CN103828069B - 掺杂方法、pn结构、太阳能电池的制作方法及太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
提供了一种掺杂方法，包括：在N型基底（1）的表面中形成N+掺杂区域（2）；在N型基底的表面中形成P+掺杂区域（5）和P型掺杂过渡区域（51），其中，N+掺杂区域和P+掺杂区域互不接触，P型掺杂过渡区域为与P+掺杂区域接触的、且P型离子的掺杂浓度小于P+掺杂区域的区域。还提供了一种PN结构、太阳能电池以及其制作方法。该掺杂方法简化了工艺步骤，无需购买光刻机，无需使用多张掩模，不存在掩模校准问题且降低了PN结构和太阳能电池的制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种掺杂方法、PN结构、太阳能电池的制作方法及太阳能电池，特别是涉及一种用于制作背结电池的PN结构、掺杂方法、以及背结太阳能电池以及其制作方法。
背景技术
新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新世纪中，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。而光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点。
近几年，国际光伏发电迅猛发展，太阳能晶片供不应求，于是提高太阳能晶片的光电转化效率和太阳能晶片的生产能力成为重要的课题。太阳能电池受光照后，电池吸收一个能量大于带隙宽度的入射光子后产生电子-空穴对，电子和空穴分别激发到导带与价带的高能态。在激发后的瞬间，电子和空穴在激发态的能量位置取决于入射光子的能量。处于高能态的光生载流子很快与晶格相互作用，将能量交给声子而回落到导带底与价带顶，这过程也称作热化过程，热化过程使高能光子的能量损失了一部分。热化过程后，光生载流子的输运过程(势垒区或扩散区)中将有复合损失。最后的电压输出又有一次压降，压降来源于与电极材料的功函数的差异。由上述分析，太阳能电池效率受材料、器件结构及制备工艺的影响，包括电池的光损失、材料的有限迁移率、复合损失、串联电阻和旁路电阻损失等。对于一定的材料，电池结构与制备工艺的改进对提高光电转换效率是重要的。一种可行的实现低成本高效率太阳电池方案是聚光太阳电池。聚光太阳电池可以大大节约材料成本，明显提高太阳电池效率。采用正面结结构的太阳电池，为了满足聚光电池电流密度更大的特点，必须大大增加正面栅线密度，这会反过来影响栅线遮光率，减小短路电流。一种可行的解决遮光损失的方案就是背接触结构太阳电池，也叫背结电池。背接触结构太阳能电池的掺杂区域和金半接触区域全部集成在太阳电池背面，背面电极占据背表面很大部分，减小了接触电阻损失。另外，电流流动方向垂直于结区，这就进一步消除了正面结构横向电流流动造成的电阻损失，这样就会同时满足高强度聚焦正面受光和高光电转换效率的要求。背接触太阳能电池也有利于电池封装，进一步降低成本。
但是由于背结电池的PN结靠近电池背面，而少数载流子必须扩散通过整个硅片厚度才能达到背面结区，所以这种电池设计就需要格外高的少子寿命的硅片作为基底材料，否则少子还未扩散到背面结区就被复合掉了，这样电池的效率就会大大下降。IBC(interdigitated back contact)太阳能电池是最早研究的背结电池，最初主要用于聚光系统中，任丙彦等的背接触硅太阳能电池研究进展(材料导报2008年9月第22卷第9期)中介绍了各种背接触硅太阳能电池的结构和制作工艺，以IBC太阳能电池为例，SUNPOWER公司制作的IBC太阳能电池的最高转换效率可达24％，然后由于其采用了光刻工艺，由于光刻所带来的复杂操作使得其成本难以下降，给民用或者普通场合的商业化应用造成困难。为了降低成本，也有利用掩模板来形成交叉排列的P+区和N+区，但是在制作过程中必须用到多张掩模板，不仅增加了制作成本，由于光刻技术需要精确校准因此还产生了采用不同掩模板需要校准的问题，为制作过程带来了不少难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中IBC太阳能电池的制作过程中使用光刻工艺成本较高的缺陷，提供一种仅需一张掩模板、无掩模板校准问题、成本较低、工艺步骤较少且掺杂离子浓度得以精确控制、N+掺杂区域和P+掺杂区域之间PN结极性、浓度不突变的掺杂方法、PN结构、太阳能电池的制作方法及太阳能电池。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种掺杂方法，其特点在于，选自以下方法：
方法1，该方法1包括以下步骤：
在N型基底的表面中形成N+掺杂区域；
在N型基底的表面中形成P+掺杂区域和P型掺杂过渡区域，其中该N+掺杂区域和P+掺杂区域互不接触，该P型掺杂过渡区域为与该P+掺杂区域接触的、且P型离子的掺杂浓度小于该P+掺杂区域的区域；或者，
方法2，该方法2包括以下步骤：
在N型基底的表面中形成P+掺杂区域；
在N型基底的表面中形成N+掺杂区域和N型掺杂过渡区域，其中该N+掺杂区域和P+掺杂区域互不接触，该N型掺杂过渡区域为与该N+掺杂区域接触的、且N型离子的掺杂浓度小于该N+掺杂区域的区域。
优选地，该方法1中所述P+掺杂区域和P型掺杂过渡区域是通过离子注入的方式形成的，其中控制加速P型离子的束流传输系统使形成的P型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变；或，
该方法2中所述N+掺杂区域和N型掺杂过渡区域是通过离子注入的方式形成的，其中控制加速N型离子的束流传输系统使形成的N型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变。
优选地，该方法1中离子注入前还包括以下步骤：
在N型基底的表面中形成一N+掺杂层；
在N型基底的表面上形成一掩膜，其中未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
蚀刻N+掺杂层以将该开放区域下方的N+掺杂层完全去除并暴露出该N型基底；或，
该方法2中离子注入前还包括以下步骤：
在N型基底的表面中形成一P+掺杂层；
在N型基底的表面上形成一掩膜，其中未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
蚀刻P+掺杂层以将该开放区域下方的P+掺杂层完全去除并暴露出该N型基底，而未经蚀刻的P+掺杂层即为该P+掺杂区域。也就是说，本发明仅采用了一次掩膜和一次离子注入就形成了PN结构，而非现有技术中的多次掩膜和多次的离子注入，这样本发明就省去了掩模板校准的工序，简化了工艺步骤。
优选地，该方法1选自以下方法：
方法1a，包括以下步骤：
步骤S1、在N型基底的表面中形成一N+掺杂层；
步骤S2、在该N+掺杂层的表面上形成一掺杂阻挡层；
步骤S3、在该掺杂阻挡层的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤S4、蚀刻去除该开放区域的掺杂阻挡层以及N+掺杂层，并在该掩膜下方靠近该开放区域的一端的该掺杂阻挡层和N+掺杂层中形成侧蚀(undercut，此字原义是指早期人工伐木时，以斧头自树根两侧处，采上下斜口方式将大树逐渐砍断，谓之Undercut。后来在PCB(印刷电路板)中是指用于蚀刻制程中，当板面导体在阻剂的掩护下进行喷蚀时，理论上蚀刻液会垂直向下或向上进行攻击，但因药水的作用并无方向性，故也会产生侧蚀，造成侧蚀后导体线路在截面上，显现出两侧的内陷，称为Undercut)，其中蚀刻深度至少为该掺杂阻挡层和该N+掺杂层厚度的总和；
步骤S5、加速P型离子并通过离子注入的方式将该P型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域以及P型掺杂过渡区域，其中控制加速P型离子的束流传输系统使形成的P型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以使得该P+掺杂区域形成于该开放区域正下方的该N型基底中，该P型掺杂过渡区域形成于该侧蚀正下方的该N型基底中；
步骤S6、去除该掩膜以及该掺杂阻挡层以得到一PN结构，其中该N+掺杂区域为未经蚀刻的N+掺杂层。
这里所说的侧蚀(undercut)是指在蚀刻该开放区域的掺杂阻挡层以及N+掺杂层的过程中，除了该开放区域正下方的掺杂阻挡层以及N+掺杂层被完全蚀刻掉之外(即正向蚀刻)，由于外延扩散的原因，该掩膜下方靠近该开放区域的一端的该掺杂阻挡层和N+掺杂层也被侧向蚀刻掉一小部分，业内称之为侧蚀(例如图4、图5中形成的弧形凹槽式的侧蚀31)。这里所谓的正向指垂直于基底平面的方向，侧向即指平行于基底平面的方向，这里的正向蚀刻有两种情况，一种为正向蚀刻的深度等于该N+掺杂层的厚度；另一种情况为正向蚀刻的深度大于该N+掺杂层的厚度，也就是说，除了开放区域的N+掺杂层被完全蚀刻掉之外，与该开放区域对应的N型基底也被蚀刻掉一薄层，这样就在N型基底中形成一凹槽。
优选地，步骤S1中通过热扩散或者离子注入的方式形成该N+掺杂层使该N+掺杂层的方块电阻为20-200Ω/□。本领域技术人员可以根据需要选择合适的扩散源或者掺杂离子的能量、浓度等参数以形成该N+掺杂层。较佳地，该N+掺杂层的方块电阻为30-190Ω/□，更佳地，该N+掺杂层的方块电阻为40-180Ω/□。
优选地，步骤S2中通过CVD(化学汽相淀积)的方法形成该掺杂阻挡层，其中该掺杂阻挡层的厚度大于1μm，该掺杂阻挡层为二氧化硅、非晶硅、多晶硅或氮化硅薄膜。本领域技术人员可以根据实际需要选择其他现有的掺杂阻挡层的材料以及形成工艺。
优选地，步骤S3中通过丝网印刷的方式形成该掩膜，其中该掩膜由光刻胶或金属制成，例如铜铝合金，该掩膜形成之后，还包括烘干该掩膜的步骤。
优选地，步骤S4中采用湿法化学法蚀刻去除该开放区域的掺杂阻挡层以及N+掺杂层。例如采用稀释后的氢氟酸进行蚀刻，并形成侧蚀。
优选地，步骤S4中所形成的侧蚀的深度至少为2μm，为了使PN结不容易被击穿，提高PN结构的使用寿命，该优选的侧蚀深度为2-30μm，更佳地，优选的侧蚀深度为5-20μm。这里用侧蚀深度来描述侧蚀程度，本领域通常以构成侧蚀的凹槽深度来描述侧蚀程度，侧蚀量的大小是指最大侧向蚀刻深度(例如图4、图5中侧蚀31的最大宽度w1、w2)。
由于上述步骤S4中侧蚀的形成，使得整个蚀刻过程中开放区域的上下宽度不同，优选地，蚀刻底部宽度(蚀刻后形成的开放区域的最大宽度，即指包括了两侧侧蚀深度的宽度)为104-210μm。
优选地，步骤S5中该P型离子被加速至500eV-50keV以形成方块电阻为40-200Ω/□的P+掺杂区域。优选地，P型离子被加速至1keV-40keV，更优选地，P型离子被加速至5keV-30keV；优选地，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为60-180Ω/□，更优选地，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为80-160Ω/□。
优选地，θ＝30°。
优选地，θ＝arctan(侧蚀的深度/蚀刻深度)。
优选地，步骤S5之后还包括以下步骤：
步骤SQ：在N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层，以得到一包括背面N+掺杂层或背面P+掺杂层的PN结构。
优选地，步骤S5之后还包括退火步骤。离子注入后，在700-1100℃的温度下退火30秒至30分钟以激活掺杂离子，优选地，退火温度为850-1000℃。
或者，
方法1b，包括以下步骤：
步骤S1’、在N型基底的表面中形成一N+掺杂层；
步骤S2’、在该N+掺杂层的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤S3’、对该开放区域进行蚀刻，蚀刻深度大于该N+掺杂层的厚度并且直至该N型基底，以在该N型基底表面与该开放区域相对应的位置形成一凹槽，即除了开放区域的N+掺杂层被完全蚀刻去除了以外，该开放区域对应的N型基底也被蚀刻掉一薄层，这样该N型基底中就形成了凹槽；
步骤S4’、加速P型离子并通过离子注入的方式将该P型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域以及P型掺杂过渡区域，其中控制加速P型离子的束流传输系统使形成的P型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以在该凹槽的表面中形成P+掺杂区域，和在该凹槽的侧壁中形成P型掺杂过渡区域；
步骤S5’、去除该掩膜以得到一PN结构，其中该N+掺杂区域为未经蚀刻的N+掺杂层。
优选地，步骤S1’中通过热扩散或者离子注入的方式形成该N+掺杂层，其中该N+掺杂层的方块电阻为20-200Ω/□。本领域技术人员可以根据需要选择合适的扩散源或者掺杂离子的能量、浓度等参数以形成该N+掺杂层。较佳地，该N+掺杂层的方块电阻为30-190Ω/□，更佳地，该N+掺杂层的方块电阻为40-180Ω/□。
优选地，步骤S2’中通过丝网印刷的方式形成该掩膜，其中该掩膜的厚度为1-50μm并且由光刻胶或金属，例如铜铝合金制成。本领域技术人员可以根据实际需要选择其他的公知材料与公知手段形成上述掩膜。该掩膜形成之后，还包括烘干该掩膜的步骤。
优选地，步骤S3’中的蚀刻N型基底所形成的凹槽的深度至少为5μm，较佳地，蚀刻N型基底所形成的凹槽的深度为5-30μm，这里所说的蚀刻N型基底所形成的凹槽的深度即指该N型基底被蚀刻掉的一薄层的厚度。为了使PN结不容易被击穿，提高上述步骤得到的结构的使用寿命，该凹槽的深度的优选深度为5-20μm。或者，该凹槽的深度至少为该N+掺杂层厚度的3倍，倘若该N+掺杂层是通过离子注入的方式形成的，那么该凹槽的深度至少为该N型离子注入深度的3倍。
其中，步骤S4’中该P型离子被加速至500eV-50keV，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为40-200Ω/□。优选地，P型离子被加速至1keV-40keV，更优选地，P型离子被加速至5keV-30keV；较佳地，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为60-180Ω/□，更佳地，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为80-160Ω/□。
优选地，θ＝30°。
优选地，步骤S4’之后还包括以下步骤：
步骤SQ：在N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层，以得到一包括背面N+掺杂层或背面P+掺杂层的PN结构。
优选地，步骤S5’之后还包括退火步骤。离子注入后，在700-1100℃的温度下退火30秒至30分钟以激活掺杂离子，优选地，退火温度为850-1000℃。
或者，
方法1c，包括以下步骤：
步骤S1”、在N型基底的表面中形成一N+掺杂层；
步骤S2”、在该N+掺杂层的表面上形成一保护薄膜，以及在该保护薄膜的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；该保护薄膜用于保护在后续步骤中无需加工处理的区域；
步骤S3”、蚀刻该开放区域下方的该保护薄膜、该N+掺杂层和该N型基底以在该N型基底中形成一凹槽；
步骤S4”、加速P型离子并通过离子注入的方式将该P型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域以及P型掺杂过渡区域，其中控制加速P型离子的束流传输系统使形成的P型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以在该凹槽的表面中形成P+掺杂区域，和在该凹槽的侧壁中形成P型掺杂过渡区域；
步骤S5”、去除该保护薄膜和掩膜以得到一PN结构，其中该N+掺杂区域为未经蚀刻的N+掺杂层。
优选地，步骤S1”中通过热扩散或者离子注入的方式形成该N+掺杂层，其中该N+掺杂层的方块电阻为20-200Ω/□。本领域技术人员可以根据需要选择合适的扩散源或者掺杂离子的能量、浓度等参数以形成该N+掺杂层。较佳地，该N+掺杂层的方块电阻为30-190Ω/□，更佳地，该N+掺杂层的方块电阻为40-180Ω/□。
优选地，步骤S2”中采用常规方法生长该保护薄膜，其中该保护薄膜的厚度为1-50μm，该保护薄膜为光刻胶或二氧化硅、非晶硅、多晶硅或氮化硅薄膜。本领域技术人员可以根据实际需要选择其他的公知材料与公知手段形成上述保护薄膜。和/或，通过丝网印刷的方式形成该掩膜，其中该掩膜的厚度为1-50μm并且由光刻胶或金属，例如铜铝合金制成。
优选地，步骤S3”中通过激光切割形成凹槽，凹槽的深度即所蚀刻的N型基底的深度为5-30μm，凹槽宽度为200-400μm。为了使PN结不容易被击穿，提高上述步骤得到的结构的使用寿命，该凹槽的优选深度为5-20μm。又或者，该凹槽的深度至少为该N+掺杂层厚度的3倍，倘若该N+掺杂层是通过离子注入的方式形成的，那么该凹槽的深度至少为该N型离子注入深度的3倍。
其中，步骤S4”中该P型离子被加速至500eV-50keV，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为40-200Ω/□。优选地，P型离子被加速至1keV-40keV，更优选地，P型离子被加速至5keV-30keV；较佳地，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为60-180Ω/□，更佳地，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为80-160Ω/□。
优选地，θ＝30°。
优选地，步骤S4”之后还包括以下步骤：
步骤SQ：在N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层，以得到一包括背面N+掺杂层或背面P+掺杂层的PN结构。
优选地，步骤S5”之后还包括退火步骤，离子注入后，在700-1100℃的温度下退火30秒至30分钟以激活掺杂离子，优选地，退火温度为850-1000℃。
或者，
方法1d，包括以下步骤：
步骤S1”’、在N型基底的表面中形成一N+扩散层；
步骤S2”’、在该N+扩散层的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤S3”’、蚀刻去除该开放区域的N+扩散层，并在该掩膜下方靠近该开放区域的一端的该N+扩散层中形成侧蚀，其中蚀刻深度至少为该N+扩散层的厚度；
步骤S4”’、加速P型离子并通过离子注入的方式将该P型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域以及P型掺杂过渡区域，其中控制加速P型离子的束流传输系统使形成的P型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以使得该P+掺杂区域形成于该开放区域正下方的该N型基底中，该P型掺杂过渡区域形成于该侧蚀正下方的该N型基底中；
步骤S5”’、去除该掩膜以获得包括未经蚀刻的N+扩散层、且具有P+掺杂区域和P型掺杂过渡区域的掺杂N型基底，
其中该N+掺杂区域为该未经蚀刻的N+扩散层。
优选地，在上述方法1d中，步骤S5”’之后还包括以下步骤：
步骤S6”’、对步骤S5”’中得到的掺杂N型基底进行热处理以得到一PN结构，使该未经蚀刻的N+扩散层中的N型离子扩散至该掺杂N型基底中以形成N+扩散区域，其中，该N+掺杂区域为该未经蚀刻的N+扩散层与该N+扩散区域。
更优选地，步骤S6”’之后还包括以下步骤：
步骤S7”’、去除该未经蚀刻的N+扩散层以得到一PN结构，其中该N+掺杂区域为该N+扩散区域。
优选地，步骤S1”’中通过CVD(化学汽相淀积)的方法形成该N+扩散层，其中该N+扩散层的厚度大于0.1μm，该N+扩散层为PSG(Phospho SilicateGlass，太阳能光伏行业晶体硅电池的制作过程中会产生含有较高磷浓度的硅氧化层，被称为磷硅玻璃)。
优选地，步骤S2”’中通过丝网印刷的方式形成该掩膜，其中该掩膜由光刻胶或金属制成，例如铜铝合金，该掩膜形成之后，还包括烘干该掩膜的步骤。
优选地，步骤S3”’中采用湿法化学法蚀刻去除该开放区域的N+扩散层。例如采用稀释后的氢氟酸进行蚀刻，并形成侧蚀。
优选地，步骤S3”’中所形成的侧蚀的深度至少为2μm，为了使PN结不容易被击穿，提高上述步骤得到的结构的使用寿命，该优选的侧蚀深度为2-30μm，更佳地，优选的侧蚀深度为5-20μm。这里用侧蚀深度来描述侧蚀程度，本领域通常以构成侧蚀的凹槽深度来描述侧蚀程度，侧蚀量的大小是指最大侧向蚀刻深度(例如图45、图46中侧蚀4001的最大宽度w10、w20)。
由于上述步骤S3”’中侧蚀的形成，使得整个蚀刻过程中开放区域的上下宽度不同，优选地，蚀刻底部宽度(蚀刻后形成的开放区域的最大宽度，即指包括了两侧侧蚀深度的宽度)为104-210μm。
优选地，步骤S4”’中该P型离子被加速至500eV-50keV，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为40-200Ω/□。优选地，P型离子被加速至1keV-40keV，更优选地，P型离子被加速至5keV-30keV；优选地，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为60-180Ω/□，更优选地，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为80-160Ω/□。
优选地，θ＝30°。
优选地，θ＝arctan(侧蚀的深度/蚀刻深度)。
优选地，步骤S4”’之后还包括以下步骤：
步骤SQ：在N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层，以得到一包括背面N+掺杂层或背面P+掺杂层的PN结构。
优选地，步骤S6”’中通过热扩散的方式形成的该N+扩散区域的方块电阻为20-200Ω/□。较佳地，该N+扩散区域的方块电阻为30-190Ω/□，更佳地，该N+扩散区域的方块电阻为40-180Ω/□。
优选地，步骤S6”’中热处理的温度为700-1100℃，热处理时间为30秒-30分钟。该热处理的步骤既起到了离子注入后退火以激活掺杂离子的作用，同时还能形成该N+扩散区域，即在热处理过程中使得该未经蚀刻的N+扩散层中的N型离子得以通过热扩散的方式扩散至该N型基底中以形成该N+扩散区域，并由此形成了N+/N/P+结构的PN结。优选地，热处理温度为850-1000℃。
或者，该方法2选自以下方法：
方法2a，包括以下步骤：
步骤SP1、在N型基底的表面中形成一P+掺杂层；
步骤SP2、在该P+掺杂层的表面上形成一掺杂阻挡层；
步骤SP3、在该掺杂阻挡层的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤SP4、蚀刻去除该开放区域的掺杂阻挡层以及P+掺杂层，并在该掩膜下方靠近该开放区域的一端的该掺杂阻挡层和P+掺杂层中形成侧蚀，其中蚀刻深度至少为该掺杂阻挡层和该P+掺杂层厚度的总和；
步骤SP5、加速N型离子并通过离子注入的方式将该N型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成N+掺杂区域以及N型掺杂过渡区域，其中控制加速N型离子的束流传输系统使形成的N型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以使得该N+掺杂区域形成于该开放区域正下方的该N型基底中，该N型掺杂过渡区域形成于该侧蚀正下方的该N型基底中；
步骤SP6、去除该掩膜以及该掺杂阻挡层以得到一PN结构，其中该P+掺杂区域为未经蚀刻的P+掺杂层。
优选地，步骤SP1中通过热扩散或者离子注入的方式形成该P+掺杂层使该P+掺杂层的方块电阻为40-200Ω/□。本领域技术人员可以根据需要选择合适的扩散源或者掺杂离子的能量、浓度等参数以形成该P+掺杂层。较佳地，该P+掺杂层的方块电阻为60-180Ω/□，更佳地，该P+掺杂层的方块电阻为80-160Ω/□。
优选地，步骤SP2中通过CVD的方法形成该掺杂阻挡层，其中该掺杂阻挡层的厚度大于1μm，该掺杂阻挡层为二氧化硅、非晶硅、多晶硅或氮化硅薄膜。本领域技术人员可以根据实际需要选择其他现有的掺杂阻挡层的材料以及形成工艺。
优选地，步骤SP3中通过丝网印刷的方式形成该掩膜，其中该掩膜由光刻胶或金属制成，例如铜铝合金，该掩膜形成之后，还包括烘干该掩膜的步骤。
优选地，步骤SP4中采用湿法化学法蚀刻去除该开放区域的掺杂阻挡层以及N+掺杂层。例如采用稀释后的氢氟酸进行蚀刻，并形成侧蚀。
优选地，步骤SP4中所形成的侧蚀的深度至少为2μm，为了使PN结不容易被击穿，提高PN结构的使用寿命，该优选的侧蚀深度为2-30μm，更佳地，优选的侧蚀深度为5-20μm。这里用侧蚀深度来描述侧蚀程度，本领域通常以构成侧蚀的凹槽深度来描述侧蚀程度，侧蚀量的大小是指最大侧向蚀刻深度(例如图4、图5中侧蚀31的最大宽度w1、w2)。
由于上述步骤SP4中侧蚀的形成，使得整个蚀刻过程中开放区域的上下宽度不同，优选地，蚀刻底部宽度(蚀刻后形成的开放区域的最大宽度，即指包括了两侧侧蚀深度的宽度)为104-210μm。
优选地，步骤SP5中该N型离子被加速至500eV-50keV以形成方块电阻为20-200Ω/□的N+掺杂区域。优选地，N型离子被加速至1keV-40keV，更优选地，N型离子被加速至5keV-30keV；优选地，所形成的N+掺杂区域的方块电阻为30-190Ω/□，更优选地，所形成的N+掺杂区域的方块电阻为40-180Ω/□。
优选地，步骤SP5之后还包括以下步骤：
步骤SQ：在N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层，以得到一包括背面N+掺杂层或背面P+掺杂层的PN结构。
优选地，步骤SP5之后还包括退火步骤。离子注入后，在700-1100℃的温度下退火30秒至30分钟以激活掺杂离子，优选地，退火温度为850-1000℃。
或者，
方法2b，包括以下步骤：
步骤SP1’、在N型基底的表面中形成一P+掺杂层；
步骤SP2’、在该P+掺杂层的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤SP3’、对该开放区域进行蚀刻，蚀刻深度大于该P+掺杂层的厚度并且直至该N型基底，以在该N型基底表面与该开放区域相对应的位置形成一凹槽；
步骤SP4’、加速N型离子并通过离子注入的方式将该N型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成N+掺杂区域以及N型掺杂过渡区域，其中控制加速N型离子的束流传输系统使形成的N型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以在该凹槽的表面中形成N+掺杂区域，和在该凹槽的侧壁中形成N型掺杂过渡区域；
步骤SP5’、去除该掩膜以得到一PN结构，其中该P+掺杂区域为未经蚀刻的P+掺杂层。
优选地，步骤SP1’中通过热扩散或者离子注入的方式形成该P+掺杂层，其中该P+掺杂层的方块电阻为40-200Ω/□。本领域技术人员可以根据需要选择合适的扩散源或者掺杂离子的能量、浓度等参数以形成该P+掺杂层。较佳地，该P+掺杂层的方块电阻为60-180Ω/□，更佳地，该P+掺杂层的方块电阻为80-160Ω/□。
优选地，步骤SP2’中通过丝网印刷的方式形成该掩膜，其中该掩膜的厚度为1-50μm并且由光刻胶或金属，例如铜铝合金制成。本领域技术人员可以根据实际需要选择其他的公知材料与公知手段形成上述薄膜。该掩膜形成之后，还包括烘干该掩膜的步骤。
优选地，步骤SP3’中的蚀刻N型基底所形成的凹槽的深度至少为5μm，较佳地，蚀刻N型基底所形成的凹槽的深度为5-30μm，这里所说的蚀刻N型基底所形成的凹槽的深度即指该N型基底被蚀刻掉的一薄层的厚度。为了使PN结不容易被击穿，提高上述步骤得到的结构的使用寿命，该凹槽的优选深度为5-20μm。或者该凹槽的深度至少为该P+掺杂层厚度的3倍，倘若该P+掺杂层是通过离子注入的方式形成的，那么该凹槽的深度至少为该P型离子注入深度的3倍。
其中，步骤SP4’中该N型离子被加速至500eV-50keV，所形成的N+掺杂区域的方块电阻为20-200Ω/□。优选地，N型离子被加速至1keV-40keV，更优选地，N型离子被加速至5keV-30keV；较佳地，所形成的N+掺杂区域的方块电阻为30-190Ω/□，更佳地，所形成的N+掺杂区域的方块电阻为40-180Ω/□。
优选地，步骤SP5’之后还包括退火步骤。离子注入后，在700-1100℃的温度下退火30秒至30分钟以激活掺杂离子，优选地，退火温度为850-1000℃。
或者，
方法2c，包括以下步骤：
步骤SP1”、在N型基底的表面中形成一P+掺杂层；
步骤SP2”、在该P+掺杂层的表面上形成一保护薄膜，以及在该保护薄膜的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；该保护薄膜用于保护在后续步骤中无需加工处理的区域；
步骤SP3”、蚀刻该开放区域下方的该保护薄膜、该P+掺杂层以及该N型基底以在该N型基底中形成一凹槽；
步骤SP4”、加速N型离子并通过离子注入的方式将该N型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成N+掺杂区域以及N型掺杂过渡区域，其中控制加速N型离子的束流传输系统使形成的N型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以在该凹槽的表面中形成N+掺杂区域，和在该凹槽的侧壁中形成N型掺杂过渡区域；
步骤SP5”、去除该保护薄膜以得到一PN结构，其中该P+掺杂区域为未经蚀刻的P+掺杂层。
优选地，步骤SP1”中通过热扩散或者离子注入的方式形成该P+掺杂层，其中该P+掺杂层的方块电阻为40-200Ω/□。本领域技术人员可以根据需要选择合适的扩散源或者掺杂离子的能量、浓度等参数以形成该P+掺杂层。较佳地，该P+掺杂层的方块电阻为60-180Ω/□，更佳地，该P+掺杂层的方块电阻为80-160Ω/□。
优选地，步骤SP2”中采用常规方法生长该保护薄膜，其中该保护薄膜的厚度为1-50μm，该保护薄膜为光刻胶或二氧化硅、非晶硅、多晶硅或氮化硅薄膜。本领域技术人员可以根据实际需要选择其他的公知材料与公知手段形成上述保护薄膜。和/或，通过丝网印刷的方式形成该掩膜，其中该掩膜的厚度为1-50μm并且由光刻胶或金属，例如铜铝合金制成。
优选地，步骤SP3”中通过激光切割形成凹槽，凹槽的深度即所蚀刻的N型基底的深度为5-30μm，凹槽宽度为200-400μm。为了使PN结不容易被击穿，提高上述步骤得到的结构的使用寿命，该凹槽的优选深度为5-20μm。又或者，该凹槽的深度至少为该P+掺杂层厚度的3倍，倘若该P+掺杂层是通过离子注入的方式形成的，那么该凹槽的深度至少为该P型离子注入深度的3倍。
其中，步骤SP4”中该N型离子被加速至500eV-50keV，所形成的N+掺杂区域的方块电阻为20-200Ω/□。优选地，N型离子被加速至1keV-40keV，更优选地，N型离子被加速至5keV-30keV；较佳地，所形成的N+掺杂区域的方块电阻为30-190Ω/□，更佳地，所形成的N+掺杂区域的方块电阻为40-180Ω/□。
优选地，步骤SP4”之后还包括以下步骤：
步骤SQ：在N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层；或者，
步骤S1中或步骤S1’中或步骤S1”中或步骤S1”’中或步骤SP1中或步骤SP1’中或步骤SP1”中或步骤SP1”’中在N型基底表面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层的同时在N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层，以得到一包括背面N+掺杂层或背面P+掺杂层的PN结构。
优选地，步骤SP5”之后还包括退火步骤，离子注入后，在700-1100℃的温度下退火30秒至30分钟以激活掺杂离子，优选地，退火温度为850-1000℃。
或者，
方法2d，包括以下步骤：
步骤SP1”’、在N型基底的表面中形成一P+扩散层；
步骤SP2”’、在该P+扩散层的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤SP3”’、蚀刻去除该开放区域的P+扩散层，并在该掩膜下方靠近该开放区域的一端的该P+扩散层中形成侧蚀，其中蚀刻深度至少为该P+扩散层的厚度；
步骤SP4”’、加速N型离子并通过离子注入的方式将该N型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成N+掺杂区域以及N型掺杂过渡区域，其中控制加速N型离子的束流传输系统使形成的N型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以使得该N+掺杂区域形成于该开放区域正下方的该N型基底中，该N型掺杂过渡区域形成于该侧蚀正下方的该N型基底中；
步骤SP5”’、去除该掩膜以获得包括未经蚀刻的P+扩散层、且具有N+掺杂区域和N型掺杂过渡区域的掺杂N型基底，
其中该P+掺杂区域为该未经蚀刻的P+扩散层。
优选地，在上述方法2d中，步骤SP5”’之后还包括以下步骤：
步骤SP6”’、对步骤SP5”’中得到的掺杂N型基底进行热处理以得到一PN结构，使该未经蚀刻的P+扩散层中的P型离子扩散至该掺杂N型基底中以形成P+扩散区域，其中，该P+掺杂区域为该未经蚀刻的P+扩散层与该P+扩散区域。
更优选地，步骤SP6”’之后还包括以下步骤：
步骤SP7”’、去除该未经蚀刻的P+扩散层以得到一PN结构，其中该P+掺杂区域为该P+扩散区域。
优选地，步骤SP1”’中通过CVD(化学汽相淀积)的方法形成该P+扩散层，其中该P+扩散层的厚度大于0.1μm，该P+扩散层为BSG(硼硅玻璃)。
优选地，步骤SP2”’中通过丝网印刷的方式形成该掩膜，其中该掩膜由光刻胶或金属制成，例如铜铝合金，该掩膜形成之后，还包括烘干该掩膜的步骤。
优选地，步骤SP3”’中采用湿法化学法蚀刻去除该开放区域的P+扩散层。例如采用稀释后的氢氟酸进行蚀刻，并形成侧蚀。
优选地，步骤SP3”’中所形成的侧蚀的深度至少为2μm，为了使PN结不容易被击穿，提高上述步骤得到的结构的使用寿命，该优选的侧蚀深度为2-30μm，更佳地，优选的侧蚀深度为5-20μm。这里用侧蚀深度来描述侧蚀程度，本领域通常以构成侧蚀的凹槽深度来描述侧蚀程度，侧蚀量的大小是指最大侧向蚀刻深度(例如图45、图46中侧蚀4001的最大宽度w10、w20)。
由于上述步骤SP3”’中侧蚀的形成，使得整个蚀刻过程中开放区域的上下宽度不同，优选地，蚀刻底部宽度(蚀刻后形成的开放区域的最大宽度，即指包括了两侧侧蚀深度的宽度)为104-210μm。
优选地，步骤SP4”’中该N型离子被加速至500eV-50keV，所形成的N+掺杂区域的方块电阻为20-200Ω/□。优选地，N型离子被加速至1keV-40keV，更优选地，N型离子被加速至5keV-30keV；优选地，所形成的N+掺杂区域的方块电阻为30-190Ω/□，更优选地，所形成的N+掺杂区域的方块电阻为40-180Ω/□。
优选地，步骤SP4”’之后还包括以下步骤：
步骤SQ：在N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层，以得到一包括背面N+掺杂层或背面P+掺杂层的PN结构。
优选地，步骤SP6”’中通过热扩散的方式形成的该P+扩散区域的方块电阻为40-200Ω/□。较佳地，该P+扩散区域的方块电阻为60-180Ω/□，更佳地，该P+扩散区域的方块电阻为80-160Ω/□。
优选地，步骤SP6”’中热处理的温度为700-1100℃，热处理时间为30秒-30分钟。该热处理的步骤既起到了离子注入后退火以激活掺杂离子的作用，同时还能形成该P+扩散区域，即在热处理过程中还使得未经蚀刻的P+扩散层中的P型离子得以通过热扩散的方式扩散至该N型基底中以形成该P+扩散区域，并由此形成了N+/N/P+结构的PN结。优选地，热处理温度为850-1000℃。
如上所述，可以在N型基底表面的P+掺杂区域和N+掺杂区域形成之后再形成N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层。
又或者，可以在N型基底表面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层的同时在N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层，以得到一包括背面N+掺杂层或背面P+掺杂层的PN结构；或者，
在N型基底表面中形成一N+扩散层或一P+扩散层的同时在N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层，以得到一包括背面N+掺杂层或背面P+掺杂层的PN结构。例如，通过在N型基底的表面和背面同时热扩散来形成N型基底表面中的该N+掺杂层或该P+掺杂层以及该N型基底背面中的该N+掺杂层或该P+掺杂层，或者通过在N型基底的表面和背面同时热扩散来形成N型基底表面中的该N+扩散层或该P+扩散层以及该N型基底背面中的该N+掺杂层或该P+掺杂层。
一种PN结构，其特点在于，选自以下结构：
结构1，该结构1包括：
一N型基底；
形成于该N型基底的表面中的N+掺杂区域；
形成于该N型基底的表面中的P+掺杂区域和P型掺杂过渡区域，
其中该N+掺杂区域和P+掺杂区域互不接触，该P型掺杂过渡区域为与该P+掺杂区域接触的、且P型离子的掺杂浓度小于该P+掺杂区域的区域；
结构2，该结构2包括：
一N型基底；
形成于该N型基底的表面中的P+掺杂区域；
形成于该N型基底的表面中的N+掺杂区域和N型掺杂过渡区域，
其中该N+掺杂区域和P+掺杂区域互不接触，该N型掺杂过渡区域为与该N+掺杂区域接触的、且N型离子的掺杂浓度小于该N+掺杂区域的区域。
优选地，该PN结构还包括：
形成于该N型基底的背面中的一N+掺杂层或一P+掺杂层。
优选地，该N型基底具有凹槽，该P+掺杂区域和该P型掺杂过渡区域形成于该N型基底的凹槽中；或者，该N+掺杂区域和该N型掺杂过渡区域形成于该N型基底的凹槽中。
优选地，该N+掺杂区域与该P+掺杂区域的最小距离至少为2μm，较佳地，该N+掺杂区域与该P+掺杂区域的最小距离为2-30μm。
优选地，该N+掺杂区域的方块电阻为20-200Ω/□，较佳地，该N+掺杂区域的方块电阻为30-190Ω/□，更佳地，该N+掺杂区域的方块电阻为40-180Ω/□；和/或，该P+掺杂区域的方块电阻为40-200Ω/□，较佳地，P+掺杂区域的方块电阻为60-180Ω/□，更优选地，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为80-160Ω/□。
优选地，该PN结构通过如上所述的方法1a-方法1d以及方法2a-方法2d中任意一项的掺杂方法获得。
利用上述方法形成的PN结构，再经钝化和镀压电极的操作可以形成背结电池。例如，在PN结构的表面和背面分别形成氮化硅薄膜作为钝化层，PN结构表面的氮化硅薄膜还作为减反射层，之后分别在该P+掺杂区域和该N+掺杂区域(即未经蚀刻的N+掺杂层)上镀压金属电极并烧结，使金属电极中的金属元素与N型基底共晶复合，由此形成了背结电池。
本发明还提供一种太阳能电池的制作方法，其特点在于，其按照如上所述的方法1a-方法1d以及方法2a-方法2d中任意一项所述的掺杂方法获得该PN结构之后，该太阳能电池的制作方法还包括以下步骤：
步骤SR1、在该PN结构的背面形成涂层，该涂层为第一钝化层和增透膜；
步骤SR2、在该PN结构的表面形成第二钝化层；
步骤SR3、在该PN结构的表面形成阳电极和阴电极，其中，该阳电极形成于该P+掺杂区域上，该阴电极形成于该N+掺杂区域上；
步骤SR4、烧结该PN结构，使阳电极和阴电极的金属元素和PN结构共晶复合。
优选地，步骤SR1中通过PECVD形成该涂层，该涂层的第一钝化层为氧化硅、碳化硅、氧化铝、氮化硅或非晶硅薄膜中的一种或多种的叠层，该涂层的增透膜为氮化硅薄膜；和/或，
步骤SR2中通过PECVD形成第二钝化层，该第二钝化层为氧化硅、碳化硅、氧化铝、氮化硅或非晶硅薄膜中的一种或多种的叠层。表面钝化能够降低半导体的表面活性，使表面的复合速率降低，其主要方式是饱和半导体表面处的悬挂键，降低表面活性，增加表面的清洁程序，避免由于杂质在表面层的引入而形成复合中心，以此来降低少数载流子的复合速度。通过表面钝化，使得表面复合降低，从而提高有效少子寿命。增透膜能减少表面太阳光的反射，提高太阳光的利用率，采用上述涂层均为提高太阳能电池光电转换效率的有效手段。
优选地，步骤SR3中采用银浆或银铝浆并通过丝网印刷法制作阳电极和/或阴电极；和/或，
步骤SR3还包括以下步骤：
步骤SR31、在与该P+掺杂区域对应的第二钝化层中形成第一接触孔，以及在与该N+掺杂区域对应的第二钝化层中形成第二接触孔；
步骤SR32、在该PN结构的表面形成阳电极和阴电极，其中，该阳电极通过该第一接触孔连接至该P+掺杂区域，该阴电极通过该第二接触孔连接至该N+掺杂区域。
本发明还提供一种太阳能电池，其特点在于，其包括一如上所述的PN结构，该太阳能电池还包括：
形成于该PN结构背面的涂层，该涂层为第一钝化层和增透膜；
形成于该PN结构表面的第二钝化层；
位于该N+掺杂区域表面的阴电极；以及位于该P+掺杂区域表面的阳电极。
优选地，该涂层的第一钝化层为氧化硅、碳化硅、氧化铝、氮化硅或非晶硅薄膜中的一种或多种的叠层，该涂层的增透膜为氮化硅薄膜；和/或，
该第二钝化层为氧化硅、碳化硅、氧化铝、氮化硅或非晶硅薄膜中的一种或多种的叠层。
优选地，与该P+掺杂区域对应的第二钝化层中具有第一接触孔，与该N+掺杂区域对应的第二钝化层中具有第二接触孔，其中，该阳电极通过该第一接触孔连接至该P+掺杂区域，该阴电极通过该第二接触孔连接至该N+掺杂区域。这样阳电极和阴电极与半导体材料就形成了点接触，进一步减小了接触电阻。
本发明的积极进步效果在于：
1、本发明中P+掺杂区域与N+掺杂区域之间具有N型基底材料以及掺杂过渡区域作为缓冲层，使得PN结之间不会因为耗尽层太薄而导致被击穿，由此提高了该PN结构的使用寿命。
2、比起采用光刻工艺制作背结电池而言，本发明简化了工艺步骤，由于仅仅采用了一次掩膜，因此无需购买光刻机，成本大大降低，另外制作流程中无需使用多张掩模，解决了掩模校准问题的同时还降低了制作成本。
3、本发明中P+掺杂区域与N+掺杂区域之间作为缓冲层的N型基底材料以及掺杂过渡区域的最小宽度为2μm，采用纯粹机械加工方法制得的掩模板很难做到这样的精度，即使能做到，这样的掩模板也是价格高昂，本发明通过控制掺杂阻挡层以及N+掺杂层的厚度，并且采用蚀刻开放区域的掺杂阻挡层以及N+掺杂层的方式，自然形成符合上述最小宽度的侧蚀结构，不仅省去了购买价格高昂的掩模板的成本，进一步降低了制作成本，而且利用了侧蚀的结构，结合改变离子注入的离子束与基底的法线所呈的夹角，形成了掺杂过渡区域，N+/N/P+结构的PN结的极性过渡更为稳定，从而使得由此制得的太阳能电池的性能更为稳定。
4、采用离子注入进行掺杂形成P+掺杂区域，掺杂离子的浓度得到了精确的控制，比起热扩散工艺的掺杂而言对提高光电转换的效率更有利。
附图说明
图1、图2、图3、图4、图6和图10为本发明的实施例1-4的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图1、图2、图3、图4、图6、图10和图12为本发明的实施例5的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图1、图2、图3、图5、图7和图11为本发明的实施例6-8的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图1、图2、图3、图5、图7、图11和图13为本发明的实施例9的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图1、图2、图3、图4、图6、图10、图14和图18为本发明的实施例10-11的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图1、图2、图3、图5、图7、图11、图15和图19为本发明的实施例12的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图8为图6中虚线区域A的局部放大图。
图9为图7中虚线区域B的局部放大图。
图1、图2、图3、图4、图6、图10、图12、图16和图20为本发明的实施例13的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图1、图2、图3、图5、图7、图11、图13、图17和图21为本发明的实施例14的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图22、图23、图24、图25和图26为本发明的实施例17-19的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图22、图23、图24、图25、图26和图27为本发明的实施例20的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图22、图23、图24、图25、图26、图28和图30为本发明的实施例21-22的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图22、图23、图24、图25、图26、图27、图29和图16b为本发明的实施例23的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图32、图33、图34、图35、图36和图37为本发明的实施例24的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图32、图33、图34、图35、图36、图37和图38为本发明的实施例25的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图32、图33、图34、图35、图36、图37、图39和图41为本发明的实施例26-27的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图32、图33、图34、图35、图36、图37、图38、图40和图42为本发明的实施例28的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图45、图47和图51为本发明的实施例29的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图49为图47中虚线区域C的局部放大图。
图43、图44、图46、图48和图52为本发明的实施例30的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图50为图48中虚线区域D的局部放大图。
图43、图44、图45、图47、图51和图53为本发明的实施例31的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图46、图48、图52和图54为本发明的实施例32的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图45、图47、图51和图55为本发明的实施例33的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图46、图48、图52和图56为本发明的实施例34的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图45、图47、图51、图53和图57为本发明的实施例35的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图46、图48、图52、图54和图58为本发明的实施例36的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图45、图47、图51、图55和图59为本发明的实施例37的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图46、图48、图52、图56和图60为本发明的实施例38的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图45、图47、图51、图53、图57和图61为本发明的实施例39的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图46、图48、图52、图54、图58和图62为本发明的实施例40的PN结构的掺杂方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图45、图47、图51、图63和图75为本发明的实施例41的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图46、图48、图52、图64和图76为本发明的实施例42的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图45、图47、图51、图53、图65和图77为本发明的实施例43的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图46、图48、图52、图54、图66和图78为本发明的实施例44的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图45、图47、图51、图55、图67和图79为本发明的实施例45的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图46、图48、图52、图56、图68和图80为本发明的实施例46的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图45、图47、图51、图53、图57、图69和图81为本发明的实施例47的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图46、图48、图52、图54、图58、图70和图82为本发明的实施例48的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图45、图47、图51、图55、图59、图71和图83为本发明的实施例49的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图46、图48、图52、图56、图60、图72和图84为本发明的实施例50的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图45、图47、图51、图53、图57、图61、图73和图85为本发明的实施例51的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
图43、图44、图46、图48、图52、图54、图58、图62、图74和图86为本发明的实施例52的太阳能电池的制作方法的分解步骤示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
实施例1
参考图1，步骤S1，在N型基底1表面形成N+掺杂层2，该N+掺杂层的方块电阻为20Ω/□。具体来说，将磷离子加速至500eV并通过离子注入的方式将该磷离子从该N型基底的表面注入至该N型基底中。
参考图2，步骤S2，在该N+掺杂层2表面形成掺杂阻挡层3，具体来说，通过CVD(化学汽相淀积)的方法形成该掺杂阻挡层3，其中该掺杂阻挡层3的厚度大于1μm，本实施例中该掺杂阻挡层采用厚度为1.5μm的二氧化硅薄膜。
参考图3和图4，步骤S3，在该掺杂阻挡层3表面形成掩膜4，其中，未被该掩膜4覆盖的区域为开放区域21，该掩膜4起到掩膜的作用。其中通过丝网印刷的方式形成该掩膜，其中该掩膜由光刻胶制成。
参考图4，步骤S4，蚀刻去除该开放区域21的掺杂阻挡层3以及N+掺杂层2，并在该掩膜4下方靠近该开放区域21的一端的该掺杂阻挡层3和N+掺杂层2中形成侧蚀31，其中蚀刻深度h1为该掺杂阻挡层3和该N+掺杂层2厚度的总和。其中，采用湿法化学法蚀刻去除该开放区域的掺杂阻挡层以及N+掺杂层，本实施例中采用稀释后的氢氟酸进行蚀刻，并形成侧蚀，该侧蚀的深度w1为2μm。
参考图6，步骤S5，加速硼型离子至500eV并通过离子注入的方式将该硼离子从该N型基底的表面的该开放区域21注入至N型基底中以形成P+掺杂区域5和P型掺杂过渡区域51，其中离子注入的方向不断改变，即离子束与N型基底的法线n所呈的夹角在0-θ1的范围内变化，举例来说离子束先沿方向a2被注入至该N型基底中，接着逐渐改变离子束的方向，使离子束与N型基底的法线n所呈的夹角逐渐变小直至离子束垂直注入该基底中，即沿着方向a1，之后逐渐改变离子束的方向，使离子束与N型基底的法线n所呈的夹角逐渐变大，例如沿着方向a3。参考图8，在本实施例中，θ1＝arctan(w1/h1)。
其中，本实施例中该P+掺杂区域5的方块电阻为40Ω/□，其中，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层2互不接触，如图6所示，由于离子注入具有方向性，加上该掩膜4以及该掺杂阻挡层3的阻挡，该P+掺杂区域5的宽度等于该开放区域21的最窄宽度，即图6中开放区域21上部开口的宽度，本实施例中，该P+掺杂区域5的宽度为100μm，此时，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层2之间的最小距离为侧蚀深度2μm，这样，本实施中形成的蚀刻底部宽度就为该P+掺杂区域5的宽度与两侧的侧蚀深度的总和104μm。完成这一步的离子注入后，在大于700℃的温度下退火，本实施例中在750℃下退火30分钟以激活掺杂离子。
参考图10，步骤S6，去除该掩膜4以及该掺杂阻挡层3，可以采用本领域的常规方法去除该掩膜4以及该掺杂阻挡层3，由该P+掺杂区域5、该未经蚀刻的N+掺杂层2以及上述两者之间的N型基底和P型掺杂过渡区域51构成P+/N/N+结构的PN结。
由此，PN结构的制作完成。利用上述方法形成的PN结构，再经钝化和镀压电极的操作可以形成背结电池。例如，在PN结构的表面和背面分别形成氮化硅薄膜作为钝化层，PN结构表面的氮化硅薄膜还作为减反射层，之后分别在该P+掺杂区域和该N+掺杂区域(即未经蚀刻的N+掺杂层)上镀压金属电极并烧结，使金属电极中的金属元素与N型基底共晶复合，由此形成了背结电池。
实施例2
实施例2的原理与实施例1相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于以下材料和工艺参数的选择：
步骤S1中在N型基底1表面形成N+掺杂层2，该N+掺杂层的方块电阻为100Ω/□。具体来说，将磷离子加速至50keV并通过离子注入的方式将该磷离子从该N型基底的表面注入至该N型基底中；
步骤S3中该掩膜由铜铝合金制成；
步骤S4中采用稀释后的氢氟酸进行蚀刻，并形成深度w1为5μm侧蚀31；
步骤S5中加速硼型离子至50keV并通过离子注入的方式将该硼离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域5和P型掺杂过渡区域51，其中离子注入的方向不断改变，即离子束与N型基底的法线所呈的夹角在0-θ1的范围内变化，使得该P+掺杂区域5的方块电阻为120Ω/□，其中，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层2互不接触，如图6所示，由于离子注入具有方向性，加上该掩膜4以及该掺杂阻挡层3的阻挡，该P+掺杂区域5的宽度等于该开放区域21的最窄宽度，即图6中开放区域21上部开口的宽度，本实施例中，该P+掺杂区域5的宽度为150μm，此时，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层2之间的最小距离为侧蚀深度5μm，这样，本实施中形成的蚀刻底部宽度就为该P+掺杂区域5的宽度与两侧的侧蚀深度的总和160μm。完成这一步的离子注入后，在1100℃的温度下退火30秒以激活掺杂离子。
除了以上所述之外的其余工艺步骤与实施例1均相同。
由该P+掺杂区域5、该未经蚀刻的N+掺杂层2以及上述两者之间的N型基底和P型掺杂过渡区域51构成P+/N/N+结构的PN结。由此，PN结构的制作完成。利用上述方法形成的PN结构，再经钝化和镀压电极的操作可以形成背结电池。例如，在PN结构的表面和背面分别形成氮化硅薄膜作为钝化层，PN结构表面的氮化硅薄膜还作为减反射层，之后可以在钝化层中分别与该P+掺杂区域和该N+掺杂区域(即未经蚀刻的N+掺杂层)相对应的位置开出接触孔，接着在该接触孔上镀压金属电极并烧结，使金属电极中的金属元素与N型基底共晶复合，由此形成了背结电池。
实施例3
实施例3的原理与实施例1相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于以下材料和工艺参数的选择：
步骤S1中在N型基底1表面形成N+掺杂层2，该N+掺杂层的方块电阻为40Ω/□。具体来说，将磷离子加速至30keV并通过离子注入的方式将该磷离子从该N型基底的表面注入至该N型基底中；
步骤S3中该掩膜由铜铝合金制成；
步骤S4中采用稀释后的氢氟酸进行蚀刻，并形成深度为30μm侧蚀；
步骤S5中加速硼型离子至30keV并通过离子注入的方式将该硼离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域5和P型掺杂过渡区域51，其中离子注入的方向不断改变，即离子束与N型基底的法线所呈的夹角在0-θ1的范围内变化，使得该P+掺杂区域5的方块电阻为100Ω/□，其中，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层2互不接触，如图6所示，由于离子注入具有方向性，加上该掩膜4以及该掺杂阻挡层3的阻挡，该P+掺杂区域5的宽度等于该开放区域21的最窄宽度，即图6中开放区域21上部开口的宽度，本实施例中，该P+掺杂区域5的宽度为150μm，此时，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层2之间的最小距离为侧蚀深度30μm，这样，本实施中形成的蚀刻底部宽度就为该P+掺杂区域5的宽度与两侧的侧蚀深度的总和210μm。完成这一步的离子注入后，在850℃的温度下退火10分钟以激活掺杂离子。
除了以上所述之外的其余工艺步骤与实施例1均相同。
实施例4
实施例4的原理与实施例1相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于：步骤S1中通过热扩散的方式形成该N+掺杂层2，其中该N+掺杂层的方块电阻为20Ω/□，其余步骤均与实施例1相同。
实施例5
实施例5的原理与实施例1相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于按实施例1所述的工艺步骤制得如图10所示的PN结构之后，还包括以下步骤：
参考图12，在该N型基底的背面形成一N+掺杂层6，本实施例中，采用磷离子注入的方法形成该N+掺杂层6，以得到如图12所示的PN结构。
实施例6
参考图1-图3，图5-图11，实施例6的原理与实施例1相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于以下工艺步骤、参数的选择：
参考图5，步骤S4，蚀刻去除该开放区域21的掺杂阻挡层3以及N+掺杂层2，并在该掩膜4下方靠近该开放区域21的一端的该掺杂阻挡层3和N+掺杂层2中形成侧蚀31，其中蚀刻深度h2大于该掺杂阻挡层3和该N+掺杂层2厚度的总和，即如图5所示，该N型基底的基底部分也被蚀刻掉一薄层。其中，采用湿法化学法蚀刻去除该开放区域的掺杂阻挡层、N+掺杂层以及该N型基底的薄层，本实施例中采用稀释后的氢氟酸进行蚀刻，并形成侧蚀，该侧蚀的深度为2μm。
参考图7，步骤S5，加速硼型离子至500eV并通过离子注入的方式将该硼离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域5和P型掺杂过渡区域51，其中离子注入的方向不断改变，即离子束与N型基底的法线n所呈的夹角在0-θ2的范围内变化，举例来说离子束先沿方向a2被注入至该N型基底中，接着逐渐改变离子束的方向，使离子束与N型基底的法线n所呈的夹角逐渐变小直至离子束垂直注入该基底中，即沿着方向a1，之后逐渐改变离子束的方向，使离子束与N型基底的法线n所呈的夹角逐渐变大，例如沿着方向a3。参考图9，在本实施例中，θ2＝arctan(w2/h2)。，该P+掺杂区域5的方块电阻为40Ω/□，其中，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层2互不接触，如图7所示，由于离子注入具有方向性，加上该掩膜4以及该掺杂阻挡层3的阻挡，该P+掺杂区域5的宽度等于该开放区域21的最窄宽度，即图7中开放区域21上部开口的宽度，本实施例中，该P+掺杂区域5的宽度为100μm，此时，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层2之间的最小距离为侧蚀深度2μm，这样，本实施中形成的蚀刻底部宽度就为该P+掺杂区域5的宽度与两侧的侧蚀深度的总和104μm。完成这一步的离子注入后，在900℃的温度下退火30分钟以激活掺杂离子。
参考图11，步骤S6，去除该掩膜4以及该掺杂阻挡层3，由该P+掺杂区域5、该N+掺杂层2以及上述两者之间的N型基底和P型掺杂过渡区域51构成P+/N/N+结构的PN结。
由此，PN结构的制作完成。由该P+掺杂区域5、该未经蚀刻的N+掺杂层2以及上述两者之间的N型基底和P型掺杂过渡区域51构成P+/N/N+结构的PN结。由此，PN结构的制作完成。利用上述方法形成的PN结构，再经钝化和镀压电极的操作可以形成背结电池。例如，在PN结构的表面和背面分别形成氮化硅薄膜作为钝化层，PN结构表面的氮化硅薄膜还作为减反射层，之后可以在钝化层中分别与该P+掺杂区域和该N+掺杂区域(即未经蚀刻的N+掺杂层)相对应的位置开出接触孔，接着在该接触孔上镀压金属电极并烧结，使金属电极中的金属元素与N型基底共晶复合，由此形成了背结电池。
实施例7
实施例7的原理与实施例6相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于以下材料和工艺参数的选择：
步骤S1中在N型基底1表面形成N+掺杂层2，该N+掺杂层的方块电阻为60Ω/□。具体来说，将磷离子加速至50keV并通过离子注入的方式将该磷离子从该N型基底的表面注入至该N型基底中；
步骤S3中该掩膜由铜铝合金制成；
步骤S4中采用稀释后的氢氟酸进行蚀刻，并形成深度为10μm侧蚀31；
步骤S5中加速硼型离子至50keV并通过离子注入的方式将该硼离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域5和P型掺杂过渡区域51，其中离子注入的方向不断改变，即离子束与N型基底的法线n所呈的夹角在0-θ2的范围内变化，使得该P+掺杂区域5的方块电阻为120Ω/□，其中，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层2互不接触，如图7所示，由于离子注入具有方向性，加上该掩膜4以及该掺杂阻挡层3的阻挡，该P+掺杂区域5的宽度等于该开放区域21的最窄宽度，即图7中开放区域21上部开口的宽度，本实施例中，该P+掺杂区域5的宽度为120μm，此时，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层2之间的最小距离为侧蚀深度10μm，这样，本实施中形成的蚀刻底部宽度就为该P+掺杂区域5的宽度与两侧的侧蚀深度的总和140μm。完成这一步的离子注入后，在1100℃的温度下退火30秒以激活掺杂离子。
除了以上所述之外的其余工艺步骤与实施例6均相同。
实施例8
实施例8的原理与实施例6相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于以下材料和工艺参数的选择：
步骤S1中在N型基底1表面形成N+掺杂层2，该N+掺杂层的方块电阻为40Ω/□。具体来说，将磷离子加速至30keV并通过离子注入的方式将该磷离子从该N型基底的表面注入至该N型基底中；
步骤S3中该掩膜由铜铝合金制成；
步骤S4中采用稀释后的氢氟酸进行蚀刻，并形成深度为30μm侧蚀31；
步骤S5中加速硼型离子至30keV并通过离子注入的方式将该硼离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域5和P型掺杂过渡区域51，其中离子注入的方向不断改变，即离子束与N型基底的法线n所呈的夹角在0-θ2的范围内变化，使得该P+掺杂区域5的方块电阻为100Ω/□，其中，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层2互不接触，如图7所示，由于离子注入具有方向性，加上该掩膜4以及该掺杂阻挡层3的阻挡，该P+掺杂区域5的宽度等于该开放区域21的最窄宽度，即图7中开放区域21上部开口的宽度，本实施例中，该P+掺杂区域5的宽度为120μm，此时，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层2之间的最小距离为侧蚀深度30μm，这样，本实施中形成的蚀刻底部宽度就为该P+掺杂区域5的宽度与两侧的侧蚀深度的总和180μm。完成这一步的离子注入后，在850℃的温度下退火10分钟以激活掺杂离子。
除了以上所述之外的其余工艺步骤与实施例6均相同。
实施例9
实施例9的原理与实施例6相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于按实施例6所述的工艺步骤制得如图11所示的PN结构之后，还包括以下步骤：
参考图13，在该N型基底的背面形成一N+掺杂层6，本实施例中，采用磷离子注入的方法形成该N+掺杂层6，以得到如图13所示的PN结构。
实施例10
参考图1-图3，图4-图18以及实施例1，介绍本发明的一太阳能电池的制作流程。
参考图1-图3，图4-图10，按照实施例1所述的掺杂方法制得如图10所示的PN结构之后，还进行如下步骤：
参考图14，在该PN结构的背面形成涂层，该涂层为第一钝化层71和增透膜8，本实施例中采用PECVD的方法形成涂层，其中该第一钝化层为二氧化硅薄膜，该增透膜为氮化硅薄膜。以及在该PN结构的表面形成第二钝化层72，本实施例中采用二氧化硅薄膜以及通过PECVD的方法形成该第二钝化层72。
参考图18，在该PN结构的表面形成阳电极91和阴电极92，其中，该阳电极91形成于该P+掺杂区域5上，该阴电极92形成于该未经蚀刻的N+掺杂层(此时该未经蚀刻的N+掺杂层作为N+掺杂区域)上。具体来说，采用银浆以及丝网印刷法制作所述阳电极和阴电极。接着，烧结该PN结构，使阳电极和阴电极的金属元素和PN结构共晶复合，例如在850℃烧结10分钟，得到如图18所示的太阳能电池。
实施例11
实施例11的原理与实施例10相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于以下材料和工艺参数的选择：
第一钝化层71和增透膜8均为氮化硅薄膜，第二钝化层72采用非晶硅薄膜。
参考图18，在该PN结构的表面形成阳电极91和阴电极92，其中，该阳电极91形成于该P+掺杂区域5上，该阴电极92形成于该未经蚀刻的N+掺杂层上。具体来说，在与该P+掺杂区域5对应的第二钝化层中形成第一接触孔，以及在与该未经蚀刻的N+掺杂层对应的第二钝化层中形成第二接触孔；在该PN结构的表面形成阳电极和阴电极，其中，该阳电极通过该第一接触孔连接至该P+掺杂区域，该阴电极通过该第二接触孔连接至该未经蚀刻的N+掺杂层。
接着，烧结该PN结构，使阳电极和阴电极的金属元素和PN结构共晶复合，例如在900℃烧结10分钟，得到如图18所示的太阳能电池。
实施例12
参考图1-图3，图5-图19以及实施例6，介绍本发明的另一太阳能电池的制作流程。
参考图1-图3，图5-图11，按照实施例6所述的掺杂方法制得如图11所示的PN结构之后，还进行如下步骤：
参考图15，在该PN结构的背面形成涂层，该涂层为第一钝化层71和增透膜8，本实施例中采用PECVD的方法形成涂层，其中该第一钝化层为二氧化硅薄膜，该增透膜为氮化硅薄膜。以及在该PN结构的表面形成第二钝化层72，本实施例中采用二氧化硅薄膜以及通过PECVD的方法形成该第二钝化层72。
参考图19，在该PN结构的表面形成阳电极91和阴电极92，其中，该阳电极91形成于该P+掺杂区域5上，该阴电极92形成于该未经蚀刻的N+掺杂层上。具体来说，采用银浆以及丝网印刷法制作所述阳电极和阴电极。接着，烧结该PN结构，使阳电极和阴电极的金属元素和PN结构共晶复合，例如在850℃烧结10分钟，得到如图19所示的太阳能电池。
实施例13
参考图1、图2、图3、图4、图6、图10、图12、图16和图20以及实施例5，介绍本发明的太阳能电池的制作流程。
参考图1、图2、图3、图4、图6、图10和图12，按照实施例5所述的掺杂方法获得如图12所示的PN结构之后，还进行如下步骤：
参考图16，在该PN结构的背面形成涂层，该涂层为第一钝化层71和增透膜8，本实施例中采用PECVD的方法形成涂层，其中该第一钝化层为非晶硅硅薄膜，该增透膜为氮化硅薄膜。以及在该PN结构的表面形成第二钝化层72，本实施例中采用二氧化硅薄膜以及通过PECVD的方法形成该第二钝化层72。
参考图20，在该PN结构的表面形成阳电极91和阴电极92，其中，该阳电极91形成于该P+掺杂区域5上，该阴电极92形成于该未经蚀刻的N+掺杂层上。具体来说，采用银浆以及丝网印刷法制作所述阳电极和阴电极。接着，烧结该PN结构，使阳电极和阴电极的金属元素和PN结构共晶复合，例如在850℃烧结10分钟，得到如图20所示的太阳能电池。
实施例14
参考图1、图2、图3、图5、图7、图11、图13、图17和图21以及实施例9，介绍本发明的太阳能电池的制作流程。
参考图1、图2、图3、图5、图7、图11和图13，按照实施例9所述的掺杂方法获得如图13所示的PN结构之后，还进行如下步骤：
参考图17，在该PN结构的背面形成涂层，该涂层为第一钝化层71和增透膜8，本实施例中采用PECVD的方法形成涂层，其中该第一钝化层为氮化硅薄膜，该增透膜为氮化硅薄膜。以及在该PN结构的表面形成第二钝化层72，本实施例中采用二氧化硅薄膜以及通过PECVD的方法形成该第二钝化层72。
参考图21，在该PN结构的表面形成阳电极91和阴电极92，其中，该阳电极91形成于该P+掺杂区域5上，该阴电极92形成于该未经蚀刻的N+掺杂层上。具体来说，在与该P+掺杂区域5对应的第二钝化层中形成第一接触孔，以及在与该未经蚀刻的N+掺杂层对应的第二钝化层中形成第二接触孔；在该PN结构的表面形成阳电极和阴电极，其中，该阳电极通过该第一接触孔连接至该P+掺杂区域，该阴电极通过该第二接触孔连接至该未经蚀刻的N+掺杂层，并且采用银浆以及丝网印刷法制作所述阳电极和阴电极。接着，烧结该PN结构，使阳电极和阴电极的金属元素和PN结构共晶复合，例如在900℃烧结10分钟，得到如图21所示的太阳能电池。
实施例15
实施例15的原理与实施例1相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于：
步骤S1中在N型基底1表面形成方块电阻为40Ω/□的P+掺杂层；
步骤S5中加速磷离子至500eV并通过离子注入的方式将该磷离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成N+掺杂区域和N型掺杂过渡区域，其中N+掺杂区域的方块电阻为20Ω/□。
即在本实施例中，PN结构中形成N+掺杂区域和P+掺杂区域的顺序与实施例1不同。
其余未提及的工艺步骤和参数均与实施例1相同。
实施例16
实施例16中PN结构的制作与实施例15相同，在按照如实施例15所述的掺杂方法制得PN结构之后，后续的表面钝化和电极的制作采用实施例10所述的制作流程，其中阴电极连接至该N+掺杂区域，阳电极连接至该P+掺杂区域。
实施例17
参考图22、图23、图24、图25以及图26，以N型基底10为例，介绍本发明的另一PN结构的制作流程。
参考图22，步骤S1，在N型基底10表面形成N+掺杂层20，该N+掺杂层的方块电阻为20Ω/□。具体来说，将磷离子加速至500eV并通过离子注入的方式将该磷离子从该N型基底的表面注入至该N型基底中。
参考图23，步骤S2，在该N+掺杂层2表面形成掩膜30，其中，未被该掩膜30覆盖的区域为开放区域；该掩膜起到掩膜的作用。其中通过丝网印刷的方式形成该掩膜30，其中该掩膜的厚度为10μm并且由光刻胶制成。该掩膜形成之后，烘干该掩膜。
参考图24，步骤S3，对该开放区域进行蚀刻，蚀刻深度大于该N+掺杂层20的厚度并且直至该N型基底10，在本实施例中，蚀刻的N型基底的深度为5μm；即除了开放区域的N+掺杂层被完全蚀刻去除了以外，该开放区域对应的N型基底也被蚀刻掉一薄层，这样该N型基底就形成了凹槽40。该掩膜除了掩膜板的作用之外，还具有保护无需蚀刻的N+掺杂层的作用。
参考图25，步骤S4，加速硼离子至500eV并通过离子注入的方式将该硼离子从该N型基底10表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域50以及P型掺杂过渡区域501，其中控制加速硼离子的束流传输系统使形成的硼离子束与该N型基底的法线n所呈的夹角θ不断改变以在该凹槽的表面中形成P+掺杂区域50，和在该凹槽的侧壁中形成P型掺杂过渡区域501，其中离子注入的方向不断改变，即离子束与N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变，举例来说离子束先沿方向b2被注入至该N型基底中，接着逐渐改变离子束的方向，使离子束与N型基底的法线n所呈的夹角逐渐变小直至离子束垂直注入该基底中，即沿着方向b1，之后逐渐改变离子束的方向，使离子束与N型基底的法线n所呈的夹角逐渐变大，例如沿着方向b3。也就是说，该P+掺杂区域50形成于该凹槽40中，其中，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层互不接触。本实施例中，形成的P+掺杂区域5方块电阻为40Ω/□，该P+掺杂区域5与该未经蚀刻的N+掺杂层的最小距离为5μm，θ＝30°。
参考图26，步骤S5，采用本领域的常用手段去除该掩膜30，之后进行退火步骤，将上述步骤得到的结构在700℃的温度下退火30分钟以激活掺杂离子。由该P+掺杂区域50、该未经蚀刻的N+掺杂层20以及上述两者之间的N型基底10以及P型掺杂过渡区域501构成P+/N/N+结构的PN结。
实施例18
实施例18的原理与实施例17相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于以下材料和工艺参数的选择：
步骤S1中在N型基底10表面形成的N+掺杂层20的方块电阻为100Ω/□。具体来说，将磷离子加速至50keV并通过离子注入的方式将该磷离子从该N型基底的表面注入至该N型基底中。
步骤S2中形成的掩膜30由厚度为50μm的铜铝合金制成。
步骤S3中对该开放区域进行蚀刻，蚀刻深度大于该N+掺杂层20的厚度并且直至该N型基底10，在本实施例中，蚀刻的N型基底的深度为30μm。
步骤S4中加速硼离子至50keV并通过离子注入的方式将该硼离子从该N型基底10表面的该开放区域注入至N型基底10中以形成P+掺杂区域50以及P型掺杂过渡区域501，其中控制加速硼离子的束流传输系统使形成的硼离子束与该N型基底的法线n所呈的夹角θ不断改变以在该凹槽的表面中形成P+掺杂区域50，和在该凹槽的侧壁中形成P型掺杂过渡区域501，也就是说，该P+掺杂区域50形成于该凹槽40中，其中，该P+掺杂区域50与该未经蚀刻的N+掺杂层互不接触。本实施例中，该P+掺杂区域50的方块电阻为120Ω/□，该P+掺杂区域50与该未经蚀刻的N+掺杂层的最小距离为30μm。
步骤S5中采用本领域的常用手段去除该掩膜30，之后进行退火步骤，将上述步骤得到的结构在1100℃的温度下退火30秒以激活掺杂离子。由该P+掺杂区域50、该未经蚀刻的N+掺杂层20以及上述两者之间的N型基底和P型掺杂过渡区域构成P+/N/N+结构的PN结。
其余未提及的工艺参数、步骤均与实施例17相同。
实施例19
实施例19的原理与实施例17相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于以下材料和工艺参数的选择：
步骤S1中在N型基底10表面形成的N+掺杂层20的方块电阻为80Ω/□。具体来说，将磷离子加速至30keV并通过离子注入的方式将该磷离子从该N型基底的表面注入至该N型基底中。
步骤S2中形成的掩膜30由厚度为30μm的光刻胶制成。
步骤S3中对该开放区域进行蚀刻，蚀刻深度大于该N+掺杂层20的厚度并且直至该N型基底10，在本实施例中，蚀刻的N型基底的深度为10μm。
步骤S4中加速硼离子至30keV并通过离子注入的方式将该硼离子从该N型基底10表面的该开放区域注入至N型基底10中以形成P+掺杂区域50以及P型掺杂过渡区域501，其中控制加速硼离子的束流传输系统使形成的硼离子束与该N型基底的法线n所呈的夹角θ不断改变以在该凹槽的表面中形成P+掺杂区域50，和在该凹槽的侧壁中形成P型掺杂过渡区域501，也就是说，该P+掺杂区域50形成于该凹槽40中，其中，该P+掺杂区域50与该未经蚀刻的N+掺杂层互不接触。本实施例中，该P+掺杂区域50的方块电阻为100Ω/□，该P+掺杂区域50与该未经蚀刻的N+掺杂层的最小距离为10μm。
步骤S5中采用本领域的常用手段去除该掩膜30，之后进行退火步骤，将上述步骤得到的结构在850℃的温度下退火10分钟以激活掺杂离子。由该P+掺杂区域50、该未经蚀刻的N+掺杂层20以及上述两者之间的N型基底和P型掺杂过渡区域构成P+/N/N+结构的PN结。
其余未提及的工艺参数、步骤均与实施例17相同。
实施例20
实施例20的原理与实施例17相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于按实施例17所述的工艺步骤制得如图26所示的PN结构之后，还包括以下步骤：
参考图27，在该N型基底的背面形成一N+掺杂层60，本实施例中，采用磷离子注入的方法形成该N+掺杂层60，以得到如图27所示的PN结构。
实施例21
参考图22、图23、图24、图25、图26、图28和图30，介绍本发明的另一太阳能电池的制作流程。
参考图22、图23、图24、图25和图26，按照实施例17所述的掺杂方法获得如图26所示的PN结构之后，还包括以下步骤以得到太阳能电池：
参考图28，在该PN结构的背面形成涂层，该涂层为第一钝化层701和增透膜80，本实施例中采用PECVD的方法形成涂层，其中该第一钝化层为二氧化硅薄膜，该增透膜为氮化硅薄膜。以及在该PN结构的表面形成第二钝化层702，本实施例中采用二氧化硅薄膜以及通过PECVD的方法形成该第二钝化层702。
参考图30，在该PN结构的表面形成阳电极901和阴电极902，其中，该阳电极901形成于该P+掺杂区域50上，该阴电极902形成于该未经蚀刻的N+掺杂层上。具体来说，采用银浆以及丝网印刷法制作所述阳电极和阴电极。接着，烧结该PN结构，使阳电极和阴电极的金属元素和PN结构共晶复合，例如在850℃烧结10分钟，得到如图30所示的太阳能电池。
实施例22
实施例22的原理与实施例21相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于制作电极时采用接触孔的方式使电极与P+掺杂区域和未经蚀刻的N+掺杂层连接，具体来说，
参考图30，在该PN结构的表面形成阳电极901和阴电极902，其中，该阳电极901形成于该P+掺杂区域50上，该阴电极902形成于该未经蚀刻的N+掺杂层上。具体来说，在与该P+掺杂区域50对应的第二钝化层中形成第一接触孔，以及在与该未经蚀刻的N+掺杂层对应的第二钝化层中形成第二接触孔；在该PN结构的表面形成阳电极和阴电极，其中，该阳电极通过该第一接触孔连接至该P+掺杂区域，该阴电极通过该第二接触孔连接至该未经蚀刻的N+掺杂层。
实施例23
参考图22、图23、图24、图25、图26、图27、图29和图31，在本实施例中，先按照实施例20所述的工艺步骤获得如图27所示的PN结构之后，参考图29和图31，再按照实施例21所述的步骤在上述PN结构上形成涂层和第二钝化层以及电极，以得到如图31所示的太阳能电池。
实施例24
参考图32、图33、图34、图35、图36和图37，以N型基底100为例，介绍本发明的又一PN结构的制作流程。
参考图32，步骤S1，在N型基底100表面形成P+掺杂层200，该P+掺杂层的方块电阻为50Ω/□。具体来说，将硼离子加速至500eV并通过离子注入的方式将该硼离子从该N型基底的表面注入至该N型基底中。
参考图33和图34，步骤S2，在该P+掺杂层200表面形成一保护薄膜300；该保护薄膜用于保护在后续步骤中无需加工处理的区域。具体来说，该保护薄膜300是通过常规方法形成的，该保护薄膜300为厚度为10μm的二氧化硅薄膜。并且在该保护薄膜的表面上形成一掩膜3001，例如采用丝网印刷的方式形成厚度为5μm的光刻胶作为该掩膜3001，其中，未被该掩膜3001覆盖的区域为开放区域。
参考图35，步骤S3，蚀刻该开放区域下方的该保护薄膜300、该P+掺杂层200和该N型基底100以在该N型基底100中形成一凹槽400。其中通过激光切割形成凹槽400，该凹槽400的深度即所蚀刻的N型基底的深度为5μm，凹槽宽度为200μm。也就是说，将凹槽上方的保护薄膜300、P+掺杂层200完全去除，并且将N型基底也去除一薄层，该薄层的厚度也就是该凹槽的深度。
参考图36，步骤S4，加速磷离子至500eV并通过离子注入的方式将该磷离子从该凹槽注入至N型基底中以形成N+掺杂区域500以及N型掺杂过渡区域5001，其中控制加速磷离子的束流传输系统使形成的磷离子束与该N型基底的法线n所呈的夹角θ不断改变以在该凹槽的表面中形成N+掺杂区域500，和在该凹槽的侧壁中形成N型掺杂过渡区域5001，其中离子注入的方向不断改变，即离子束与N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变，举例来说离子束先沿方向c2被注入至该N型基底中，接着逐渐改变离子束的方向，使离子束与N型基底的法线n所呈的夹角逐渐变小直至离子束垂直注入该基底中，即沿着方向c1，之后逐渐改变离子束的方向，使离子束与N型基底的法线n所呈的夹角逐渐变大，例如沿着方向c3。也就是说，该N+掺杂区域500形成于该凹槽400中，其中，该N+掺杂区域500与该未经蚀刻的P+掺杂层互不接触。该N+掺杂区域500的方块电阻为40Ω/□，其中，该N+掺杂区域与该未经激光切割的P+掺杂层互不接触。该未经激光切割的P+掺杂层与该N+掺杂区域的最小距离为5μm。
参考图37，步骤S5，采用本领域的常用手段去除该保护薄膜300，之后进行退火步骤，将掺杂晶片在在700℃的温度下退火30分钟以激活掺杂离子。由该N+掺杂区域500、该未经激光切割的P+掺杂层200以及上述两者之间的N型基底和N型掺杂过渡区域构成N+/N/P+结构的PN结。
实施例25
参考图32、图33、图34、图35、图36、图37和图38，实施例25的原理与实施例24相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于按实施例24所述的工艺步骤制得如图37所示的PN结构之后，还包括以下步骤：
参考图38，在该N型基底的背面形成一N+掺杂层600，本实施例中，采用磷离子注入的方法形成该N+掺杂层600，以得到如图38所示的PN结构。
实施例26
参考图32、图33、图34、图35、图36、图37、图39和图41，介绍本发明的又一太阳能电池的制作流程。
参考图32、图33、图34、图35、图36和图37，按照实施例24所述的掺杂方法获得如图37所示的PN结构之后，还包括以下步骤以得到太阳能电池：
参考图39，在该PN结构的背面形成涂层，该涂层为第一钝化层7001和增透膜800，本实施例中采用PECVD的方法形成涂层，其中该第一钝化层为非晶硅薄膜，该增透膜为氮化硅薄膜。以及在该PN结构的表面形成第二钝化层7002，本实施例中采用二氧化硅薄膜以及通过PECVD的方法形成该第二钝化层7002。
参考图41，在该PN结构的表面形成阳电极9001和阴电极9002，其中，该阳电极9001形成于该未经蚀刻的P+掺杂层200上，该阴电极9002形成于该N+掺杂区域500上。具体来说，采用银浆以及丝网印刷法制作所述阳电极和阴电极。接着，烧结该PN结构，使阳电极和阴电极的金属元素和PN结构共晶复合，例如在850℃烧结10分钟，得到如图41所示的太阳能电池。
实施例27
实施例27的原理与实施例26相同，其主要工艺步骤也相同，不同之处仅在于制作电极时采用接触孔的方式使电极与未经蚀刻的P+掺杂层和N+掺杂区域连接，具体来说，
参考图41，在该PN结构的表面形成阳电极9001和阴电极9002，其中，该阳电极9001形成于该未经蚀刻的P+掺杂层200上，该阴电极9002形成于该N+掺杂区域500上。具体来说，在与该未经蚀刻的P+掺杂层200对应的第二钝化层中形成第一接触孔，以及在与该N+掺杂区域500对应的第二钝化层中形成第二接触孔；在该PN结构的表面形成阳电极和阴电极，其中，该阳电极通过该第一接触孔连接至该未经蚀刻的P+掺杂层，该阴电极通过该第二接触孔连接至该N+掺杂区域。
实施例28
参考图32、图33、图34、图35、图36、图37、图38、图40和图42，在本实施例中，先按照实施例25所述的工艺步骤获得如图38所示的PN结构之后，参考图40和图42，再按照实施例26所述的步骤在上述PN结构上形成涂层和第二钝化层以及电极，以得到如图42所示的太阳能电池。
实施例29
参考图43、图44、图45、图47、34a和图51，介绍本发明的又一PN结构。
参考图43，步骤S1，在N型基底1000表面形成N+扩散层2000；具体来说，通过CVD(化学汽相淀积)的方法形成该N+扩散层2000，本实施例中该N+扩散层2000采用厚度为0.1μm的PSG。
参考图44和图45，步骤S2，在该N+扩散层2000表面形成掩膜3000，其中，未被该掩膜3000覆盖的区域为开放区域4000，该掩膜3000起到掩膜的作用。其中通过丝网印刷的方式形成该掩膜，其中该掩膜由光刻胶制成。
参考图45，步骤S3，蚀刻去除该开放区域的N+扩散层2000，并在该掩膜3000下方靠近该开放区域的一端的该N+扩散层中形成侧蚀4001，其中蚀刻深度为该N+扩散层2000的厚度。其中，采用湿法化学法蚀刻去除该开放区域的N+扩散层，本实施例中采用稀释后的氢氟酸进行蚀刻，并形成侧蚀，该侧蚀的深度w10为5μm。
参考图47，步骤S4，加速硼离子至500eV并通过离子注入的方式将该硼离子从该N型基底1000表面的该开放区域注入至该N型基底中以形成P+掺杂区域5000和P型掺杂过渡区域50001，其中离子注入的方向不断改变，即离子束与N型基底的法线n所呈的夹角在0-θ10的范围内变化，使得该P+掺杂区域5000的方块电阻为120Ω/□，举例来说离子束先沿方向d2被注入至该N型基底中，接着逐渐改变离子束的方向，使离子束与N型基底的法线n所呈的夹角逐渐变小直至离子束垂直注入该基底中，即沿着方向d1，之后逐渐改变离子束的方向，使离子束与N型基底的法线n所呈的夹角逐渐变大，例如沿着方向d3。参考图49，在本实施例中，θ10＝arctan(w10/h10)。其中，该P+掺杂区域5000与该未经蚀刻的N+扩散层2000互不接触，如图47所示，由于离子注入具有方向性，加上该掩膜3000的阻挡，该P+掺杂区域5000的宽度等于该开放区域4000的最窄宽度，即图47中开放区域4000上部开口的宽度，本实施例中，该P+掺杂区域5000的宽度为150μm，此时，该P+掺杂区域5000与该未经蚀刻的N+扩散层2000之间的最小距离为侧蚀深度5μm，这样，本实施中形成的蚀刻底部宽度就为该P+掺杂区域5000的宽度与两侧的侧蚀深度的总和160μm。完成这一步的离子注入后，在1100℃的温度下退火30秒以激活掺杂离子。
参考图51，步骤S5，采用常用工艺去除该掩膜3000以获得包括该未经蚀刻的N+扩散层2000、且具有P+型掺杂区域5000和P型掺杂过渡区域50001的掺杂N型基底。由此，得到如图51所示的PN结构，其中，该未经蚀刻的N+扩散层2000作为N+掺杂区域。
实施例30
参考图43、图44、图46、图48、图50和图52介绍本发明的又一PN结构。
参考图43、图44，形成N+扩散层2000和掩膜3000的步骤同实施例29，不同之处在于以下步骤：
参考图46，步骤S3，蚀刻去除该开放区域的N+扩散层2000，并在该掩膜3000下方靠近该开放区域的一端的该N+扩散层中形成侧蚀4001，其中蚀刻深度大于该N+扩散层2000的厚度，即除了开放区域下方的N+扩散层被完全蚀刻掉之外，该N型基底也被蚀刻掉一薄层。其中，采用湿法化学法蚀刻去除该开放区域的N+扩散层，本实施例中采用稀释后的氢氟酸进行蚀刻，并形成侧蚀，该侧蚀的深度w20为5μm。
参考图48，步骤S4，加速硼离子至500eV并通过离子注入的方式将该硼离子从该N型基底1000表面的该开放区域注入至该N型基底中以形成P+掺杂区域5000和P型掺杂过渡区域50001，其中离子注入的方向不断改变，即离子束与N型基底的法线所呈的夹角在0-θ20的范围内变化，使得该P+掺杂区域5000的方块电阻为120Ω/□，举例来说离子束先沿方向d2被注入至该N型基底中，接着逐渐改变离子束的方向，使离子束与N型基底的法线n所呈的夹角逐渐变小直至离子束垂直注入该基底中，即沿着方向d1，之后逐渐改变离子束的方向，使离子束与N型基底的法线n所呈的夹角逐渐变大，例如沿着方向d3。参考图50，在本实施例中，θ20＝arctan(w20/h20)。其中，该P+掺杂区域5000与该未经蚀刻的N+扩散层2000互不接触，如图48所示，由于离子注入具有方向性，加上该掩膜3000的阻挡，该P+掺杂区域5000的宽度等于该开放区域4000的最窄宽度，即图48中开放区域4000上部开口的宽度，本实施例中，该P+掺杂区域5000的宽度为150μm，此时，该P+掺杂区域5000与该未经蚀刻的N+扩散层2000之间的最小距离为侧蚀深度5μm，这样，本实施中形成的蚀刻底部宽度就为该P+掺杂区域5000的宽度与两侧的侧蚀深度的总和160μm。完成这一步的离子注入后，在1100℃的温度下退火30秒以激活掺杂离子。
参考图52，步骤S5，采用常用工艺去除该掩膜3000以获得包括该未经蚀刻的N+扩散层2000、且具有P+型掺杂区域5000和P型掺杂过渡区域50001的掺杂N型基底。由此，得到如图52所示的PN结构，其中，该未经蚀刻的N+扩散层2000作为N+掺杂区域。
实施例31
参考图43、图44、图45、图47、图51和图53，介绍本发明的又一PN结构。
实施例31的原理与实施例29相同，不同之处仅在于先按照实施例29所述的掺杂方法获得如图51所示的包括该未经蚀刻的N+扩散层2000、且具有P+型掺杂区域5000和P型掺杂过渡区域50001的掺杂N型基底之后，还进行以下步骤：
参考图53，在该N型基底的背面形成一N+掺杂层6000，本实施例中，采用磷离子注入的方法形成该N+掺杂层6000，以得到如图53所示的PN结构。
实施例32
参考图43、图44、图46、图48、图52和图54介绍本发明的又一PN结构。
实施例32的原理与实施例30相同，不同之处仅在于先按照实施例30所述的掺杂方法获得如图52所示的包括该未经蚀刻的N+扩散层2000、且具有P+型掺杂区域5000和P型掺杂过渡区域50001的掺杂N型基底之后，还进行以下步骤：
参考图54，在该N型基底的背面形成一N+掺杂层6000，本实施例中，采用磷离子注入的方法形成该N+掺杂层6000，以得到如图54所示的PN结构。
实施例33
参考图43、图44、图45、图47、图51和图55介绍本发明的又一PN结构。
实施例33的原理与实施例29相同，不同之处仅在于先按照实施例29所述的掺杂方法获得如图51所示的包括该未经蚀刻的N+扩散层2000、且具有P+型掺杂区域5000和P型掺杂过渡区域50001的掺杂N型基底之后，还进行以下步骤：
参考图55，对上述步骤中得到的掺杂N型基底进行热处理以得到一PN结构，使该未经蚀刻的N+扩散层中的N型离子扩散至该掺杂N型基底中以形成N+扩散区域20001，其中，该未经蚀刻的N+扩散层与该N+扩散区域共同作为该N+掺杂区域。
实施例34
参考图43、图44、图46、图48、图52和图56介绍本发明的又一PN结构。
实施例34的原理与实施例30相同，不同之处仅在于先按照实施例30所述的掺杂方法获得如图52所示的包括该未经蚀刻的N+扩散层2000、且具有P+型掺杂区域5000和P型掺杂过渡区域50001的掺杂N型基底之后，还进行以下步骤：
参考图56，对上述步骤中得到的掺杂N型基底进行热处理以得到一PN结构，使该未经蚀刻的N+扩散层中的N型离子扩散至该掺杂N型基底中以形成N+扩散区域20001，其中，该未经蚀刻的N+扩散层与该N+扩散区域共同作为该N+掺杂区域。
实施例35
图43、图44、图45、图47、图51、图53和图57介绍本发明的又一PN结构。
实施例35的原理与实施例29相同，不同之处仅在于先按照实施例29所述的掺杂方法获得如图51所示的包括该未经蚀刻的N+扩散层2000、且具有P+型掺杂区域5000和P型掺杂过渡区域50001的掺杂N型基底之后，还进行以下步骤：
参考图53和图57，对上述步骤中得到的掺杂N型基底进行热处理以得到一PN结构，使该未经蚀刻的N+扩散层中的N型离子扩散至该掺杂N型基底中以形成N+扩散区域20001，其中，该未经蚀刻的N+扩散层与该N+扩散区域共同作为该N+掺杂区域，并且在对该掺杂N型基底进行热处理的同时，在该N型基底的背面同时进行磷的热扩散，以在该N型基底的背面形成一N+掺杂层6000，最终得到如图57所示的PN结构。
实施例36
参考图43、图44、图46、图48、图52、图54和图58介绍本发明的又一PN结构。
实施例36的原理与实施例30相同，不同之处仅在于先按照实施例30所述的掺杂方法获得如图52所示的包括该未经蚀刻的N+扩散层2000、且具有P+型掺杂区域5000和P型掺杂过渡区域50001的掺杂N型基底之后，还进行以下步骤：
参考图54和图58，对上述步骤中得到的掺杂N型基底进行热处理以得到一PN结构，使该未经蚀刻的N+扩散层中的N型离子扩散至该掺杂N型基底中以形成N+扩散区域20001，其中，该未经蚀刻的N+扩散层与该N+扩散区域共同作为该N+掺杂区域，并且在对该掺杂N型基底进行热处理的同时，在该N型基底的背面同时进行磷的热扩散，以在该N型基底的背面形成一N+掺杂层6000，最终得到如图58所示的PN结构。
实施例37
参考图43、图44、图45、图47、图51、图55和图59，介绍本发明的又一PN结构。
实施例37的原理与实施例33相同，不同之处仅在于按照实施例33所述的掺杂方法获得如图55所示的结构之后，还包括以下步骤：
参考图59，去除该未经蚀刻的N+扩散层以得到最终的PN结构，其中该N+扩散区域作为该N+掺杂区域，最终得到的PN结构如图59所示。
实施例38
参考图43、图44、图46、图48、图52、图56和图60，介绍本发明的又一PN结构。
实施例38的原理与实施例34相同，不同之处仅在于按照实施例34所述的掺杂方法获得如图56所示的结构之后，还包括以下步骤：
参考图60，去除该未经蚀刻的N+扩散层以得到最终的PN结构，其中该N+扩散区域作为该N+掺杂区域，最终得到的PN结构如图60所示。
实施例39
参考图43、图44、图45、图47、图51、图53、图57和图61，介绍本发明的又一PN结构。
实施例39的原理与实施例35相同，不同之处仅在于按照实施例35所述的掺杂方法获得如图57所示的结构之后，还包括以下步骤：
去除该未经蚀刻的N+扩散层以得到最终的PN结构，其中该N+扩散区域作为该N+掺杂区域，最终得到的PN结构如图61所示。
实施例40
参考图43、图44、图46、图48、图52、图54、图58和图62，介绍本发明的又一PN结构。
实施例40的原理与实施例36相同，不同之处仅在于按照实施例36所述的掺杂方法获得如图58所示的结构之后，还包括以下步骤：
去除该未经蚀刻的N+扩散层以得到最终的PN结构，其中该N+扩散区域作为该N+掺杂区域，最终得到的PN结构如图62所示。
实施例41
参考图43、图44、图45、图47、图51、图63和图75介绍本发明的又一太阳能电池。
实施例41的原理与实施例29相同，按照实施例29所述的掺杂方法获得如图51所示的PN结构之后，还包括以下步骤：
参考图63，在该PN结构的背面形成涂层，该涂层为第一钝化层70001和增透膜8000，本实施例中采用PECVD的方法形成涂层，其中该第一钝化层为二氧化硅薄膜，该增透膜为氮化硅薄膜。以及在该PN结构的表面形成第二钝化层70002，本实施例中采用二氧化硅薄膜以及通过PECVD的方法形成该第二钝化层70002。
参考图75，在该PN结构的表面形成阳电极90001和阴电极90002，其中，该阴电极90002形成于该N+掺杂区域(未经蚀刻的N+扩散层2000)上，该阳电极90001形成于该P+掺杂区域5000上。具体来说，采用银浆以及丝网印刷法制作所述阳电极和阴电极。接着，烧结该PN结构，使阳电极和阴电极的金属元素和PN结构共晶复合，例如在850℃烧结10分钟，得到如图75所示的太阳能电池。
实施例42
参考图43、图44、图46、图48、图52、图64和图76介绍本发明的又一太阳能电池。
实施例42的原理与实施例30相同，按照实施例30所述的掺杂方法获得如图52所示的PN结构之后，再按照实施例41所述的方法形成涂层和第二钝化层，以及制作电极，得到如图76所示的太阳能电池。
实施例43
参考图43、图44、图45、图47、图51、图53、图65和图77介绍本发明的又一太阳能电池。
实施例43的原理与实施例31相同，按照实施例31所述的掺杂方法获得如图53所示的PN结构之后，再按照实施例41所述的方法形成涂层和第二钝化层，以及制作电极，得到如图77所示的太阳能电池。
实施例44
参考图43、图44、图46、图48、图52、图54、图66和图78介绍本发明的又一太阳能电池。
实施例44的原理与实施例32相同，按照实施例32所述的掺杂方法获得如图54所示的PN结构之后，再按照实施例41所述的方法形成涂层和第二钝化层，以及制作电极，得到如图78所示的太阳能电池。
实施例45
参考图43、图44、图45、图47、图51、图55、图67和图79介绍本发明的又一太阳能电池。
实施例45的原理与实施例33相同，按照实施例33所述的掺杂方法获得如图55所示的PN结构之后，再按照实施例41所述的方法形成涂层和第二钝化层，以及制作电极，其中该阴电极90002形成于该N+掺杂区域(由该未经蚀刻的N+扩散层与该N+扩散区域共同形成)上，得到如图79所示的太阳能电池。
实施例46
参考图43、图44、图46、图48、图52、图56、图68和图80介绍本发明的又一太阳能电池。
实施例46的原理与实施例34相同，按照实施例34所述的掺杂方法获得如图56所示的PN结构之后，再按照实施例41所述的方法形成涂层和第二钝化层，以及制作电极，其中该阴电极90002形成于该N+掺杂区域(由该未经蚀刻的N+扩散层与该N+扩散区域共同形成)上，得到如图80所示的太阳能电池。
实施例47
参考图43、图44、图45、图47、图51、图53、图57、图69和图81介绍本发明的又一太阳能电池。
实施例47的原理与实施例35相同，按照实施例35所述的掺杂方法获得如图57所示的PN结构之后，再按照实施例41所述的方法形成涂层和第二钝化层，以及制作电极，其中该阴电极90002形成于该N+掺杂区域(由该未经蚀刻的N+扩散层与该N+扩散区域共同形成)上，得到如图81所示的太阳能电池。
实施例48
参考图43、图44、图46、图48、图52、图54、图58、图70和图82介绍本发明的又一太阳能电池。
实施例48的原理与实施例36相同，按照实施例36所述的掺杂方法获得如图58所示的PN结构之后，再按照实施例41所述的方法形成涂层和第二钝化层，以及制作电极，其中该阴电极90002形成于该N+掺杂区域(由该未经蚀刻的N+扩散层与该N+扩散区域共同形成)上，得到如图82所示的太阳能电池。
实施例49
参考图43、图44、图45、图47、图51、图55、图59、图71和图83介绍本发明的又一太阳能电池。
实施例49的原理与实施例37相同，按照实施例37所述的掺杂方法获得如图59所示的PN结构之后，再按照实施例41所述的方法形成涂层和第二钝化层，以及制作电极，其中该阴电极90002形成于该N+掺杂区域(该N+扩散区域)上，得到如图83所示的太阳能电池。
实施例50
参考图43、图44、图46、图48、图52、图56、图60、图72和图84介绍本发明的又一太阳能电池。
实施例50的原理与实施例38相同，按照实施例38所述的掺杂方法获得如图60所示的PN结构之后，再按照实施例41所述的方法形成涂层和第二钝化层，以及制作电极，其中该阴电极90002形成于该N+掺杂区域(该N+扩散区域)上，得到如图84所示的太阳能电池。
实施例51
参考图43、图44、图45、图47、图51、图53、图57、图61、图73和图85介绍本发明的又一太阳能电池。
实施例51的原理与实施例39相同，按照实施例39所述的掺杂方法获得如图61所示的PN结构之后，再按照实施例41所述的方法形成涂层和第二钝化层，以及制作电极，其中该阴电极90002形成于该N+掺杂区域(该N+扩散区域)上，得到如图85所示的太阳能电池。
实施例52
参考图43、图44、图46、图48、图52、图54、图58、图62、图74和图86介绍本发明的又一太阳能电池。
实施例52的原理与实施例40相同，按照实施例40所述的掺杂方法获得如图62所示的PN结构之后，再按照实施例41所述的方法形成涂层和第二钝化层，以及制作电极，其中该阴电极90002形成于该N+掺杂区域(该N+扩散区域)上，得到如图86所示的太阳能电池。
为了清楚地显示各个区域，附图中各个掺杂区域、掺杂层、掺杂阻挡层、侧蚀等部分的大小并非按比例描绘，本领域技术人员应当理解附图中的比例并非对本发明的限制。另外，本发明所述的表面和背面都是相对而言的，结合本发明的附图和说明书的文字部分，本领域技术人员应当理解，这里的表面和背面也非对本发明的限制。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种掺杂方法，其特征在于，选自以下方法：
方法1，该方法1包括以下步骤：
在N型基底的表面中形成N+掺杂区域；
在N型基底的表面中形成P+掺杂区域和P型掺杂过渡区域，其中该N+掺杂区域和P+掺杂区域互不接触，该P型掺杂过渡区域为与该P+掺杂区域接触的、且P型离子的掺杂浓度小于该P+掺杂区域的区域；或者，
方法2，该方法2包括以下步骤：
在N型基底的表面中形成P+掺杂区域；
在N型基底的表面中形成N+掺杂区域和N型掺杂过渡区域，其中该N+掺杂区域和P+掺杂区域互不接触，该N型掺杂过渡区域为与该N+掺杂区域接触的、且N型离子的掺杂浓度小于该N+掺杂区域的区域，
其中，
该方法1中所述P+掺杂区域和P型掺杂过渡区域是通过离子注入的方式形成的，其中控制加速P型离子的束流传输系统使形成的P型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变；或，
该方法2中所述N+掺杂区域和N型掺杂过渡区域是通过离子注入的方式形成的，其中控制加速N型离子的束流传输系统使形成的N型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变。
2.如权利要求1所述的掺杂方法，其特征在于，
该方法1中离子注入前还包括以下步骤：
在N型基底的表面中形成一N+掺杂层；
在N型基底的表面上形成一掩膜，其中未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
蚀刻N+掺杂层以将该开放区域下方的N+掺杂层完全去除并暴露出该N型基底；
或，
该方法2中离子注入前还包括以下步骤：
在N型基底的表面中形成一P+掺杂层；
在N型基底的表面上形成一掩膜，其中未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
蚀刻P+掺杂层以将该开放区域下方的P+掺杂层完全去除并暴露出该N型基底。
3.如权利要求1-2中任意一项所述的掺杂方法，其特征在于，
该方法1选自以下方法：
方法1a，包括以下步骤：
步骤S1、在N型基底的表面中形成一N+掺杂层；
步骤S2、在该N+掺杂层的表面上形成一掺杂阻挡层；
步骤S3、在该掺杂阻挡层的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤S4、蚀刻去除该开放区域的掺杂阻挡层以及N+掺杂层，并在该掩膜下方靠近该开放区域的一端的该掺杂阻挡层和N+掺杂层中形成侧蚀，其中蚀刻深度至少为该掺杂阻挡层和该N+掺杂层厚度的总和；
步骤S5、加速P型离子并通过离子注入的方式将该P型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域以及P型掺杂过渡区域，其中控制加速P型离子的束流传输系统使形成的P型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以使得该P+掺杂区域形成于该开放区域正下方的该N型基底中，该P型掺杂过渡区域形成于该侧蚀正下方的该N型基底中；
步骤S6、去除该掩膜以及该掺杂阻挡层以得到一PN结构，其中该N+掺杂区域为未经蚀刻的N+掺杂层；或者，
方法1b，包括以下步骤：
步骤S1’、在N型基底的表面中形成一N+掺杂层；
步骤S2’、在该N+掺杂层的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤S3’、对该开放区域进行蚀刻，蚀刻深度大于该N+掺杂层的厚度并且直至该N型基底，以在该N型基底表面与该开放区域相对应的位置形成一凹槽；
步骤S4’、加速P型离子并通过离子注入的方式将该P型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域以及P型掺杂过渡区域，其中控制加速P型离子的束流传输系统使形成的P型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以在该凹槽的表面中形成P+掺杂区域，和在该凹槽的侧壁中形成P型掺杂过渡区域；
步骤S5’、去除该掩膜以得到一PN结构，其中该N+掺杂区域为未经蚀刻的N+掺杂层；或者，
方法1c，包括以下步骤：
步骤S1”、在N型基底的表面中形成一N+掺杂层；
步骤S2”、在该N+掺杂层的表面上形成一保护薄膜，以及在该保护薄膜的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤S3”、蚀刻该开放区域下方的该保护薄膜、该N+掺杂层和该N型基底以在该N型基底中形成一凹槽；
步骤S4”、加速P型离子并通过离子注入的方式将该P型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域以及P型掺杂过渡区域，其中控制加速P型离子的束流传输系统使形成的P型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以在该凹槽的表面中形成P+掺杂区域，和在该凹槽的侧壁中形成P型掺杂过渡区域；
步骤S5”、去除该掩膜和保护薄膜以得到一PN结构，其中该N+掺杂区域为未经蚀刻的N+掺杂层；或者，
方法1d，包括以下步骤：
步骤S1”’、在N型基底的表面中形成一N+扩散层；
步骤S2”’、在该N+扩散层的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤S3”’、蚀刻去除该开放区域的N+扩散层，并在该掩膜下方靠近该开放区域的一端的该N+扩散层中形成侧蚀，其中蚀刻深度至少为该N+扩散层的厚度；
步骤S4”’、加速P型离子并通过离子注入的方式将该P型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成P+掺杂区域以及P型掺杂过渡区域，其中控制加速P型离子的束流传输系统使形成的P型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以使得该P+掺杂区域形成于该开放区域正下方的该N型基底中，该P型掺杂过渡区域形成于该侧蚀正下方的该N型基底中；
步骤S5”’、去除该掩膜以获得包括未经蚀刻的N+扩散层、且具有P+掺杂区域和P型掺杂过渡区域的掺杂N型基底，
其中该N+掺杂区域为该未经蚀刻的N+扩散层；
或者，该方法2选自以下方法：
方法2a，包括以下步骤：
步骤SP1、在N型基底的表面中形成一P+掺杂层；
步骤SP2、在该P+掺杂层的表面上形成掺杂阻挡层；
步骤SP3、在该掺杂阻挡层的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤SP4、蚀刻去除该开放区域的掺杂阻挡层以及P+掺杂层，并在该掩膜下方靠近该开放区域的一端的该掺杂阻挡层和P+掺杂层中形成侧蚀，其中蚀刻深度至少为该掺杂阻挡层和该P+掺杂层厚度的总和；
步骤SP5、加速N型离子并通过离子注入的方式将该N型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成N+掺杂区域以及N型掺杂过渡区域，其中控制加速N型离子的束流传输系统使形成的N型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以使得该N+掺杂区域形成于该开放区域正下方的该N型基底中，该N型掺杂过渡区域形成于该侧蚀正下方的该N型基底中；
步骤SP6、去除该掩膜以及该掺杂阻挡层以得到一PN结构，其中该P+掺杂区域为未经蚀刻的P+掺杂层；或者，
方法2b，包括以下步骤：
步骤SP1’、在N型基底的表面中形成一P+掺杂层；
步骤SP2’、在该P+掺杂层的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤SP3’、对该开放区域进行蚀刻，蚀刻深度大于该P+掺杂层的厚度并且直至该N型基底，以在该N型基底表面与该开放区域相对应的位置形成一凹槽；
步骤SP4’、加速N型离子并通过离子注入的方式将该N型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成N+掺杂区域以及N型掺杂过渡区域，其中控制加速N型离子的束流传输系统使形成的N型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以在该凹槽的表面中形成N+掺杂区域，和在该凹槽的侧壁中形成N型掺杂过渡区域；
步骤SP5’、去除该掩膜以得到一PN结构，其中该P+掺杂区域为未经蚀刻的P+掺杂层；或者，
方法2c，包括以下步骤：
步骤SP1”、在N型基底的表面中形成一P+掺杂层；
步骤SP2”、在该P+掺杂层的表面上形成一保护薄膜，以及在该保护薄膜的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤SP3”、蚀刻该开放区域下方的该保护薄膜、该P+掺杂层以及该N型基底以在该N型基底中形成一凹槽；
步骤SP4”、加速N型离子并通过离子注入的方式将该N型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成N+掺杂区域以及N型掺杂过渡区域，其中控制加速N型离子的束流传输系统使形成的N型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以在该凹槽的表面中形成N+掺杂区域，和在该凹槽的侧壁中形成N型掺杂过渡区域；
步骤SP5”、去除该保护薄膜以得到一PN结构，其中该P+掺杂区域为未经蚀刻的P+掺杂层；或者，
方法2d，包括以下步骤：
步骤SP1”’、在N型基底的表面中形成一P+扩散层；
步骤SP2”’、在该P+扩散层的表面上形成一掩膜，其中，未被该掩膜覆盖的区域为开放区域；
步骤SP3”’、蚀刻去除该开放区域的P+扩散层，并在该掩膜下方靠近该开放区域的一端的该P+扩散层中形成侧蚀，其中蚀刻深度至少为该P+扩散层的厚度；
步骤SP4”’、加速N型离子并通过离子注入的方式将该N型离子从该N型基底的表面的该开放区域注入至N型基底中以形成N+掺杂区域以及N型掺杂过渡区域，其中控制加速N型离子的束流传输系统使形成的N型离子束与该N型基底的法线所呈的夹角θ不断改变以使得该N+掺杂区域形成于该开放区域正下方的该N型基底中，该N型掺杂过渡区域形成于该侧蚀正下方的该N型基底中；
步骤SP5”’、去除该掩膜以获得包括未经蚀刻的P+扩散层、且具有N+掺杂区域和N型掺杂过渡区域的掺杂N型基底，
其中该P+掺杂区域为该未经蚀刻的P+扩散层。
4.如权利要求3所述的掺杂方法，其特征在于，
方法1d中，步骤S5”’之后还包括以下步骤：
步骤S6”’、对步骤S5”’中得到的掺杂N型基底进行热处理以得到一PN结构，使该未经蚀刻的N+扩散层中的N型离子扩散至该掺杂N型基底中以形成N+扩散区域，
其中，该N+掺杂区域为该未经蚀刻的N+扩散层与该N+扩散区域；
方法2d中，步骤SP5”’之后还包括以下步骤：
步骤SP6”’、对步骤SP5”’中得到的掺杂N型基底进行热处理以得到一PN结构，使该未经蚀刻的P+扩散层中的P型离子扩散至该掺杂N型基底中以形成P+扩散区域，
其中，该P+掺杂区域为该未经蚀刻的P+扩散层与该P+扩散区域。
5.如权利要求4所述的掺杂方法，其特征在于，
方法1d中，步骤S6”’之后还包括以下步骤：
步骤S7”’、去除该未经蚀刻的N+扩散层以得到一PN结构，其中该N+掺杂区域为该N+扩散区域；
方法2d中，步骤SP6”’之后还包括以下步骤：
步骤SP7”’、去除该未经蚀刻的P+扩散层以得到一PN结构，其中该P+掺杂区域为该P+扩散区域。
6.如权利要求3所述的掺杂方法，其特征在于，θ＝30°。
7.如权利要求3所述的掺杂方法，其特征在于，方法1a、方法1d、方法2a或方法2d中所述的θ＝arctan(侧蚀的深度/蚀刻深度)。
8.如权利要求3所述的掺杂方法，其特征在于，
步骤S1中或步骤S1’中或步骤S1”中通过热扩散或者离子注入的方式形成该N+掺杂层使该N+掺杂层的方块电阻为20-200Ω/□；或者，
步骤SP1中或步骤SP1’中或步骤SP1”中通过热扩散或者离子注入的方式形成该P+掺杂层使该P+掺杂层的方块电阻为40-200Ω/□；或者，
步骤S1”’中通过CVD的方法形成该N+扩散层，其中该N+扩散层的厚度大于0.1μm，该N+扩散层为PSG；或者，
步骤SP1”’中通过CVD的方法形成该P+扩散层，其中该P+扩散层的厚度大于0.1μm，该P+扩散层为BSG。
9.如权利要求3所述的掺杂方法，其特征在于，步骤S2中或步骤SP2中通过CVD的方法形成该掺杂阻挡层，其中该掺杂阻挡层的厚度大于1μm，该掺杂阻挡层为二氧化硅、非晶硅、多晶硅或氮化硅薄膜；或者，
步骤S2’中或步骤SP2’中或步骤S2”中或步骤SP2”中或步骤S2”’中或步骤SP2”’中通过丝网印刷的方式形成该掩膜，其中该掩膜的厚度为1-50μm并且由光刻胶或金属制成；或者，
步骤S2”中或步骤SP2”中形成的保护薄膜的厚度为1-50μm，该保护薄膜为光刻胶、二氧化硅、非晶硅、多晶硅或氮化硅薄膜。
10.如权利要求3所述的掺杂方法，其特征在于，步骤S3中或步骤SP3中通过丝网印刷的方式形成该掩膜，其中该掩膜由光刻胶或金属制成；或者，
步骤S3’中的蚀刻N型基底所形成的凹槽的深度至少为5μm或该N+掺杂层厚度的3倍；或者，
步骤SP3’中的蚀刻N型基底所形成的凹槽的深度至少为5μm或该P+掺杂层厚度的3倍；或者，
步骤S3”中或步骤SP3”中通过激光切割形成凹槽，凹槽的深度为5-30μm，凹槽宽度为200-400μm；或者，
步骤S3”’中采用湿法化学法蚀刻去除该开放区域的N+扩散层；或步骤SP3”’中采用湿法化学法蚀刻去除该开放区域的P+扩散层；
和/或，步骤S3”’中或步骤SP3”’中所形成的侧蚀的深度至少为2μm。
11.如权利要求3所述的掺杂方法，其特征在于，步骤S4中采用湿法化学法蚀刻去除该开放区域的掺杂阻挡层以及N+掺杂层；或者，步骤SP4中采用湿法化学法蚀刻去除该开放区域的掺杂阻挡层以及P+掺杂层；和/或，步骤S4中或步骤SP4中所形成的侧蚀的深度至少为2μm；或者，
步骤S4’中或步骤S4”中或步骤S4”’中该P型离子被加速至500eV-50keV以形成方块电阻为40-200Ω/□的P+掺杂区域；或者，
步骤SP4’中或步骤SP4”中或步骤SP4”’中该N型离子被加速至500eV-50keV以形成方块电阻为20-200Ω/□的N+掺杂区域。
12.如权利要求3所述的掺杂方法，其特征在于，步骤S5中该P型离子被加速至500eV-50keV，所形成的P+掺杂区域的方块电阻为40-200Ω/□；或者，步骤SP5中该N型离子被加速至500eV-50keV，所形成的N+掺杂区域的方块电阻为20-200Ω/□。
13.如权利要求3所述的掺杂方法，其特征在于，
步骤S5之后或步骤SP5之后或步骤S4’之后或步骤SP4’之后或步骤S4”之后或步骤SP4”之后或步骤S4”’之后或步骤SP4”’之后还包括以下步骤：
步骤SQ：在N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层；或者，
步骤S1中或步骤S1’中或步骤S1”中或步骤S1”’中或步骤SP1中或步骤SP1’中或步骤SP1”中或步骤SP1”’中在N型基底表面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层的同时在N型基底背面中形成一N+掺杂层或一P+掺杂层，以得到一包括背面N+掺杂层或背面P+掺杂层的PN结构。
14.一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，其按照权利要求3所述的掺杂方法获得该PN结构之后，该太阳能电池的制作方法还包括以下步骤：
步骤SR1、在该PN结构的背面形成涂层，该涂层为第一钝化层和增透膜；
步骤SR2、在该PN结构的表面形成第二钝化层；
步骤SR3、在该PN结构的表面形成阳电极和阴电极，其中，该阳电极形成于该P+掺杂区域上，该阴电极形成于该N+掺杂区域上；
步骤SR4、烧结该PN结构，使阳电极和阴电极的金属元素和PN结构共晶复合。
15.如权利要求14所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，
步骤SR1中通过PECVD形成该涂层，该涂层的第一钝化层为氧化硅、碳化硅、氧化铝、氮化硅或非晶硅薄膜中的一种或多种的叠层，该涂层的增透膜为氮化硅薄膜；和/或，
步骤SR2中通过PECVD形成第二钝化层，该第二钝化层为氧化硅、碳化硅、氧化铝、氮化硅或非晶硅薄膜中的一种或多种的叠层。
16.如权利要求14或15所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，
步骤SR3中采用银浆或银铝浆并通过丝网印刷法制作阳电极和/或阴电极；和/或，
步骤SR3还包括以下步骤：
步骤SR31、在与该P+掺杂区域对应的第二钝化层中形成第一接触孔，以及在与该N+掺杂区域对应的第二钝化层中形成第二接触孔；
步骤SR32、在该PN结构的表面形成阳电极和阴电极，其中，该阳电极通过该第一接触孔连接至该P+掺杂区域，该阴电极通过该第二接触孔连接至该N+掺杂区域。
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Citations (4)
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5330926A (en) * | 1990-11-14 | 1994-07-19 | Nec Corporation | Method of fabricating semiconductor device having a trenched cell capacitor |
| US7535074B2 (en) * | 2002-11-12 | 2009-05-19 | X-Fab Semiconductor Foundries Ag | Monolithically integrated vertical pin photodiode used in biCMOS technology |
| CN101471390A (zh) * | 2004-10-27 | 2009-07-01 | 夏普株式会社 | 太阳能电池及太阳能电池的制造方法 |
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