CN103165685A - 光伏装置及其制造方法 - Google Patents

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丁炳国
金贤钟
朴敏
李昌浩
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Abstract

本发明公开了一种光伏装置以及一种制造该光伏装置的方法，该装置包括：半导体基底，具有第一表面和与第一表面相反的第二表面；氮化硅的间隙绝缘层，在半导体基底的第一表面上，间隙绝缘层的接近半导体基底的部分具有与间隙绝缘层的远离半导体基底的部分中的硅:氮比不同的硅:氮比；半导体结构，在半导体基底的第一表面上；以及电极，在半导体结构上。

Description

光伏装置及其制造方法
技术领域
实施例涉及一种光伏装置以及一种制造该光伏装置的方法。
背景技术
为了制造光伏装置，可以通过将n型（或p型）掺杂剂掺杂到p型（或n）基底中以形成发射极来形成p-n结。可以将通过接收光形成的电子-空穴对分离，并可以通过n型区域的电极收集电子以及可以通过p型区域的电极收集空穴，从而产生电能。
发明内容
实施例涉及一种光伏装置以及一种制造该光伏装置的方法。
实施例可以通过提供一种光伏装置而实现，该光伏装置包括：半导体基底，具有第一表面和与第一表面相反的第二表面；氮化硅的间隙绝缘层，在半导体基底的第一表面上，间隙绝缘层的接近半导体基底的部分具有与间隙绝缘层的远离半导体基底的部分中的硅:氮比不同的硅:氮比；半导体结构，在半导体基底的第一表面上；以及电极，在半导体结构上。
间隙绝缘层的接近半导体基底的部分可以具有大约1.98或更大的折射率，间隙绝缘层的远离半导体基底的部分可以具有大约1.96或更小的折射率。
间隙绝缘层的接近半导体基底的部分的硅:氮比可以大于间隙绝缘层的远离半导体基底的部分的硅:氮比。
间隙绝缘层的接近半导体基底的部分的硅:氮比可以为0.75或更高，间隙绝缘层的远离半导体基底的部分的硅:氮比可以小于0.75。
间隙绝缘层的硅:氮比沿间隙绝缘层的厚度方向可以是连续的。
间隙绝缘层可以包括：第一间隙绝缘层，在半导体基底的第一表面上；以及第二间隙绝缘层，在第一间隙绝缘层上，第一间隙绝缘层位于第二间隙绝缘层和半导体基底之间。
第一间隙绝缘层可以具有比第二间隙绝缘层的硅:氮比大的硅:氮比。
第一间隙绝缘层的硅:氮比可以为0.75或更大，第二间隙绝缘层的硅:氮比可以小于0.75。
第一间隙绝缘层可以具有大约1.98或更大的折射率，第二间隙绝缘层可以具有大约1.96或更小的折射率。
该装置还可以包括在半导体基底的第二表面上的钝化层和抗反射层中的至少一个。
实施例也可以通过提供一种制造光伏装置的方法而实现，该方法包括：提供半导体基底；在半导体基底的第一表面上形成氮化硅的间隙绝缘层，使得间隙绝缘层的接近半导体基底的部分具有与间隙绝缘层的远离半导体基底的部分中的硅:氮比不同的硅:氮比。
间隙绝缘层的接近半导体基底的部分可以具有大约1.98或更大的折射率，间隙绝缘层的远离半导体基底的部分可以具有大约1.96或更小的折射率。
间隙绝缘层的接近半导体基底的部分的硅:氮比可以大于间隙绝缘层的远离半导体基底的部分的硅:氮比。
间隙绝缘层的接近半导体基底的部分的硅:氮比可以为0.75或更大，间隙绝缘层的远离半导体基底的部分的硅:氮比可以小于0.75。
间隙绝缘层的硅:氮比沿间隙绝缘层的厚度方向可以是连续的。
形成间隙绝缘层可以包括：在半导体基底的第一表面上形成第一间隙绝缘层；以及在第一间隙绝缘层上形成第二间隙绝缘层，使得第一间隙绝缘层位于第二间隙绝缘层和半导体基底之间。
第一间隙绝缘层可以具有比第二间隙绝缘层的硅:氮比大的硅:氮比。
第一间隙绝缘层的硅:氮比可以为0.75或更大，第二间隙绝缘层的硅:氮比可以小于0.75。
第一间隙绝缘层可以具有大约1.98或更大的折射率，第二间隙绝缘层可以具有大约1.96或更小的折射率。
该方法还可以包括在半导体基底的第二表面上形成钝化层和抗反射层中的至少一个，第二表面与第一表面相反。
附图说明
通过参照附图详细地描述示例性实施例，特征对本领域普通技术人员来讲将变得明显，在附图中：
图1示出了根据实施例的光伏装置的剖视图；
图2示出了描述根据实施例的光伏装置的制造方法的流程图；
图3A至图3K示出了图2的方法中的阶段的剖视图；
图4示出了曲线图，该曲线图示出了根据氮化硅层的折射率的碱溶液的蚀刻量和酸溶液的蚀刻量；
图5A至图5D示出了在根据对比示例的光伏装置的制造方法的纹理化操作中的阶段的剖视图；
图6示出了根据实施例的光伏装置的剖视图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例，然而，示例实施例可以以不同的形式实施并且不应该被解释为局限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完全的，且这些实施例将把本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。
在附图中，为了示出的清楚，可以夸大层和区域的尺寸。还将理解的是，当层或元件被称作“在”另一层或基底“上”时，它可以直接在所述另一层或基底上，或者也可以存在中间层。另外，将理解的是，当层被称作“在”另一层“之下”时，它可以直接在所述另一层之下，并且也可以存在一个或多个中间层。另外，还将理解的是，当层被称作“在”两个层“之间”时，它可以是所述两个层之间唯一的层，或者也可以存在一个或多个中间层。相同的标记始终表示相同的元件。
这里使用的术语仅出于描述具体实施例的目的，而不意图限制示例性实施例。如这里所使用的，单数形式也意图包括复数形式（多个），除非上下文另外清楚地指明。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。这里使用诸如“第一”和“第二”的术语仅用来描述各种组成元件，但组成元件不受这些术语的限制。使用这些术语仅出于将一个组成元件与另一个组成元件区分开的目的。
图1示出了根据实施例的光伏装置100的剖视图。
参照图1，根据本实施例的光伏装置100可以包括半导体基底110、在半导体基底110前表面上的钝化层120和抗反射层130、在半导体基底110后表面上的第一半导体结构130″（为第一导电类型）和第二半导体结构140″（为第二导电类型）、分别在第一半导体结构130″和第二半导体结构140″上的第一电极151和第二电极152以及在第一电极151和第二电极152之间的间隙绝缘层160。间隙绝缘层160可以包括第一间隙绝缘层161和第二间隙绝缘层162。第一间隙绝缘层161和第二间隙绝缘层162可以包括其中硅和氮的含量彼此不同的氮化硅层。例如，第一间隙绝缘层161（例如，间隙绝缘层160的接近半导体基底110的部分）的硅:氮比可以与第二间隙绝缘层162（例如，间隙绝缘层160的远离半导体基底110的部分）的硅:氮比不同。间隙绝缘层160（例如，第一间隙绝缘层161）可以通过防止由半导体基底110产生的载流子的表面复合来帮助提高载流子的收集效率。
半导体基底110可以包括结晶硅基底，例如，单晶硅基底。在实施方式中，半导体基底110可以是n型导电类型的单晶硅基底。虽然在下面的描述中将半导体基底110作为n型导电类型的单晶硅基底进行描述，但实施例不限于此。例如，半导体基底110可以是p型导电类型的单晶硅基底。
半导体基底110可以具有第一表面和与第一表面相反的第二表面。第二表面可以是前表面，例如，光接收表面。发射极电极和基极电极（第一电极151和第二电极152）可以设置在第一表面上，例如后表面上。为了延长入射光的光路和帮助提高光吸收效率，可以在第二表面上形成包括不平坦图案的纹理结构（例如，纹理化图案）。纹理化图案可以是包括多个微小突起的不平坦表面，并且可以减少入射光的反射。
钝化层120可以位于半导体基底110的第二表面上，并且可以通过防止由半导体基底110产生的载流子的表面复合来帮助提高载流子的收集效率。例如，钝化层120可以帮助减少表面复合损失（由半导体基底110的表面的缺陷导致），并且可以帮助提高载流子收集效率。
钝化层120可以是本征半导体层、掺杂的半导体层、氧化硅层或氮化硅层。本征半导体层或掺杂的半导体层可以由沉积在半导体基底110上的非晶硅形成。例如，钝化层120可以由掺杂有第一导电类型（例如，与半导体基底110的导电类型相同的导电类型）的掺杂剂或杂质的非晶硅形成。此外，钝化层120可以以比半导体基底110的浓度高的浓度掺杂，以形成用于防止表面复合的前表面场（FSF）。
抗反射层130可以形成在钝化层120上。抗反射层130可以帮助防止因太阳光入射时的光反射导致的光吸收损失。抗反射层130可以包括氧化硅层或氮化硅层。例如，抗反射层130可以形成为氧化硅层的单层或者可以形成为具有不同折射率的氧化硅层和氮化硅层的组合层。
钝化层120和抗反射层130可以形成为独立的层，但本实施例不限于此。在实施方式中，可以将钝化层120和抗反射层130形成为一层。例如，可以形成氮化硅层使得可以同时获得钝化和抗反射的效果。
第一半导体结构130″和第二半导体结构140”（具有相反的导电类型）可以形成在半导体基底110的第一表面上。第一半导体结构130″和第二半导体结构140″可以分别形成分离和收集由半导体基底110产生的载流子的发射极和基极。
第一半导体结构130″可以包括可顺序地沉积在半导体基底110上的第一本征半导体层131、第一导电类型半导体层132和第一透明导电层133。第一本征半导体层131和第一导电类型半导体层132可以由非晶硅（a-Si）或微晶硅（μc-Si）形成。
可以通过不掺杂掺杂剂或杂质或者仅掺杂少量掺杂剂或杂质来形成第一本征半导体层131。例如，第一本征半导体层131可以使半导体基底110的表面钝化以帮助防止由半导体基底110产生的载流子的复合，并且可以帮助改善半导体基底110（由结晶硅形成）和第一导电类型半导体层132（由非晶硅形成）之间的界面特性。
可以通过掺杂p型掺杂剂或杂质来形成第一导电类型半导体层132。第一导电类型半导体层132可以与半导体基底110形成p-n结。第一导电类型半导体层132可以形成用于收集来自n型半导体基底110的少数载流子（例如，空穴）的发射极。
第一透明导电层133可以包括导电且光学透明的材料。例如，第一透明导电层133可以由诸如氧化铟锡（ITO）或氧化铟锌（IZO）的透明导电氧化物（TCO）形成。第一透明导电层133可以帮助减小与第一电极151的接触电阻，并且可以帮助介导第一导电类型半导体层132和第一电极151之间的连接。第一电极151可以包括例如银（Ag）、金（Au）、铜（Cu）、铝（Al）和/或它们的合金。
第二半导体结构140″可以包括可顺序地沉积在半导体基底110上的第二本征半导体层141、第二导电类型半导体层142和第二透明导电层143。第二本征半导体层141和第二导电类型半导体层142可以由非晶硅（a-Si）或微晶硅（μc-Si）形成。
可以通过不掺杂掺杂剂或杂质或者仅掺杂少量掺杂剂或杂质来形成第二本征半导体层141。例如，第二本征半导体层141可以使半导体基底110的表面钝化以帮助防止由半导体基底110产生的载流子的复合，并且可以帮助改善半导体基底110（由结晶硅形成）和第二导电类型半导体层142（由非晶硅形成）之间的界面特性。
可以通过掺杂n型掺杂剂来形成第二导电类型半导体层142。第二导电类型半导体层142可以形成用于收集来自n型半导体基底110的少数载流子（例如，电子）的基极。
第二透明导电层143可以包括导电且光学透明的材料。例如，第二透明导电层143可以由诸如氧化铟锡（ITO）或氧化铟锌（IZO）的透明导电氧化物（TCO）形成。第二透明导电层143可以帮助减小与第二电极152的接触电阻，并且可以帮助介导第二导电类型半导体层142和第二电极152之间的连接。第二电极152可以包括例如银（Ag）、金（Au）、铜（Cu）、铝（Al）和/或它们的合金。
如上所述，第一半导体结构130″和第二半导体结构140''（形成发射极和基极）可以分别包括第一本征半导体层131和第二本征半导体层141、第一导电类型半导体层132和第二导电类型半导体层142以及第一透明导电层133和第二透明导电层143。然而，实施例不限于此。在实施方式中，第一半导体结构130″和第二半导体结构140″可以不包括第一本征半导体层131和第二本征半导体层141。在实施方式中，第一半导体结构130″和第二半导体结构140″可以不包括第一透明导电层133和第二透明导电层143。
间隙绝缘层160可以位于发射极和基极之间，例如，位于第一半导体结构130″和第二半导体结构140″之间。间隙绝缘层160可以包括第一间隙绝缘层161和第二间隙绝缘层162。第一间隙绝缘层161可以形成在半导体基底110的第一表面上。第二间隙绝缘层162可以形成在（例如，直接形成在）第一间隙绝缘层161上。第一间隙绝缘层161和第二间隙绝缘层162可以是氮化硅层。形成第一间隙绝缘层（SiaNb）161的硅（Si）和氮（N）的组成比（a:b）可以与形成第二间隙绝缘层（SicNd）162的硅和氮的组成比（c:d）不同。例如，第一间隙绝缘层161的硅:氮比可以与第二间隙绝缘层162的硅:氮比不同。
第一间隙绝缘层（SiaNb）161可以是硅含量比第二间隙绝缘层162的硅含量相对高的氮化硅层。第二间隙绝缘层（SicNd）162可以是氮含量比第一间隙绝缘层161的氮含量相对高的氮化硅层。
例如，第一间隙绝缘层161的硅含量可以大于或等于化学计量的氮化硅层（Si3N4）的硅含量。在实施方式中，第一间隙绝缘层161的硅含量可以大于化学计量的氮化硅层（Si3N4）的硅含量。第二间隙绝缘层162的氮含量可以高于化学计量的氮化硅层（Si3N4）的氮含量。例如，第一间隙绝缘层161的组成比（a/b）或硅:氮比可以大于或等于0.75（即，化学计量的氮化硅的硅与氮的组成比（Si/N）或硅:氮比）。第二间隙绝缘层162的组成比（c/d）或硅:氮比可以小于0.75。
硅的含量可以是影响氮化硅层的折射率的因素。例如，随着氮化硅层中硅的含量的增加，折射率也增大。第一间隙绝缘层161的折射率可以为大约1.98或更大，例如，大约2.0或更大。第二间隙绝缘层162的折射率可以为大约1.96或更小。
现在将参照图2以及图3A至图3K描述根据实施例的光伏装置的制造方法。
图2示出了描述根据实施例的光伏装置的制造方法的流程图。图3A至图3K示出了图2的方法中的阶段的剖视图。
在S110中，可以准备半导体基底110（见图3A）。半导体基底110可以是单晶硅基底。半导体基底110可以具有n型（或p型）导电性。
在S120中，可在半导体基底110的第一表面上形成氮化硅（间隙绝缘）层160。
参照图3B，可以在半导体基底110的第一表面上形成氮化硅（间隙绝缘）层160。氮化硅层160可以包括第一氮化硅层161和第二氮化硅层162。例如，第一氮化硅层（SiaNb）161的硅（Si）和氮（N）的组成比（a:b）（例如，硅:氮比）可以与第二氮化硅层（SicNd）162的硅和氮的组成比（c:d）（例如，硅:氮比）不同。
例如，第一氮化硅层（SiaNb）161的硅含量可以比第二氮化硅层162的硅含量相对高。第二氮化硅层（SicNd）162的氮含量可以比第一氮化硅层161的氮含量相对高。
例如，第一氮化硅层161的硅含量可以大于或等于化学计量的氮化硅层（Si3N4）的硅含量。第二氮化硅层162的氮含量可以高于化学计量的氮化硅层（Si3N4）的氮含量。例如，第一氮化硅层161的组成比（a/b）（例如，硅:氮比）可以大于或等于0.75（即，化学计量的氮化硅层的硅和氮的组成比（Si/N））。第二氮化硅层162的组成比（c/d）（例如，硅:氮比）可以小于0.75。
可以通过等离子体增强化学气相沉积（PE-CVD）方法形成第一氮化硅层161和第二氮化硅层162。在PE-CVD过程中，可以调节氮（N）和硅（Si）的含量。例如，可以通过调节作为硅的供应源的气体和作为氮的供应源的气体的流速来形成第一氮化硅层161和第二氮化硅层162。
通过上述方法形成的第一氮化硅层161的折射率可以为大约1.98或更大，例如，大约2.0或更大。通过上述方法形成的第二氮化硅层162的折射率可以为大约1.96或更小。
在S130中，可以执行在半导体基底110的第二表面上形成不平坦图案R的纹理化工艺。
参照图3C，可以使用氮化硅层160（例如，第二氮化硅层162）作为掩模在半导体基底110的第二表面上形成不平坦或纹理化图案R。参照图4，第二氮化硅层162（具有相对高的氮含量）可以特征性地具有对碱溶液的强耐抗性。因此，在半导体基底110的第二表面上形成不平坦或纹理化图案R的纹理化过程中，第二氮化硅层162（形成在半导体基底110的第一表面上）可以用作蚀刻掩模。可以使用诸如KOH、NaOH或四甲基氢氧化铵（TMAH）的碱溶液作为纹理化蚀刻剂。
参照图3D，可以在第二氮化硅层162上形成抗蚀刻层M。抗蚀刻层M可以是有机层。抗蚀刻层M可以形成在第二氮化硅层162上以覆盖第二氮化硅层162的除了将要形成发射极和基极（后面将进行描述）的区域之外的区域。
参照图3E，可以使用抗蚀刻层M作为掩模蚀刻第二氮化硅层162。第二氮化硅层162（具有相对高的氮含量）可以特征性地具有对碱溶液的强耐抗性和对酸溶液的弱耐抗性，如上所述。因此，为了蚀刻第二氮化硅层162（未被抗蚀刻层保护），可以使用例如氢氟酸（HF）或硝酸（HNO3）的酸溶液作为蚀刻剂。由于第一氮化硅层161可以特征性地具有对酸溶液的强耐抗性，所以第一氮化硅层161（在第二氮化硅层162之下）不会被损坏。
参照图3F，可以使用抗蚀刻层M作为掩模蚀刻第一氮化硅层161。蚀刻剂可以蚀刻第一氮化硅层161。例如，蚀刻剂可以包括氢氟酸（HF）、硝酸（HNO3）和乙酸的混合溶液。可选择地，蚀刻剂可以包括氢氟酸（HF）、硝酸（HNO3）和去离子水（DIW）的混合溶液。如上面所指出的，第一氮化硅层161可以特征性地具有对酸的相对强的耐抗性。因此，通过采用足以除去第一氮化硅层161的浓度和时间，可以选择性地除去第一氮化硅层161的区域（未被抗蚀刻层M保护）。参照图3G，可以除去抗蚀刻层M。可以通过使用基于乙醇或丙酮的溶液除去抗蚀刻层M。
根据上述操作，当使用抗蚀刻层M作为掩模除去第一氮化硅层161和第二氮化硅层162时，可以暴露半导体基底110的第一表面的部分区域。在将在后面进行描述的操作中，可以在半导体基底110的第一表面的所述部分区域中的第一区域和第二区域上分别形成发射极区域和基极区域。第一氮化硅层161和第二氮化硅层162（设置在发射极区域和基极区域之间）可以变成间隙绝缘层160。
在S140中，可以在半导体基底110的第一表面的第一区域中形成第一半导体结构130″。
参照图3H，可以在半导体基底110的第一表面的第一区域上形成第一半导体结构130″。第一半导体结构130″可以包括第一本征半导体层131、第一导电类型半导体层132和第一透明导电层133。
第一本征半导体层131和第一导电类型半导体层132可以包括非晶硅（a-Si）或微晶硅（μc-Si）。第一透明导电层133可以包括导电且光学透明的材料。
在实施方式中，可以在半导体基底110的第一表面的第二区域被掩模（未示出）保护的状态下应用CVD方法来形成第一本征半导体层131和第一导电类型半导体层132。可以通过诸如溅射、电子束、蒸镀等方法形成第一透明导电层133。
在S150中，可以在半导体基底110的第一表面的第二区域中形成第二半导体结构140″。
参照图3I，可以在半导体基底110的第一表面的第二区域中形成第二半导体结构140″。第二半导体结构140″可以包括第二本征半导体层141、第二导电类型半导体层142和第二透明导电层143。
第二本征半导体层141和第二导电类型半导体层142可以包括非晶硅（a-Si）或微晶硅（μc-Si）。第二透明导电层143可以包括导电且光学透明的材料。
在实施方式中，第一半导体结构130″和第二半导体结构140″可以包括第一本征半导体层131和第二本征半导体层141、第一导电类型半导体层132和第二导电类型半导体层142以及第一透明导电层133和第二透明导电层143。然而，实施例不限于此。在实施方式中，第一半导体结构130″和第二半导体结构140″可以不包括第一本征半导体层131和第二本征半导体层141。在实施方式中，第一半导体结构130″和第二半导体结构140″可以不包括第一透明导电层133和第二透明导电层143。
在S160中，可以形成钝化层120和抗反射层130。在形成钝化层120和抗反射层130之前，为了有效地钝化，可以清洁半导体基底110。
参照图3J，可以在半导体基底110的第二表面上形成钝化层120和抗反射层130。
可以通过CVD方法（例如，使用硅烷（SiH4）（含硅气体）的CVD方法）形成钝化层120。钝化层120可以形成在半导体基底110的第二表面（例如，光接收表面）上。因此，可以调节带隙来减少光吸收。例如，可以通过添加添加剂来增大带隙，使得可以减少光吸收，从而可以在半导体基底110中吸收入射光。
可以将抗反射层130形成为氧化硅层或氮化硅层。例如，可以将抗反射层130形成为氧化硅层的单层或者具有不同折射率的氧化硅层和氮化硅层的组合层。可以通过CVD方法、溅射、旋涂等形成抗反射层130。
可以将钝化层120和抗反射层130形成为独立的层。然而，实施例不限于此。在实施方式中，可以形成能够同时执行钝化层120和抗反射层130的功能的氮化硅层。
在S170中，可形成第一电极151和第二电极152。
参照图3K，可以在第一半导体结构130″和第二半导体结构140″上分别形成第一电极151和第二电极152。例如，可以通过涂覆包括银（Ag）、铜（Cu）、铝（Al）和/或它们合金的膏体然后烧制膏体来形成第一电极151和第二电极152。在实施方式中，可以通过在形成电极种子（未示出）之后执行诸如电镀的方法来形成第一电极151和第二电极152。
根据参照图2以及图3A至图3K描述的光伏装置的制造方法，氮化硅层（例如，间隙绝缘层160）可以包括具有不同组成的第一氮化硅层161和第二氮化硅层162。可以通过使用氮化硅层162作为掩模执行纹理化，并且可以通过选择性蚀刻除去氮化硅层161和162的部分区域，从而可以形成高品质的间隙绝缘层160（见图1）。通过解释根据下述对比示例的光伏装置的制造方法，实施例的上述特性将被清楚地揭示。
图5A至图5D示出了在根据对比示例的光伏装置的制造方法的纹理化操作中的阶段的剖视图。
根据实施例的氮化硅层160可以包括具有不同组成的第一氮化硅层161和第二氮化硅层162，然而，根据对比示例的氮化硅层560可以是组成为Si3N4的氮化硅层。
参照图5A，可以在半导体基底510上形成氮化硅层560（组成为Si3N4）。氮化硅层560可以形成在半导体基底510的第一表面（例如，光接收表面的背面）上。
参照图5B，使用氮化硅层560作为掩模在半导体基底510的第二表面上形成不平坦图案R'。可以使用例如KOH、NaOH或四甲基氢氧化铵（TMAH）的碱溶液作为纹理化蚀刻剂。
虽然根据对比示例的组成为Si3N4的氮化硅层560可以在一定程度上保护半导体基底510的第一表面，但氮化硅层560自身会被碱溶液损坏，从而会产生损坏D。
参照图5C和图5D，在可以在氮化硅层560上形成抗蚀刻层（未示出）以及蚀刻氮化硅层560的部分之后，可以在发射极区域和基极区域中分别形成第一半导体结构530和第二半导体结构540。
根据按照对比示例的光伏装置的制造方法，会在氮化硅层560中产生损坏D。因此，第一半导体结构530和第二半导体结构540之间的间隙绝缘层560的功能（例如，对半导体基底510的钝化功能）会因损坏D而难以维持，从而光伏装置的特性会劣化。
然而，与根据对比示例的氮化硅层560相比，根据实施例的第二氮化硅层162（例如，氮化硅层或间隙绝缘层160的顶层或外层）可以具有对碱溶液的优异的耐抗性，从而不会产生损坏。
为了除去根据上述对比示例的光伏装置的氮化硅层560（例如，间隙绝缘层）的损坏D，在半导体基底510的第二表面上形成不平坦或纹理化图案R'之后且在执行图5C的工艺之前，可以提供除去氮化硅层560然后形成新的绝缘层的工艺。然而，根据实施例，在光伏装置的氮化硅层160（例如，间隙绝缘层）中不会产生损坏或可以产生很少的损坏，不需要上述工艺。因此，根据实施例的光伏装置可以通过更有效的方法来制造。
图6示出了根据实施例的光伏装置600的剖视图。
参照图6，根据本实施例的光伏装置600可以包括半导体基底610、在半导体基底610的第二表面（例如，前表面）上的钝化层620和抗反射层630、在半导体基底610的第一表面（例如，后表面）上的第一半导体结构630''（为第一导电类型）和第二半导体结构640″（为第二导电类型）、分别在第一半导体结构630″和第二半导体结构640″上的第一电极651和第二电极652以及在第一半导体结构630″和第二半导体结构640″之间的间隙绝缘层660。第一半导体结构630″可以包括第一本征半导体层631、第一导电类型半导体层632和第一透明导电层633，第二半导体结构640″可以包括第二本征半导体层641、第二导电类型半导体层642和第二透明导电层643。
根据本实施例的光伏装置600与前述实施例的光伏装置100（见图1）的不同之处在于，作为间隙绝缘层660的氮化硅层可以形成为单层。
如上面所指出的，间隙绝缘层660可以形成为单层。因此，其中的界面不会明显地存在。例如，间隙绝缘层660的硅:氮比沿着其厚度方向可以是连续的。例如，间隙绝缘层660的下部区域（例如，靠近或接近半导体基底610的区域）可以具有与参照图1描述的第一间隙绝缘层161的组成基本相同的组成。此外，间隙绝缘层660的上部区域（例如，距半导体基底610远的或远离半导体基底610区域）可以具有与参照图1描述的第二间隙绝缘层162的组成基本相同的组成。因此，本实施例的光伏装置600的结构可以与图1的光伏装置100的结构基本相同。本实施例的光伏装置600可以通过与参照图2以及图3A至图3K描述的制造方法的操作基本相同的操作来制造。
在图1的光伏装置100和图6的光伏装置600中，可以通过在半导体基底110和610的第二表面上形成氮化硅层的工艺来控制间隙绝缘层160和660的界面。例如，可以通过调节作为硅的供应源的气体和作为氮的供应源的气体的流速以及诸如执行PE-CVD的时间的条件来控制界面的存在。
通过总结和回顾，光伏装置可以具有其中电极设置在前表面（为光接收表面）和后表面中的每个表面的结构。当电极设置在前表面时，光接收面积会减少与电极的面积一样多的面积。因此，可以使用其中电极仅设置在后表面上的背接触结构。
这里已公开了示例实施例，虽然使用了特定的术语，但这些术语仅以一般的和描述性的含义来使用和解释，而不是出于限制的目的。在一些情况下，对于本领域普通技术人员来讲将明显的是，从提交本申请之时起，结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独地使用，或者可以与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非另外明确地指出。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离权利要求书中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种光伏装置，所述光伏装置包括：
半导体基底，具有第一表面和与第一表面相反的第二表面；
氮化硅的间隙绝缘层，在半导体基底的第一表面上，间隙绝缘层的接近半导体基底的部分具有与间隙绝缘层的远离半导体基底的部分中的硅:氮比不同的硅:氮比；
半导体结构，在半导体基底的第一表面上；以及
电极，在半导体结构上。
2.根据权利要求1所述的光伏装置，其中：
间隙绝缘层的接近半导体基底的部分具有1.98或更大的折射率，以及
间隙绝缘层的远离半导体基底的部分具有1.96或更小的折射率。
3.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，间隙绝缘层的接近半导体基底的部分的硅:氮比大于间隙绝缘层的远离半导体基底的部分的硅:氮比。
4.根据权利要求3所述的光伏装置，其中：
间隙绝缘层的接近半导体基底的部分的硅:氮比为0.75或更高，以及
间隙绝缘层的远离半导体基底的部分的硅:氮比小于0.75。
5.根据权利要求3所述的光伏装置，其中，间隙绝缘层的硅:氮比沿间隙绝缘层的厚度方向是连续的。
6.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，间隙绝缘层包括：
第一间隙绝缘层，在半导体基底的第一表面上，以及
第二间隙绝缘层，在第一间隙绝缘层上，第一间隙绝缘层位于第二间隙绝缘层和半导体基底之间。
7.根据权利要求6所述的光伏装置，其中，第一间隙绝缘层具有比第二间隙绝缘层的硅:氮比大的硅:氮比。
8.根据权利要求7所述的光伏装置，其中：
第一间隙绝缘层的硅:氮比为0.75或更大，以及
第二间隙绝缘层的硅:氮比小于0.75。
9.根据权利要求6所述的光伏装置，其中：
第一间隙绝缘层具有1.98或更大的折射率，以及
第二间隙绝缘层具有1.96或更小的折射率。
10.根据权利要求1所述的光伏装置，所述光伏装置还包括在半导体基底的第二表面上的钝化层和抗反射层中的至少一个。
11.一种制造光伏装置的方法，所述方法包括：
提供半导体基底；
在半导体基底的第一表面上形成氮化硅的间隙绝缘层，使得间隙绝缘层的接近半导体基底的部分具有与间隙绝缘层的远离半导体基底的部分中的硅:氮比不同的硅:氮比。
12.根据权利要求11所述的方法，其中：
间隙绝缘层的接近半导体基底的部分具有1.98或更大的折射率，以及
间隙绝缘层的远离半导体基底的部分具有1.96或更小的折射率。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，间隙绝缘层的接近半导体基底的部分的硅:氮比大于间隙绝缘层的远离半导体基底的部分的硅:氮比。
14.根据权利要求13所述的方法，其中：
间隙绝缘层的接近半导体基底的部分的硅:氮比为0.75或更大，以及
间隙绝缘层的远离半导体基底的部分的硅:氮比小于0.75。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，间隙绝缘层的硅:氮比沿间隙绝缘层的厚度方向是连续的。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，形成间隙绝缘层包括：
在半导体基底的第一表面上形成第一间隙绝缘层，以及
在第一间隙绝缘层上形成第二间隙绝缘层，使得第一间隙绝缘层位于第二间隙绝缘层和半导体基底之间。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，第一间隙绝缘层具有比第二间隙绝缘层的硅:氮比大的硅:氮比。
18.根据权利要求17所述的方法，其中：
第一间隙绝缘层的硅:氮比为0.75或更大，以及
第二间隙绝缘层的硅:氮比小于0.75。
19.根据权利要求16所述的方法，其中：
第一间隙绝缘层具有1.98或更大的折射率，以及
第二间隙绝缘层具有1.96或更小的折射率。
20.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括在半导体基底的第二表面上形成钝化层和抗反射层中的至少一个，第二表面与第一表面相反。
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