CN105210196A - 使用n型掺杂硅纳米粒子制造太阳能电池的发射极区域 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了使用N型掺杂硅纳米粒子制造太阳能电池的发射极区域的方法和所得的太阳能电池。在一个例子中，制造太阳能电池的发射极区域的方法包括在所述太阳能电池的基板的第一表面上形成多个N型掺杂硅纳米粒子区域。在所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域上以及在所述基板的所述第一表面上的所述N型掺杂硅纳米粒子区域之间形成含P型掺杂剂层。所述含P型掺杂剂层的至少一部分与所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域中的每个的至少一部分混合。
Description
技术领域
本发明的实施例属于可再生能源领域，具体地讲，涉及使用N型掺杂硅纳米粒子制造太阳能电池的发射极区域的方法和所得的太阳能电池。
背景技术
光伏电池(常被称为太阳能电池)是熟知的用于将太阳辐射直接转化为电能的器件。一般来讲，使用半导体加工技术在基板的表面附近形成p-n结而将太阳能电池制造在半导体晶片或基板上。冲击在基板表面上并进入基板内的太阳辐射在基板主体中形成电子和空穴对。电子和空穴对迁移至基板中的p掺杂区域和n掺杂区域，从而在掺杂区域之间产生电压差。将掺杂区域连接到太阳能电池上的导电区域，以将电流从电池引导至与其耦合的外部电路。
效率是太阳能电池的重要特性，因其直接与太阳能电池发电的能力有关。同样，制备太阳能电池的效率直接与此类太阳能电池的成本效益有关。因此，提高太阳能电池效率的技术或提高制备太阳能电池效率的技术是普遍所需的。本发明的一些实施例涉及允许通过提供用于制备太阳能电池结构的新型工艺而提高太阳能电池的制造效率。通过提供新型太阳能电池结构，本发明的一些实施例允许用于提高太阳能电池效率。
附图说明
图1A-1E和图1E’示出根据本发明的一个实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的横截面图。
图2A-2G示出根据本发明的另一个实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的横截面图。
具体实施方式
本文描述了使用N型掺杂硅纳米粒子制造太阳能电池的发射极区域的方法和所得的太阳能电池。在下面的描述中，给出了许多具体细节，例如具体的工艺流程操作，以形成对本发明的实施例的透彻理解。对本领域的技术人员将显而易见的是在没有这些具体细节的情况下可实施本发明的实施例。在其他情况中，没有详细地描述熟知的技术，如平版印刷和图案化技术，以避免不必要地使本发明的实施例难以理解。此外，应当理解，图中所示的多种实施例是示例性的并且未必按比例绘制。
本文公开了制造太阳能电池的方法。在一个实施例中，制造太阳能电池发射极区域的方法包括在太阳能电池的基板的第一表面上形成多个N型掺杂硅纳米粒子区域。含P型掺杂剂层形成在多个N型掺杂硅纳米粒子区域上和N型掺杂硅纳米粒子区域之间的基板第一表面上。含P型掺杂剂层的至少一部分与所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域中的每个的至少一部分混合。在另一个实施例中，制造太阳能电池发射极区域的方法包括在太阳能电池的基板的第一表面上形成多个N型掺杂硅纳米粒子区域。含P型掺杂剂层形成在多个N型掺杂硅纳米粒子区域上和N型掺杂硅纳米粒子区域之间的基板第一表面上。在含P型掺杂剂层上形成耐蚀层。与第一表面相对的基板第二表面被蚀刻，从而使基板的第二表面纹理化。耐蚀层在蚀刻期间保护含P型掺杂剂层。
本文还公开了太阳能电池。在一个实施例中，太阳能电池的发射极区域包括设置在太阳能电池的基板的第一表面上的多个N型掺杂硅纳米粒子区域。基板中设置有对应的N型扩散区域。在所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域上以及在基板第一表面上N型掺杂硅纳米粒子区域之间设置有含P型掺杂剂层。基板中的N型扩散区域之间设置有对应的P型扩散区域。在含P型掺杂剂层上设置有耐蚀层。第一组金属触点被设置成穿过耐蚀层、含P型掺杂剂层和所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域，并且到达N型扩散区域。第二组金属触点被设置成穿过耐蚀层和含P型掺杂剂层，并且到达P型扩散区域。
在第一方面，一个或多个特定实施例涉及用于印刷n型硅(Si)纳米粒子并随后使用三溴化硼(BBr3)作为前体来沉积B2O3氧化物层的方法。该BBr3前体可用于将硅纳米粒子转化为硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)层，用作磷扩散源。此外，B2O3沉积在非印刷区域中，用作硼扩散源。对于发射极区域形成在块状基板中或块状基板上方的太阳能电池，可利用该方法减少或消除图案化和掺杂剂沉积操作。
更具体地讲，在此类制造方法方案中，可利用图案化的掺杂剂源来实现高效掺杂。要实现可用的图案，通常在毯覆式沉积之后进行掩模和蚀刻平版印刷步骤。相反，本文所述的一个或多个实施例涉及在沉积期间直接对掺杂剂源进行图案化。在早期尝试直接图案化的操作包括形成喷墨掺杂剂。其他另选的替代方案涉及基于氧化物(而非基于硅纳米粒子)的喷墨掺杂剂和丝网印刷掺杂剂。这种早期方法的材料可证实难以开发。而在另一种早期尝试中，印刷了硅纳米粒子，并通过APCVD在硅纳米粒子上形成了硼硅酸盐玻璃(BSG)层。然而，在此类方法中，纳米粒子未形成致密的粘结层，并且只有极少量的磷被驱动进入基础基板中。
更一般地说，在第一方面，一个或多个实施例涉及在基板中或基板上形成掺杂层或区域的方法。就在块状晶体基板中形成掺杂扩散区域而言，最终形成的发射极区域可以形成在(例如)块状单晶硅基板中。就在基板上形成掺杂层而言，最终形成的发射极区域可以形成在(例如)多晶层或硅层中。在任一种情况下，都在要掺杂的区域上印刷n型硅纳米粒子。可通过丝网印刷、喷墨印刷、挤出印刷或气溶胶喷射印刷，或其他类似的方法来进行印刷。印刷之后，可将接纳基板放置在扩散炉中。进行BBr3沉积，以在晶片上生长B2O3。B2O3层填充硅纳米粒子薄膜中的空隙，形成致密的网状层。在非印刷区域上沉积典型的B2O3层。在沉积BBr3后，在高温扩散步骤中对晶片进行退火，该步骤会驱动硼从B2O3区域进入基板中。在硅纳米粒子印刷区域中，B2O3消耗掺杂磷的硅，以形成硅酸盐玻璃。由于空隙体积比纳米粒子小，所以硅酸盐玻璃层掺杂有高浓度的磷和较稀浓度的硼。其结果是得到掺杂硼和磷的硅酸盐玻璃(BPSG)层。该BPSG层可用于优先驱动磷进入硅中。因此，扩散步骤包括磷从BPSG(印刷)区域扩散进入基板中的主要过程(一些硼也可能从该区域扩散进入基板中)，以及硼从B2O3(非印刷区域)扩散进入基板中的过程。
例如，图1A-1E和图1E’示出根据本发明的一个实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的横截面图。
参见图1A，制造太阳能电池发射极区域的方法包括在太阳能电池基板100的第一表面101上形成多个N型掺杂硅纳米粒子102区域。在一个实施例中，基板100为块状硅基板，诸如块状单晶N型掺杂硅基板。然而，应当理解，基板100可以是设置在整个太阳能电池基板上的层(例如)多晶硅层。
在一个实施例中，通过在基板100的第一表面101上印刷或旋涂掺杂磷的硅纳米粒子，来形成多个N型掺杂硅纳米粒子102区域。在一个此类实施例中，掺杂磷的硅纳米粒子具有大约在5-100纳米的范围内的平均粒度和大约在10-50％的范围内的孔隙率。在一个具体的此类实施例中，在存在载体溶剂或流体(随后可蒸发或燃尽)的情况下输送掺杂磷的硅纳米粒子。在一个实施例中，当使用丝网印刷方法时，由于使用低粘度的液体可导致渗色，从而使限定区域的分辨率降低，因此可优选地使用具有高粘度的液体源进行输送。
参见图1B，该方法还包括在所述多个N型掺杂硅纳米粒子102区域上以及在基板100的第一表面101上的N型掺杂硅纳米粒子102区域之间形成含P型掺杂剂层104。
在一个实施例中，通过在所述多个N型掺杂硅纳米粒子102区域上以及在基板100的第一表面101上的N型掺杂硅纳米粒子102区域之间沉积氧化硼(B2O3)层来形成含P型掺杂剂层104。在一个此类实施例中，通过使三溴化硼(BBr3)和氧气(O2)反应来形成B2O3层。
参见图1C，该方法还包括将含P型掺杂剂层104的至少一部分与所述多个N型掺杂硅纳米粒子102区域中的每个的至少一部分混合。
在一个实施例中，通过加热基板100来进行混合。在一个此类实施例中，通过在大约700-1100摄氏度范围内的温度下持续加热大约1-100分钟来进行混合。在一个实施例中，N型掺杂硅纳米粒子102是掺杂磷的硅纳米粒子，含P型掺杂剂层104是含硼层，而混合含P型掺杂剂层104与N型掺杂硅纳米粒子102区域的步骤包括形成对应的硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)106的区域。在一个实施例中，该混合使得N型掺杂硅纳米粒子102致密化，从而得到较少孔或无孔的BPSG层。
参见图1D，该方法还包括，在将含P型掺杂剂层104与N型掺杂硅纳米粒子102区域混合后，从N型掺杂硅纳米粒子106的区域扩散N型掺杂剂，以在基板100中形成对应的N型扩散区域108。另外，从含P型掺杂剂层104扩散P型掺杂剂，在基板100中的N型扩散区域108之间形成对应的P型扩散区域110。
在一个实施例中，通过加热基板100来进行扩散。在一个此类实施例中，用于扩散的加热是采用与混合含P型掺杂剂层104和N型掺杂硅纳米粒子102区域的加热相同的工艺操作来进行的。然而，在另选的此类实施例中，用于扩散的加热是采用与混合含P型掺杂剂层104和N型掺杂硅纳米粒子102区域时的加热不同的工艺操作来进行的。在一个实施例中，如上文简要描述的那样，从N型掺杂硅纳米粒子106区域扩散N型掺杂剂的步骤还包括从掺杂硅纳米粒子106扩散一定量的P型掺杂剂。如此一来，对应的N型扩散区域108最终会包括一定量的P型掺杂剂。
参见图1E，在一个实施例中，基板100的第一表面101是太阳能电池的背表面，基板100的第二表面120是太阳能电池的光接收表面，并且该方法还包括形成至N型扩散区域108和P型扩散区域110的金属触点112。在一个此类实施例中，触点112形成于绝缘层114的开口中，并穿过含P型掺杂剂层104和区域106的剩下部分，如图1E所示。然而，在另一个实施例中，参见图1E’，先移除含P型掺杂剂层104和区域106的剩余部分，再在绝缘层114的开口中形成触点112。在一个具体的此类实施例中，采用干式蚀刻工艺移除含P型掺杂剂层104和区域106的剩余部分。在另一个具体的此类实施例中，采用湿式蚀刻工艺移除含P型掺杂剂层104和区域106的剩余部分。在一个实施例中，干式或湿式蚀刻方法是机械辅助的方法。在一个实施例中，导电触点112由金属构成并通过沉积、平版印刷和蚀刻方法形成。
在第二方面，一个或多个具体实施例涉及在不规则纹理化(rantex)操作之前提供底部氮化硅(SiNx)抗反射涂层(bARC)沉积。在此类方法中，SiNx层可在不规则纹理化蚀刻期间用作耐蚀剂。一般来讲，在开发用于块状基板太阳能电池制造的可丝网印刷掺杂剂时，一项技术问题涉及使掺杂剂源材料在不规则纹理化蚀刻后完好无缺，从而使其存在于后续的掺杂剂驱动(例如，P驱动)扩散操作中。早期的尝试包括使用厚APCVDUSG层以防止蚀刻，以及将纹理蚀刻移动至单面蚀刻，放在破坏性蚀刻后。其他用于掺杂剂源抗蚀刻性的方法包括重新制定材料的配方以添加抗蚀刻性、在APCVD沉积之前对薄膜进行致密化，以及使用单面不规则纹理化技术。然而，开发这些方法需要时间并且其中一些方法需要新的工具，因此无法调整用于现有工厂，不是理想选择。
更具体地讲，第二方面的一个或多个实施例解决了提高掺杂剂膜叠堆不规则纹理化抗性的需要。在一个具体的实施例中，由于该层在(例如)KOH中具有较低的(不可测的)蚀刻速度，因此使用了等离子增强化学气相沉积(PECVD)氮化硅。此外，由于PECVDSiNx可用作基于块状基板的太阳能电池的bARC层，所以可以保持现有的成套工具和体系结构，同时通过在大气压化学气相沉积法(APCVD)之后、在不规则纹理化之前移动bARC沉积来提高膜叠堆的抗蚀刻性。所得的提高的抗蚀刻性对于在KOH中易于蚀刻的掺杂剂材料膜叠堆可能尤为重要。此外，SiNx层可以为形成的APCVD层提供缺陷填补的额外优势，在APCVD层中存在的缺陷被SiNx层覆盖并密封。
例如，虽然APCVD形成的无掺杂的硅酸盐玻璃(USG)层具有比硅低的蚀刻速率，但接近2000埃的USG通常在不规则纹理化过程中被蚀刻。由于在膜叠堆的顶部上有SiNx，因此可减少USG层的厚度(以及操作成本)。SiNx层的添加也可为标准膜叠堆添加一定程度的稳健性。在一个实施例中，使操作得以减少的当前加工修改形式还可包括通过PECVD而非APCVD来沉积掺杂层(例如，BSG或PSG)。另一个选项是使用掺杂的SiNx:B层或SiNx:P层作为扩散掺杂源。由于SiNx在KOH中的蚀刻速率较低，这些层可形成得更薄，同时排除了有助于使用PECVDBARC工具的APCVD工具。在一个此类实施例中，可以连同其他方法来实施PECVDSiNx层，以增加不规则纹理化抗性，如掺杂剂薄膜致密化。
例如，图2A-2G示出根据本发明的另一个实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的横截面图。
参见图2A，制造太阳能电池发射极区域的方法包括在太阳能电池基板200的第一表面201上形成多个N型掺杂硅纳米粒子202区域。在一个实施例中，基板200为块状硅基板，诸如块状单晶N型掺杂硅基板。然而，应当理解，基板200可以是设置在整个太阳能电池基板上的层，例如多晶硅层。
在一个实施例中，通过在基板200的第一表面201上印刷或旋涂掺杂磷的硅纳米粒子来形成多个N型掺杂硅纳米粒子202区域。在一个此类实施例中，掺杂磷的硅纳米粒子具有大约在5-100纳米的范围内的平均粒度和大约在10-50％的范围内的孔隙率。在一个具体的此类实施例中，在存在载体溶剂或流体(随后可蒸发或燃尽)的情况下输送掺杂磷的硅纳米粒子。在一个实施例中，当使用喷墨方法时，由于使用高粘度的液体可导致渗色，从而使限定区域的分辨率降低，因此可优选地为多孔层使用具有低粘度的液体源。
参见图2B，该方法还包括在所述多个N型掺杂硅纳米粒子202区域上以及在基板200的第一表面201上的N型掺杂硅纳米粒子202区域之间形成含P型掺杂剂层204。在一个实施例中，含P型掺杂剂层204是一层硼硅酸盐玻璃(BSG)。
参见图2C，该方法还包括在含P型掺杂剂层204上形成耐蚀层206。在一个实施例中，耐蚀层206是氮化硅层。
参见图2D，该方法还包括蚀刻基板200与第一表面201相对的第二表面220，从而得到基板200的纹理化第二表面222。纹理化表面可为具有规则或不规则形状的表面，其用于散射入射光、减少从太阳能电池的光接收表面反射离开的光量。在一个实施例中，通过使用湿式蚀刻方法(例如基于氢氧化钾的碱性蚀刻)进行蚀刻。在一个实施例中，耐蚀层206在蚀刻期间保护含P型掺杂剂层204。
参见图2E，在一个实施例中，该方法还包括在形成含P型掺杂剂层204后加热基板200，从而从N型掺杂硅纳米粒子202区域以及基板200中对应的N型扩散区域208扩散N型掺杂剂。另外，从含P型掺杂剂层204扩散P型掺杂剂，在基板200中的N型扩散区域208之间形成对应的P型扩散区域210。
在一个实施例中，在大约850-1100摄氏度范围内的温度下持续加热大约1-100分钟。在一个此类实施例中，在提供基板200的纹理化第二表面222的蚀刻之后进行加热，如图2D和图2E所示。
参见图2F，在一个实施例中，该方法还包括，在蚀刻基板200的第二表面之后，在基板200的纹理化第二表面222上形成抗反射涂层230。
参见图2G，在一个实施例中，基板200的第一表面201是太阳能电池的背表面，基板200的纹理化第二表面222是太阳能电池的光接收表面，并且该方法还包括形成至N型扩散区域208和P型扩散区域210的金属触点212。在一个此类实施例中，触点212形成于绝缘层214的开口中，并穿过N型掺杂硅纳米粒子202、含P型掺杂剂层204，以及耐蚀层206的剩余部分，如图2G所示。在一个实施例中，导电触点212由金属构成并通过沉积、平版印刷和蚀刻方法形成。
在另一个实施例(未示出)中，先移除N型掺杂硅纳米粒子202、含P型掺杂剂层204，以及耐蚀层206的剩余部分，再在绝缘层214的开口中形成触点212。在一个具体的此类实施例中，采用干式蚀刻方法移除N型掺杂硅纳米粒子202、含P型掺杂剂层204，以及耐蚀层206的剩余部分。在另一个具体的此类实施例中，采用湿式蚀刻方法移除N型掺杂硅纳米粒子202、含P型掺杂剂层204，以及耐蚀层206的剩余部分。在一个实施例中，干式或湿式蚀刻方法是机械辅助的方法。
再次参见图2G，制成的太阳能电池250可包括由设置在太阳能电池250的基板200的第一表面201上的N型掺杂硅纳米粒子202区域构成的发射极区域。在基板200中设置有对应的N型扩散区域208。含P型掺杂剂层204被设置在N型掺杂硅纳米粒子202区域上以及在邻近N型掺杂硅纳米粒子202区域的基板200的第一表面201上。在基板200中邻近N型扩散区域208处设置了对应的P型扩散区域210。在含P型掺杂剂层204上设置有耐蚀层206。第一金属触点212A被设置成穿过耐蚀层206、含P型掺杂剂层204和N型掺杂硅纳米粒子202区域，并且到达N型扩散区域208。第二金属触点212B被设置成穿过耐蚀层206和含P型掺杂剂层204，并且到达P型扩散区域210。
在一个实施例中，太阳能电池250还包括基板200的纹理化第二表面222(与第一表面201相对)。在一个此类实施例中，基板200的第一表面201是太阳能电池250的背表面，基板200的第二表面222是太阳能电池250的光接收表面。在一个实施例中，太阳能电池还包括设置在基板200的纹理化第二表面222上的抗反射涂层230。在一个实施例中，N型掺杂硅纳米粒子202区域由平均粒度大约在5-100纳米范围内的掺杂磷的硅纳米粒子构成。在一个实施例中，含P型掺杂剂层204是一层硼硅酸盐玻璃(BSG)。在一个实施例中，耐蚀层206是氮化硅层。在一个实施例中，基板200为单晶硅基板。
更一般地说，参见图1E和图2G，多孔硅纳米粒子层可保留在太阳能电池的基板上。因此，太阳能电池结构可最终保留或至少暂时包括因处理操作而获得的这种多孔层。在一个实施例中，在用于制造太阳能电池的处理操作中，不移除多孔硅纳米粒子层的部分(例如，102或202)，而是将其保留作为在太阳能电池的基板的表面上或在太阳能电池的整个基板上方的层或层叠堆上的人工制品。
总体而言，虽然上文具体描述了某些材料，但在使其他此类实施例保持在本发明实施例的精神和范围内的情况下，一些材料可易于被其他材料取代。例如，在一个实施例中，可替代硅基板使用不同材料基板，诸如III-V族材料基板。此外，应当理解，尽管具体描述了N+型掺杂和P+型掺杂，但是设想的其他实施例包括相反导电型(例如)分别为P+型掺杂和N+型掺杂。
因此，已公开了使用N型掺杂硅纳米粒子制造太阳能电池发射极区域的方法和所得的太阳能电池。根据本发明的一个实施例，制造太阳能电池发射极区域的方法包括在太阳能电池的基板的第一表面上形成多个N型掺杂硅纳米粒子区域。含P型掺杂剂层形成在多个N型掺杂硅纳米粒子区域上和N型掺杂硅纳米粒子区域之间的基板第一表面上。含P型掺杂剂层的至少一部分与所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域中的每个的至少一部分混合。在一个实施例中，在将含P型掺杂剂层与N型掺杂硅纳米粒子区域混合后，从N型掺杂硅纳米粒子区域扩散N型掺杂剂，在基板中形成对应的N型扩散区域，并从含P型掺杂剂层扩散P型掺杂剂，以及在基板中N型扩散区域之间形成对应的P型扩散区域。
Claims (30)
1.一种制造太阳能电池的发射极区域的方法，所述方法包括：
在所述太阳能电池的基板的第一表面上形成多个N型掺杂硅纳米粒子区域；
在所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域上以及在所述基板的所述第一表面上的所述N型掺杂硅纳米粒子区域之间形成含P型掺杂剂层；以及
将所述含P型掺杂剂层的至少一部分与所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域中的每个的至少一部分混合。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在将所述含P型掺杂剂层与所述N型掺杂硅纳米粒子区域混合后，从所述N型掺杂硅纳米粒子区域扩散N型掺杂剂，在所述基板中形成对应的N型扩散区域，从所述含P型掺杂剂层扩散P型掺杂剂，以及在所述基板中的所述N型扩散区域之间形成对应的P型扩散区域。
3.根据权利要求2所述的方法，其中从所述N型掺杂硅纳米粒子区域扩散N型掺杂剂的步骤还包括从与所述含P型掺杂剂层混合的所述掺杂硅纳米粒子扩散一定量的P型掺杂剂，其中，所述对应的N型扩散区域包含所述一定量的P型掺杂剂。
4.根据权利要求2所述的方法，其中采用与所述混合相同的加热操作来进行扩散。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述基板的所述第一表面是所述太阳能电池的背表面，所述基板的所述第二表面是所述太阳能电池的光接收表面，所述方法还包括：
形成到所述N型扩散区域和所述P型扩散区域的金属触点。
6.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域的步骤包括印刷或旋涂掺杂磷的硅纳米粒子，所述掺杂磷的硅纳米粒子具有大约在5-100纳米范围内的平均粒度和大约在10-50％范围内的孔隙率。
7.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述含P型掺杂剂层的步骤包括在所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域上以及在所述基板的所述第一表面上的所述N型掺杂硅纳米粒子区域之间形成氧化硼(B2O3)层。
8.根据权利要求7所述的方法，其中形成所述B2O3层的步骤包括沉积三溴化硼(BBr3)和氧气(O2)。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述N型掺杂硅纳米粒子是掺杂磷的硅纳米粒子，其中所述含P型掺杂剂层是含硼层，并且其中混合所述含P型掺杂剂层与所述N型掺杂硅纳米粒子区域的步骤包括形成对应的硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)区域。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在大约700-1100摄氏度范围内的温度下持续进行所述加热大约1-100分钟来进行所述混合。
11.一种根据权利要求1所述的方法制造的太阳能电池。
12.一种制造太阳能电池的发射极区域的方法，所述方法包括：
在所述太阳能电池的基板的第一表面上形成多个N型掺杂硅纳米粒子区域；
在所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域上以及在所述基板的所述第一表面上的所述N型掺杂硅纳米粒子区域之间形成含P型掺杂剂层；
在所述含P型掺杂剂层上形成耐蚀层；以及
蚀刻所述基板的与所述第一表面相对的第二表面，以对所述基板的所述第二表面进行纹理化，其中所述耐蚀层在蚀刻期间保护所述含P型掺杂剂层。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
在形成所述含P型掺杂剂层后，加热所述基板，以从所述型N掺杂硅纳米粒子区域扩散N型掺杂剂，在所述基板中形成对应的N型扩散区域，从所述含P型掺杂剂层扩散P型掺杂剂，以及在所述基板中的所述N型扩散区域之间形成对应的P型扩散区域。
14.根据权利要求13所述的方法，其中在大约850-1100摄氏度范围内的温度下持续进行所述加热大约1-100分钟。
15.根据权利要求13所述的方法，其中在所述蚀刻之后进行所述加热。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述基板的所述第一表面是所述太阳能电池的背表面，所述基板的所述第二表面是所述太阳能电池的光接收表面，所述方法还包括：
形成到所述N型扩散区域和所述P型扩散区域的金属触点。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括：
在蚀刻所述基板的所述第二表面之后，在所述基板的纹理化第二表面上形成抗反射涂层。
18.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域的步骤包括印刷或旋涂掺杂磷的硅纳米粒子，所述掺杂磷的硅纳米粒子具有大约在5-100纳米范围内的平均粒度和大约在10-50％范围内的孔隙率。
19.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述含P型掺杂剂层的步骤包括形成一层硼硅酸盐玻璃(BSG)。
20.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述耐蚀层的步骤包括形成氮化硅层。
21.根据权利要求12所述的方法，其中所述基板是单晶硅基板，并且其中蚀刻所述基板的所述第二表面的步骤包括用基于氢氧化物的湿式蚀刻剂处理所述第二表面。
22.一种根据权利要求12所述的方法制造的太阳能电池。
23.一种太阳能电池，包括：
多个N型掺杂硅纳米粒子区域和对应的N型扩散区域，所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域设置在所述太阳能电池的基板的第一表面上，所述对应的N型扩散区域在所述基板中；
含P型掺杂剂层和对应的P型扩散区域，所述含P型掺杂剂层设置在所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域上以及设置在所述基板的所述第一表面上的所述N型掺杂硅纳米粒子区域之间，所述对应的P型扩散区域在所述基板中的所述N型扩散区域之间；
耐蚀层，所述耐蚀层设置在所述含P型掺杂剂层上；
第一组金属触点，所述第一组金属触点被设置成穿过所述耐蚀层、所述含P型掺杂剂层和所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域、以及到达所述N型扩散区域；以及
第二组金属触点，所述第二组金属触点被设置成穿过所述耐蚀层和所述含P型掺杂剂层、以及到达所述P型扩散区域。
24.根据权利要求23所述的太阳能电池，还包括：
所述基板的纹理化第二表面，所述纹理化第二表面与所述第一表面相对。
25.根据权利要求24所述的太阳能电池，其中所述基板的所述第一表面是所述太阳能电池的背表面，所述基板的所述第二表面是所述太阳能电池的光接收表面。
26.根据权利要求24所述的太阳能电池，还包括：
抗反射涂层，所述抗反射涂层设置在所述基板的纹理化第二表面上。
27.根据权利要求23所述的太阳能电池，其中所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域包含掺杂磷的硅纳米粒子，所述掺杂磷的硅纳米粒子具有大约在5-100纳米范围内的平均粒度。
28.根据权利要求23所述的太阳能电池，其中所述含P型掺杂剂层为一层硼硅酸盐玻璃(BSG)。
29.根据权利要求23所述的太阳能电池，其中所述耐蚀层为氮化硅层。
30.根据权利要求23所述的太阳能电池，其中所述基板为单晶硅基板。
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- 2017-10-06 AU AU2017239612A patent/AU2017239612A1/en not_active Abandoned
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