧化铝(Al₂O₃)所组成的群组中的材料。于另一实施例中，接口层221为介电层，其包含选自由氟化氧化硅(Si_xO_y:F)及氟化氮化硅(Si_xN_y:F)所组成的群组中的材料。在一个实例中，如上所述，接口层221的厚度可介于约50埃与约之间。在一个实施例中，使用化学气相沉积(PECVD)或物理气相沉积(PVD)技术将接口层221形成于表面205上。以下参考图4及图5进一步描述界面层221形成制程的一个实例。

下一步，于框308，如图2C至2D及图3所示，使用等离子体增进化学气相沉积(PECVD)制程于界面层221上形成体层222。在一个实施例中，体层222包含用来钝化基板表面的多个钝化层，如钝化层222A及222B(图2E至2F)。在一个实施例中，体层222包含薄钝化及/或抗反射层，其包含氧化硅、氮化硅、非晶硅、非晶碳化硅及/或氧化铝(Al₂O₃)。在一个实施例中，使用化学气相沉积(PECVD)技术于多重太阳能电池基板(其支撑于合适的大面积基板装载器上)，将氮化硅(SiN)钝化及抗反射层，或薄非晶硅(a-Si:H)层或非晶碳化硅(a-SiC:H)层及氮化硅(SiN)堆栈形成于表面205上。在一个实施例中，钝化层220可包含本质非晶硅(i-a-Si:H)层及/或p-型非晶硅(p-型a-Si:H)层堆栈，接着是透明导电氧化物(TCO)层及/或ARC层(例如，氮化硅)，其可通过使用物理气相沉积制程(PVD)或化学气相沉积制程(例如，PECVD)而沉积。所形成的堆栈一般经配置而产生正面场效应，以减少表面复合并促进电子载体侧向传输至附近的经掺杂接点(形成于基板上)。以下进一步描述钝化层形成制程。

在制程工序300的一个实施例中，在进行框304中的制程之后，但在进行框306的制程之前，将基板210的表面205暴露至含反应性气体的RF等离子体，以使用RF等离子体处理步骤形成位于表面205与接口层221之间的增补性带负电荷层。在一个实施例中，增补性带负电荷层包含厚度低于约50埃

的富氟(F)及/或富氯(Cl)层。相信通过将表面205直接暴露至含有离子化氟及/或离子化氯的等离子体，暴露的表面可被“掺杂(dope)”、“填充(stuff)”或覆盖以具有负电荷的富氟或富氯层。在一个实施例中，期望形成在含硅表面上的增补性带负电荷层可具有大于-1×10¹²库伦/cm²的负电荷密度。尽管所沉积的带电荷层一般将含有期望的电荷密度，但带电荷层也需要在物理上、化学上及电性上够稳定，以使形成于其上的接口层221不会显著减弱所形成的带电荷层之特性。

硬件配置

图4为等离子体增进化学气相沉积(PECVD)腔室400的一个实施例的概要剖面图，可于其中进行图3所示出并参考图3进行讨论的一个或多个制程。可自位于加州圣大克劳拉市的Applied Materials，Inc.获得类似配置的等离子体增进化学气相沉积腔室。也可考虑利用其它沉积腔室来实践本发明，包括那些来自其它制造商者。

相信当用来进行图3中所描述的一个或多个制程时，相较于现有技术的其它配置，处理腔室400中所提供的等离子体处理配置具有显著的优点。在一个实施例中，PECVD腔室400经配置以同时处理多个基板。在一个实施例中，相对于处理垂直堆栈的基板(例如，堆栈于容纳盒中之批次基板)而言，等离子体增进化学气相沉积(PECVD)处理腔室400适于同步处理以平面数组排列的多个基板(图5)。处理排列于平面数组中的批次基板，容许批次中的各基板直接且一致地暴露至所产生的等离子体、辐射热及/或处理气体。因此，可在处理腔室的处理区域中相似地处理平面数组中的各基板，且因此不需依赖扩散式制程及/或将能量串行移转至常规配置中的所有批次待处理基板，如常见于现有技术中的堆栈式或背对背式配置的批次基板。

在一个配置中，PECVD腔室400适于接受基板装载器425(第4及5图)，其经配置以在移转及基板处理步骤期间承托批次基板。在一个实施例中，基板装载器425具有约10,000cm²以上的表面积，较佳约40,000cm²以上，且更佳约55,000cm²以上，其经配置以在处理期间支撑设置于其上的基板的平面数组。在一个实施例中，基板装载器425具有形成于其中的多个凹槽(未示出)，其适于承托约4个至约49个尺寸为156mm×156mm×0.3mm，且以面朝上或面朝下的方式配置的太阳能电池基板。可用陶瓷(例如，碳化硅、氧化铝)、石墨、金属或其它合适的材料形成基板装载器425。在一个配置中，同步于真空或惰性环境(例如，图5中的移转腔室520)中在多个处理腔室之间移转装载器425上的批次太阳能电池基板，以减少污染的机会，并增进基板处理量，因而超越了现有技术的其它配置。

腔室400一般包括壁402、底部404、喷头410以及基板支撑件430，它们界定了制程容积406。可通过阀408出入制程容积，致使设置在基板装载器425上的基板可移转进入或离开腔室400。基板支撑件430包括：基板接收表面432，用以支撑基板；以及轴杆434，其耦接至举升系统436，以升高及降低基板支撑件430。阴影框433可视情况安置于基板装载器425的边缘上。可移动地设置举升销438穿过基板支撑件430，以将基板装载器425移向基板接收表面432或自基板接收表面432离开。基板支撑件430也可包括埋入式加热及/或冷却组件439，以将基板支撑件430维持在期望温度。基板支撑件430也可包括接地带(grounding strap)431，以在基板支撑件430的边缘提供RF接地。接地带的实例揭露于2000年2月15日公告授予Law等人的美国专利第6,024,044号，以及于2006年12月20日由Park等人提出申请的美国专利申请序号第11/613,934号中，二者皆在不与本文公开的内容相矛盾的限度内以全文参照方式并入本文。在一个实施例中，基板支撑件430具有RF源(未示出)，其耦接埋设在基板支撑件430中的电极(例如，组件符号439)，致使RF偏压可施加至设置于基板支撑件430上的基板210。

通过悬吊件414于喷头410的边缘处将喷头410耦接至背板(backingplate)412。也可通过一个或多个中央支撑件416将喷头410耦接至背板，以协助防止喷头410下陷及/或控制喷头410的直线度/弯曲度。气体源420耦接至背板412，以提供气体经过背板412并经过喷头410中的孔411到达基板接收表面432。真空泵409耦接至腔室400，以将制程容积406控制在期望的压力下。RF功率源422耦接至背板412及/或喷头410，以提供RF功率至喷头410，以于喷头与基板支撑件之间创造电场，以使用设置在喷头410与基板支撑件430之间的气体产生电容耦合等离子体。可使用多种RF频率，如介于约0.3MHz与约200MHz之间的频率。在一个实施例中，将处在13.56MHz频率下的RF功率源提供至喷头(即，电极)。喷头的实例揭露于2002年11月12日公告授予White等人的美国专利第6,477,980号、2006年11月17号公开的Choi等人的美国专利公开第20050251990号，以及2006年3月23号公开的Keller等人的美国专利公开第2006/0060138号中，其全部在不与本文公开的内容相矛盾的限度内以全文参照方式并入本文。由于为腔室400的配置有能力在处理期间直接提供充满能量及/或离子化物种至处理表面210A的所有部位，因此相信电容耦合等离子体直接接触基板210的处理表面210A(图4)具有超越不将所有基板直接暴露至等离子体的设计的优势。通过调整传送至喷头410的RF功率、处理期间的腔室压力及/或施加至基板支撑件430的偏压，可直接于腔室400中控制施加至整个处理表面210A的等离子体交互作用程度。典型的非直接接触暴露类型的腔室配置包括远程驱动等离子体的配置或其它堆栈式晶圆配置，因此其需要依赖在处理其间将所产生的等离子体扩散至一个或多个基板或各基板的部位。

然而，在某些实施例中，远程等离子体源424，如感应耦合远程等离子体源，也可耦接于气体源与背板之间。于一个制程配置中，在处理基板之间，可将清洁气体提供至远程等离子体源424，以产生并提供远程等离子体来清洁腔室零组件。可通过提供至喷头的RF功率源422进一步激发清洁气体。合适的清洁气体包括，但不限于NF₃、F₂及SF₆。远程等离子体源的实例揭露于1998年8月4日公告授予Shang等人的美国专利第5,788,778号中，其在不与本文公开的内容相矛盾的限度内以全文参照方式并入本文。

在一个实施例中，可设定加热及/或冷却组件439，以在沉积期间提供约400℃以下的基板支撑件温度，较佳介于约100℃与约400℃之间，更佳介于约150℃与约300℃之间，如约200℃。在沉积期间，设置于基板接收表面432上的基板装载器425上的基板的顶部表面，与喷头410之间的间隔可介于400mil与约1,200mil之间，较佳介于400mil与约800mil之间。

图5为制程系统500的一个实施例的顶部示意图，制程系统500具有多个处理腔室531至537，如图4的PECVD腔室或其它合适的腔室，其能进行协同图3所述的制程。制程系统500包括移转腔室520，其耦接负载锁定腔室510及处理腔室531至537。负载锁定腔室510容许基板于系统外的周围环境与移转腔室520及处理腔室531至537内的真空环境之间移转。负载锁定腔室510包括一个或多个可抽空区域，其经配置以承托一个或多个基板装载器425，基板装载器425经配置以支撑多个基板210。在将基板输入系统500期间，对可抽空区域进行抽气，且在将基板自系统500输出期间，将气体通入可抽空区域。移转腔室520具有至少一个设置于其中的真空自动机522，其适于在负载锁定腔室510与处理腔室531至537之间移转基板装载器425及基板。图5示出了七个处理腔室，然而，系统500可具有任合适当数量的处理腔室。

在系统500的一个实施例中，可配置第一处理腔室531以进行框302中的制程，配置第二处理腔室532以进行框304中的制程，配置第三处理腔室533以进行框306中的制程，并配置第四处理腔室以于基板上进行框308中的制程。在系统500的另一实施例中，可配置第一处理腔室531以进行框302及304中的第一清洁制程，配置第二处理腔室532以进行框306中的制程，并配置第三处理腔室533以于基板上进行框308中的制程。在系统500的又一实施例中，可配置处理腔室531以进行框302及304中的制程，配置第二处理腔室532以于基板上进行框306及308中的制程。在系统500的又一实施例中，可配置处理腔室531至537中的至少一者以于基板上进行如框302、303、304、306及308的所有制程。

钝化层形成制程

请回到图3，在制程工序300的一个阶段，基板的表面210经历了用以在基板的表面上形成接口层221及体层222的多个处理步骤。以下为框306至308处执行的制程的说明性实例，其可在与前述处理腔室400相似的处理腔室中进行。以下所述的制程一般包括主要使用干式处理技术来制备基板表面的方法，其可在见于一个或多个群集工具(如系统500)中的一个或多个处理腔室(例如，处理腔室400)中进行。在一个实施例中，制程工序300中进行的所有制程，是在可见于一个或多个系统500中的一个或多个处理腔室531至537内进行。请注意，第4及5图所示出的硬件配置并不欲限制本文所述的本发明的范畴。

如上所述，因表面205暴露至氧及/或在基板210上进行多个高温处理步骤的原因，可于表面205上形成氧化物层215及死区216。在许多实施例中，这将发生在形成太阳能电池接点的最后一层(如p-型或n-型掺杂层)之后。在其它实施例中，这将发生在形成一个或多个导体层之前，如，在形成经重度掺杂或变质性(degeneratively)掺杂的p-型层之后。应注意的是，尽管本文所述的本发明的多个实施例的讨论与清洁沉积层(如发射体区域202)的表面有关，但既然可在太阳能形成制程的任何阶段使用本文所述的设备及(多个)清洁制程而不会背离本文所述的本发明的基本范畴，所以此配置并不欲限制本发明的范畴。

在一个实施例中，在设置于基板装载器425上的批次基板210上进行框302至304中的制程之后，接着将基板安置于处理腔室中，使得可在基板上进行框306中的制程。在一个实施例中，于框306，将基板暴露至含前驱物气体及RF等离子体，以于暴露的基板表面上形成界面层221。在一个实例中，将基板暴露至13.56MHz的RF等离子体，其含有相当数量的前驱物气体，其可用以形成介电膜，所形成的介电膜包含氧化硅(Si_xO_y)、氮氧化硅(SiON)、氮碳氧化硅(SiOCN)、碳氧化硅(SiOC)、氧化钛(Ti_xO_y)、氧化钽(Ta_xO_y)、氧化镧(La_xO_y)、氧化铪(Hf_xO_y)、氮化钛(Ti_xN_y)、氮化钽(Ta_xN_y)、氮化铪(HfN)、氮氧化铪(HfON)、氮化镧(LaN)、氮氧化镧(LaON)、氯化氮化硅(Si_xN_y:Cl)、氯化氧化硅(Si_xO_y:Cl)、非晶硅、非晶碳化硅及/或氧化铝(Al₂O₃)。在另一实例中，将基板暴露至13.56MHz的RF等离子体，其含有相当数量的前驱物气体，其可用以形成介电膜，所形成的介电膜包含氟化氧化硅(Si_xO_y:F)及氟化氮化硅(Si_xN_y:F)。在一个实例中，前驱物气体为包含硅烷(SiH₄)、氮(N₂)，或氨(NH₃)及氟(F₂)的气体混合物。

在一个实施例中，接口层221包含氧化硅膜，如可自加州圣大克劳拉市的Applied Materials Inc获得的SNOW^TM氧化硅膜层。一般来说，SNOW^TM膜层形成制程包含通过将表面205同步暴露至含硅前驱物及RF等离子体，以进行膜的沉积。含硅前驱物可包括八甲基-环四硅氧烷(octamethyl-cyclotetrasiloxane；OMCTS)、甲基二乙氧基硅烷(methyldiethoxysilane；MDEOS)、双(三级-丁基胺基)硅烷(bis(tertiary-butylamino)silane；BTBAS)、三(二甲基胺基)硅烷(tridimethylaminosilane；TriDMAS)、硅烷、二硅烷、二氯硅烷、三氯硅烷、二溴硅烷、四氯化硅、四溴化硅或其组合。在一态样中，OMCTS及硅烷是较佳的含硅前驱物。可视情况与含硅前驱物在同一时间导入腔室内的气体包括载气，如氦、氮、氧、氧化亚氮及氩。若要使用额外气体，则氧及/或氦是可导入腔室的较佳额外气体。在一个实例中，可通过下列步骤形成SNOW^TM氧化硅层：首先，以期望的流动速率将含硅前驱物及载气(例如，氦)传送入腔室，以达到大于约5mTorr的腔室压力，如介于约1.8Torr及约10Torr之间。流入腔室的含硅前驱物(例如，八甲基环四硅氧烷)的流动速率对载气(例如，氦)的流动速率的比例介于约1∶1与约1∶100之间。在一个例子中，安置在处理腔室400中的基板支撑件430的温度可介于约200℃与约400℃之间。可将含硅前驱物传递进入腔室达到足以沉积具有介于约

与约

之间的厚度的层的时间段。可通过在介于约40kHz与100MHz之间(如约13.56MHz)的频率下传送介于约3000W与约12,000W之间的RF功率，以形成RF等离子体。可将RF功率提供至喷头410及/或基板支撑件430。下一步，于所沉积的层上进行氧等离子体处理，以产生氧化硅层。可以某流动速率将含氧气体(如氧或氧化亚氮)导入腔室内，以达到介于约500mTorr与约10Torr之间的腔室压力。可将含氧气体传递进入腔室内达介于约0.1秒与约120秒之间的时间段。可通过在介于约40kHz与100MHz之间(如约13.56MHz)的频率下于腔室中施加介于约50W与约3000W之间的RF功率，来形成氧等离子体。将基板的温度维持在介于约175℃与约500℃之间，同时使含氧气体流入腔室。

在氧化硅膜形成制程的一个实施例中，含硅前驱物沉积步骤及氧等离子体处理步骤同步于基板上进行，以形成具有期望物理及含电荷特性的层。在此组合制程步骤中，含硅前驱物及含氧气体皆被传送进入处理腔室的处理区域内，同时于处理腔室中形成RF等离子体达到足以沉积具有期望厚度的层(如，介于约与约

之间)的时间段。在一个实例中，可通过在约13.56MHz的频率下传送介于约3000W与约12,000W之间的RF功率，以形成RF等离子体，同时将OMCTS前驱物及氧气传送进入腔室的处理区域。将基板的温度维持在介于约175℃与约500℃之间，同时将含氧气体流入腔室。

在框306所进行的制程的另一实施例中，接口层221膜层形成制程包含沉积氟化或氯化含氮化硅膜层的步骤。在一个实施例中，制程包括导入前驱物气体混合物的步骤，且前驱物气体混合物包含硅烷(SiH₄)、氮(N₂)及氟(F₂)或氯(Cl₂)。在一个实例中，制程气体混合物包含流动速率分别为每公升腔室容积3.5sccm的硅烷、50sccm的氨、5sccm的氟及80sccm的氢，以达到1.5Torr的腔室压力，同时将处在13.56MHz的频率下为0.74W/cm²的RF功率施加至喷头410，以产生等离子体达约9秒的时间段。在此制程步骤期间，基板支撑件430的温度一般维持在约390℃的温度。

在框306所进行的制程的另一实施例中，接口层221膜层形成制程包含使用快速热氧化制程沉积含氧化硅膜层的步骤。在一个实施例中，制程包括下列步骤：导入含氧气体，并加热基板至大于约800℃的温度达约0.5秒至约5秒。在一个实施例中，于处理期间，将含氟(F₂)或含氯(Cl₂)气体加至含氧气体，以用氟或氯(例如，约1原子％的氟)掺杂所形成的氧化硅。在一个实例中，可通过快速热氧化制程形成氧化硅膜，其使用(多个)灯泡快速加热基板表面，以形成经氧化的层。在一个实例中，硅基板的快速热氧化包括下列步骤：例如，在足够高的流动速率下流入氧及氢气(例如，O₂+H₂)，以达到介于约0.5至50Torr之间的制程压力，以及混合物，以在基板的表面上形成约1至13％的H₂浓度。在此实例中，处理温度可介于约800至1000℃之间达约5至90秒，以形成如上所讨论之具期望厚度的SiO₂介电膜。

在框306所进行的制程的另一实施例中，接口层221膜形成制程包含使用PECVD沉积制程沉积含氧化硅膜的步骤。在一个实例中，接口层221可通过下列步骤形成：通过流入流动速率为185sccm的TEOS、流动速率为50sccm的氦以及流动速率为3500sccm的氧，以达成约0.85Torr的压力，并提供1150W的13.56MHz的RF功率以及430℃的基板支撑件温度。在一个实施例中，PECVD制程可包括下列步骤：导入含氟(F₂)或含氯(Cl₂)气体，以用某百分比的氟或氯(例如，约1原子％的氟)掺杂所形成的氧化硅膜。

在框306所进行的制程的另一实施例中，接口层221膜形成制程包含使用PECVD沉积制程沉积含氧化铝膜的步骤。在一个实例中，接口层221可通过以下步骤形成：以每公升腔室容积20sccm的流动速率流入三甲基铝(TMA)；以每公升腔室容积50sccm的流动速率流入携氧气体(例如，氧气(O₂)或氧化亚氮(N₂O))，以达成约500mTorr至约10Torr的压力；提供约2000W至约12,000W的13.56MHz的RF功率并将基板支撑件的温度维持在约175及约500℃之间。因所沉积的氧化铝膜中的铝及氧键结构造的缘故，可通过调整温度、处理压力及RF等离子体功率来改变所形成的层中的受困负电荷。

下一步，于框308，将基板暴露至含反应性气体的RF等离子体，其用来在形成于基板210上的界面层221上形成体层222，如多层氢化SiN膜。图6示出范例制程工序600，其可用以在太阳能电池基板210上形成于框308中所沉积的钝化层。在制程工序600的一个实施例中，于框602，在将基板210安置于处理系统500中的处理腔室531至537中的另一者，或用以形成一个或多个先前步骤的相同处理腔室之后，将制程气体混合物流入腔室内。制程气体混合物包括前驱物气体混合物及氢气(H₂)稀释剂。氢气稀释剂的流动速率可将近为前驱物气体混合物的流动速率的两倍。前驱物气体混合物可为硅烷(SiH₄)及氮(N₂)、硅烷及氨(NH₃)，或硅烷、氨及氮的组合。在一个实例中，制程气体混合物含有的硅烷、氨及氢的流动速率，可分别为每公升腔室容积3.5sccm、50sccm及80sccm。制程气体混合物所含有的硅烷、氨、氮及氢的流动速率，可分别为每公升腔室容积5sccm、16sccm、40sccm及80sccm。于此制程步骤期间，一般将基板支撑件430的温度维持在约390℃之温度。

下一步，于框604，接着于处理腔室中产生等离子体，以于基板210上沉积SiN层，其中SiN层适于作为结合的ARC及钝化层而供太阳能电池使用。亦即，如此沉积的SiN层具有介于约2.6与2.8g/cm³之间的质量密度、介于约2.0与2.2之间的折射率，以及介于约5原子百分比与15原子百分比之间的氢浓度。在一个实施例中，可于腔室中维持1.5Torr的腔室压力，并将处在13.56MHz的频率下为0.74W/cm²的RF功率强度施加至处理腔室400的喷头410，以产生等离子体达约9秒的时间段，同时将第一制程气体混合物传送至处理容积406。

下一步，于框606，中断第一制程气体混合物流，并将第二制程气体混合物传送进入腔室。在一个实例中，第二制程气体混合物可含有每公升腔室容积5.5sccm的硅烷(SiH₄)、16sccm的氨(NH₃)以及40sccm的氮(N₂)。在一个实施例中，在将第二制程气体混合物导入处理腔室之前，熄灭处理腔室中于框604所进行的制程中所产生的等离子体，并中断第一制程气体混合物流。在一个实施例中，于框606进行持续约2秒的「暂停(break)」制程。于此例子中，在使第二制程气体混合物流入腔室之前，可实质上自腔室清除第一制程气体混合物。基板支撑件430温度一般维持在约390℃下。

最后，于框608，将主体SiN层沉积于界面层上，以于基板210上形成双重堆栈SiN ARC/钝化层。以此方式，可通过实质上较快的制程沉积主要的SiN钝化层，而不会影响太阳能电池钝化的质量。若在第二制程气体混合物导入之前熄灭腔室中的等离子体，则接着重新点燃等离子体以容许主体SiN层的沉积。在制程608的一个实施例中，可在处理腔室中维持1.5Torr的腔室压力，并将处在13.56MHz的频率下为0.74W/cm²的RF功率强度施加至处理腔室400的喷头410，以产生等离子体达约15秒的时间段，同时将第二制程气体混合物传送至处理容积406。

尽管上文涉及本发明的实施例，但可在不背离本发明的基本范畴下构思出本发明的其它及进一步的实施例，且其范围由所附权利要求所决定。

Claims

1.一种形成太阳能电池装置的至少一部分的方法，包含下列步骤：

形成第一层，该第一层具有负电荷位在形成于太阳能电池基板中的p-型掺杂区域的表面上；以及

于该第一层上形成体层。

2.如权利要求1所述的方法，其中该形成的体层具有净正电荷。

3.如权利要求2所述的方法，其中存在于该第一层中的净负电荷的量大于等于该体层中的净正电荷的量。

4.如权利要求1所述的方法，其中存在该第一层中的净负电荷的量适于在该太阳能电池基板的该表面处达到大于1×10¹²库伦/cm²的电荷密度。

5.如权利要求1所述的方法，还包括下列步骤：

在形成该第一层之前，将形成于该太阳能电池基板上的该p-型掺杂区域的表面暴露至反应性气体，该反应性气体包含氮、氟或氢；以及

在形成该第一层之前，将该p-型掺杂区域的该表面暴露至RF等离子体，以移除设置于该表面上的死区的至少一部分。

6.如权利要求1所述的方法，其中形成该第一层包含下列步骤：

产生RF等离子体以于该表面上沉积该第一层，该RF等离子体包含含氟气体或含氯气体。

7.如权利要求1所述的方法，其中形成该第一层的步骤包含下列步骤：形成层，该层包含氧化硅(Si_xO_y)、氮氧化硅(SiON)、氮碳氧化硅(SiOCN)、碳氧化硅(SiOC)、氧化钛(Ti_xO_y)、氧化钽(Ta_xO_y)、氧化镧(La_xO_y)、氧化铪(Hf_xO_y)、氮化钛(Ti_xN_y)、氮化钽(Ta_xN_y)、氮化铪(HfN)、氮氧化铪(HfON)、氮化镧(LaN)、氮氧化镧(LaON)、氯化氮化硅(Si_xN_y:Cl)、氯化氧化硅(Si_xO_y:Cl)、氟化氧化硅(Si_xO_y:F)、氟化氮化硅(Si_xN_y:F)、非晶硅、非晶碳化硅或氧化铝(Al₂O₃)。

8.如权利要求1所述的方法，其中形成该第一层的步骤还包括下列步骤：

安置该太阳能电池基板于处理腔室的处理区域中；以及

将气体混合物流入该处理区域内，该气体混合物包含硅烷(SiH₄)、氮以及卤素气体，其中该卤素气体包含氟或氯。

9.如权利要求8所述的方法，其中形成该第一层的步骤还包括下列步骤：

通过传送RF功率至设置于该太阳能电池基板的该表面上的电极，来在该太阳能电池基板的表面上形成电容耦合等离子体。

10.一种形成于太阳能电池装置中的钝化层结构，包含：

一个或多个p-型掺杂区域，其形成于太阳能电池基板的表面中；

第一层，其具有净负电荷，其中该第一层设置于该一个或多个p-型掺杂区域上；以及

体层，其设置于该第一层上，其中该体层具有净正电荷。

11.如权利要求10所述的钝化层结构，其中存在于该第一层中的净负电荷的量大于等于该体层中的净正电荷的量。

12.如权利要求10所述的钝化层结构，其中存在该第一层中的净负电荷的量适于在该太阳能电池基板的该表面处达到大于1×10¹²库伦/cm²的电荷密度。

13.如权利要求10所述的钝化层结构，其中该第一层包含氧化硅(Si_xO_y)、氮氧化硅(SiON)、氮碳氧化硅(SiOCN)、碳氧化硅(SiOC)、氧化钛(Ti_xO_y)、氧化钽(Ta_xO_y)、氧化镧(La_xO_y)、氧化铪(Hf_xO_y)、氮化钛(Ti_xN_y)、氮化钽(Ta_xN_y)、氮化铪(HfN)、氮氧化铪(HfON)、氮化镧(LaN)、氮氧化镧(LaON)、氯化氮化硅(Si_xN_y:Cl)、氯化氧化硅(Si_xO_y:Cl)、非晶硅、非晶碳化硅或氧化铝(Al₂O₃)。

14.如权利要求10所述的钝化层结构，其中：

该太阳能电池基板包含n-型基板，其具有第一表面；且

该一个或多个p-型掺杂区域包含p-型层，该p-型层设置于该n-型基板的该第一表面上。

15.一种形成在太阳能电池装置中的钝化层结构，包含：

第一层，其设置于该一个或多个p-型掺杂区域上，其中该第一层包含氟或氯，以及选自列表的至少两种元素，该列表包含氧、氮、硅及铝；以及

体层，设置于该第一层上，其中该体层具有净正电荷，并包含硅及氮。

16.如权利要求15所述的钝化层结构，其中该第一层还包括净负电荷的量，其大于等于该体层中的净正电荷的量。

17.如权利要求15所述的钝化层结构，其中该第一层还包括净负电荷的量，以在该太阳能电池基板的该表面处达到大于1×10¹²库伦/cm²的电荷密度。