CN105244389B - 太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

讨论了一种太阳能电池，该太阳能电池包括：在半导体基板的一个表面上的隧穿层；在所述隧穿层上的第一导电类型区域；在所述隧穿层上的第二导电类型区域；第一电极和第二电极，该第一电极连接到所述第一导电类型区域，该第二电极连接到所述第二导电类型区域。所述隧穿层包括第一部分和第二部分。所述第一部分被设置为与所述第一导电类型区域和所述第二导电类型区域的至少一部分对应并且具有第一厚度。所述第二部分的至少一部分被设置为与所述第一导电类型区域和所述第二导电类型区域之间的边界部分对应。所述第二部分具有大于所述第一厚度的第二厚度。

Description

太阳能电池
技术领域
本发明的实施方式涉及太阳能电池，更具体地讲，涉及一种具有隧穿结构的太阳能电池。
背景技术
近年来，随着诸如石油和煤的传统能源正在耗尽，对取代这些能源的替代能源的关注正在上升。其中，作为将太阳能转换成电能的下一代电池，太阳能电池引起相当大的关注。
这种太阳能电池通过根据设计形成各种层和电极来制造。可根据各种层和电极的设计来确定太阳能电池的效率。应该克服低效率以使得太阳能电池能够投入实际使用。因此，应该设计各种层和电极以使得太阳能电池效率最大化。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种具有增强的效率的太阳能电池。
根据本发明的实施方式的太阳能电池包括：半导体基板；隧穿层，其在所述半导体基板的一个表面上；在所述隧穿层上的第一导电类型区域，该第一导电类型区域具有第一导电类型；在所述隧穿层上的第二导电类型区域，该第二导电类型区域具有第二导电类型；第一电极和第二电极，所述第一电极连接到第一导电类型区域，所述第二电极连接到第二导电类型区域。所述隧穿层包括第一部分和第二部分。所述第一部分被设置为与第一导电类型区域和第二导电类型区域的至少一部分对应并且具有第一厚度。所述第二部分的至少一部分被设置为与第一导电类型区域与第二导电类型区域之间的边界部分对应。所述第二部分具有大于所述第一厚度的第二厚度。
附图说明
从下面结合附图进行的详细描述，本发明的以上和其它目的、特征以及其它优点将更清楚地理解，附图中：
图1是根据本发明的实施方式的太阳能电池的截面图；
图2是图1所示的太阳能电池的局部后视平面图；
图3a至图3i是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池的制造方法的截面图；
图4a和图4b是示出根据本发明的修改实施方式的太阳能电池的制造方法的用于形成隧穿层的工艺的截面图；
图5是根据本发明的另一实施方式的太阳能电池的截面图；
图6是根据本发明的另一实施方式的太阳能电池的截面图；
图7是根据本发明的另一实施方式的太阳能电池的截面图；
图8是图7所示的太阳能电池的局部后视平面图；以及
图9是根据本发明的另一实施方式的太阳能电池的截面图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的实施方式，其示例示出于附图中。然而，本发明可按照许多不同的形式具体实现，并且不应被解释为限于本文所阐述的本发明的实施方式。
附图中仅示出了构成本发明的特征的元件，为了描述清晰起见，不是本发明的特征的其它元件本文将不描述并且被从图中省略。相似的标号始终指代相似的元件。在附图中，为了例示清晰和方便起见，构成元件的厚度、面积等可能被夸大或缩小。本发明不限于所示的厚度、面积等。
还将理解，贯穿本说明书，当一个元件被称作“包括”另一元件时，术语“包括”指定存在另一元件，但不排除其它附加元件的存在，除非上下文另外清楚地指示。另外，将理解，当诸如层、区域或板的一个元件被称作“在”另一元件“上”时，这一个元件可直接在所述另一元件上，并且也可存在一个或更多个中间元件。相反，当诸如层、区域或板的一个元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在一个或更多个中间元件。
下文中将参照附图详细地描述根据本发明的实施方式的太阳能电池。
图1是根据本发明的实施方式的太阳能电池的截面图，图2是图1所示的太阳能电池的局部后视平面图。
参照图1和图2，根据本发明的实施方式的太阳能电池100包括半导体基板10(其包括基极区域110)、在半导体基板10上的隧穿层20、在隧穿层20上的导电类型区域32和34以及连接到导电类型区域32和34的电极42和44。在这种情况下，导电类型区域32和34可包括具有第一导电类型的第一导电类型区域32和具有第二导电类型的第二导电类型区域34。势垒区域36可设置在第一导电类型区域32与第二导电类型区域34之间。电极42和44可包括连接到第一导电类型区域32的第一电极42和连接到第二导电类型区域30的第二电极44。太阳能电池100还可包括钝化层24、防反射层26、绝缘层40等。这将更详细地描述。
半导体基板10可包括基极区域110，该基极区域110包含掺杂浓度相对低的第二导电类型掺杂物(掺杂物中)以具有第二导电类型。基极区域110可包括包含第二导电类型掺杂物的晶体半导体。例如，基极区域110可包括包含第二导电类型掺杂物的单晶或多晶半导体(例如，单晶硅或多晶硅)。具体地讲，基极区域110可以是包含第二导电类型掺杂物的单晶半导体(例如，单晶晶片，更具体地讲，单晶硅晶片)。当基极区域110包括单晶硅时，太阳能电池100是单晶硅太阳能电池。太阳能电池100基于包括具有高度的结晶性而很少有缺陷的单晶硅的基极区域110或半导体基板10，因此，太阳能电池100具有增强的电特性。
第二导电类型掺杂物可为n型或p型。例如，当基极区域110为n型时，使用p型的第一导电类型区域32来形成结(例如，二者间设置有隧穿层20的pn结)，所述结通过光电转换来形成载流子，其中基极区域110具有较宽的面积，因此光电转换区域可增大。另外，在这种情况下，具有较宽的面积的第一导电类型区域32有效地收集具有相对慢的移动速率的空穴，因此，可进一步改进光电转换效率。然而，本发明的实施方式不限于上述示例。
另外，半导体基板10在其前表面处可包括前表面场区域130。前表面场区域130可具有与基极区域110相同的导电类型以及比基极区域110更高的掺杂浓度。
在本发明的实施方式中，前表面场区域130是通过利用第二导电类型掺杂物以相对高的掺杂浓度对半导体基板10进行掺杂而形成的掺杂区域。因此，前表面场区域130构成包括第二导电类型的结晶(单晶或多晶)半导体的半导体基板10。例如，前表面场区域130可形成为第二导电类型的单晶半导体基板(例如，单晶硅晶片基板)的一部分。然而，本发明的实施方式不限于上述示例。因此，前表面场区域130可通过利用第二导电类型掺杂物对与半导体基板10分离的半导体层(例如，非晶半导体层、微晶半导体层或多晶半导体层)进行掺杂来形成。在本发明的另一实施方式中，前表面场区域130可以是这样的场区域，其类似于通过由与半导体基板10相邻形成的层(例如，钝化层24和/或防反射层26)的固定电荷掺杂而形成的区域来起作用。例如，当基极区域110为n型时，钝化层24可包括具有固定的负电荷的氧化物(例如，氧化铝)以在基极区域110的表面处形成反转层。该反转层可用于场区域。在这种情况下，半导体基板10不包括附加掺杂区域并且由基极区域110组成，因此，半导体基板10的缺陷可最小化。可利用各种其它方法形成具有各种结构的前表面场区域130。
在本发明的实施方式中，半导体基板10的前表面可被纹理化以具有角锥等形式的不平表面(或者突出部分和/或凹陷部分)。通过纹理化工艺，在半导体基板110的前表面处形成不平部分，因此其表面粗糙度增大，由此可降低入射在半导体基板110的前表面上的光的反射率。因此，到达由基极区域110和第一导电类型区域32所形成的pn结的光的量可增加，结果，可使光损失最小化。
此外，半导体基板110的后表面可以是相对平滑和平坦的表面，其通过镜面抛光等形成并具有比半导体基板110的前表面低的表面粗糙度。如本发明的实施方式中，当第一导电类型区域32和第二导电类型区域34一起形成在半导体基板10的后表面上时，太阳能电池100的特性可根据半导体基板10的后表面的特性而极大地变化。由于在半导体基板10的后表面处没有形成经纹理化的不平部分，所以钝化特性可增强，因此，太阳能电池100的特性可增强。然而，本发明的实施方式不限于上述示例。在一些情况下，可通过纹理化在半导体基板10的后表面处形成不平部分。另外，可存在各种修改。
隧穿层20可形成在半导体基板10的后表面上。隧穿层20充当电子和空穴的一种势垒。因此，少数载流子无法穿过隧穿层20。此外，多数载流子在与隧穿层20相邻的部分处累积，然后，具有预定能量的多数载流子穿过隧穿层20。在这种情况下，具有预定能量的多数载流子可通过隧穿效应容易且平滑地穿过隧穿层20。另外，隧穿层20还充当用于防止导电类型区域32和34的掺杂物扩散到半导体基板10中的扩散势垒。
在本发明的实施方式中，隧穿层20可具有厚度彼此不同的第一部分201和第二部分202。将在描述导电类型区域32和34以及势垒区域36之后更详细地描述具有第一部分201和第二部分202的隧穿层20。
导电类型区域32和34可设置在隧穿层20上。更具体地讲，导电类型区域32和34可包括：第一导电类型区域32，其包括第一导电类型掺杂物因此具有第一导电类型；以及第二导电类型区域34，其包括第二导电类型掺杂物因此具有第二导电类型。另外，势垒区域36可设置在第一导电类型区域32和第二导电类型区域34之间。
第一导电类型区域32隔着隧穿层20与基极区域110形成pn结(或pn隧道结)，因此构成通过光电转换生成载流子的发射极区域。
在这方面，第一导电类型区域32可包括包含与基极区域110相反的第一导电类型掺杂物的半导体(例如，硅)。在本发明的实施方式中，第一导电类型区域32与半导体基板10分离地形成在半导体基板10上(更具体地讲，隧穿层20上)。第一导电类型区域32可形成为掺杂有第一导电类型掺杂物的半导体层。因此，第一导电类型区域32可形成为晶体结构不同于半导体基板10的半导体层以容易地形成在半导体基板10上。例如，第一导电类型区域32可通过利用第一导电类型掺杂物对可通过各种方法(例如，沉积等)容易地制造的非晶半导体、微晶半导体或多晶半导体(例如，非晶硅、微晶硅或多晶硅)进行掺杂来形成。第一导电类型掺杂物可在形成半导体层时被包括在半导体层中，或者可在形成半导体层之后通过诸如热扩散、离子注入等的各种掺杂方法被包括在半导体层中。
在这方面，第一导电类型掺杂物可以是导电类型与基极区域110相反的任何掺杂物。即，当第一导电类型掺杂物为p型时，第一导电类型掺杂物可以是诸如B、Al、Ga、In等的III族元素。当第一导电类型掺杂物为n型时，第一导电类型掺杂物可以是诸如P、As、Bi、Sb等的V族元素。
第二导电类型区域34形成后表面场，因此在半导体基板10的表面(更具体地讲，后表面)处形成防止由于复合导致的载流子损耗的后表面场区域。
在这方面，第二导电类型区域34可包括包含与基极区域110相同的第二导电类型掺杂物的半导体(例如，硅)。在本发明的实施方式中，第二导电类型区域34与半导体基板10分离地形成在半导体基板10上(更具体地讲，隧穿层20上)。第二导电类型区域34形成为掺杂有第二导电类型掺杂物的半导体层。因此，第二导电类型区域34可形成为晶体结构不同于半导体基板10的半导体层以容易地形成在半导体基板10上。例如，第二导电类型区域34可通过利用第二导电类型掺杂物对可通过各种方法(例如，沉积等)容易地制造的非晶半导体、微晶半导体或多晶半导体(例如，非晶硅、微晶硅或多晶硅)进行掺杂来形成。第二导电类型掺杂物可在形成半导体层时被包括在半导体层中，或者可在形成半导体层之后通过诸如热扩散、离子注入等的各种掺杂方法被包括在半导体层中。
在这方面，第二导电类型掺杂物可以是具有与基极区域110相同的导电类型的任何掺杂物。即，当第二导电类型掺杂物为n型时，第二导电类型掺杂物可以是诸如P、As、Bi、Sb等的V族元素。当第二导电类型掺杂物为p型时，第二导电类型掺杂物可以是诸如B、Al、Ga、In等的III族元素。
另外，势垒区域36设置在第一导电类型区域32和第二导电类型区域34之间以将第一导电类型区域32与第二导电类型区域34分离。当第一导电类型区域32和第二导电类型区域34彼此接触时，可能发生分流，因此，太阳能电池100的性能可能劣化。因此，在本发明的实施方式中，可在第一导电类型区域32与第二导电类型区域34之间设置势垒区域36以防止分流不必要或不需要的发生。
势垒区域36可包括使得第一导电类型区域32和第二导电类型区域34能够基本上彼此绝缘的各种材料。即，势垒区域36可由未掺杂的绝缘材料(例如，氧化物或氮化物)形成。在本发明的另一实施方式中，势垒区域36可包括本征半导体。在这方面，第一导电类型区域32和第二导电类型区域34以及势垒区域36连续地形成以使得第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的侧表面接触势垒区域36的侧表面。第一导电类型区域32和第二导电类型区域34以及势垒区域36可由相同的半导体(例如，非晶硅、微晶硅或多晶硅)形成，并且势垒区域36可不包含掺杂物。例如，可形成包含半导体材料的半导体层，利用第一导电类型掺杂物对半导体层的一个区域进行掺杂以形成第一导电类型区域32，利用第二导电类型掺杂物对其另一区域进行掺杂以形成第二导电类型区域34，并且可在半导体层的没有形成第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的区域中形成势垒区域36。根据本发明的实施方式，第一导电类型区域32和第二导电类型区域34以及势垒区域36的制造方法可简化。
然而，本发明的实施方式不限于上述示例。即，当势垒区域36与第一导电类型区域32和第二导电类型区域34分离地形成时，势垒区域36可具有与第一导电类型区域32和第二导电类型区域34不同的厚度。例如，为了更有效地防止第一导电类型区域32和第二导电类型区域34之间的短路，势垒区域36的厚度可大于第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的厚度。在本发明的另一实施方式中，为了降低用于形成势垒区域36的原材料成本，势垒区域36的厚度可小于第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的厚度。另外，可存在各种修改。另外，势垒区域36的基材可不同于第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的基材。在本发明的另一实施方式中，势垒区域36可形成为设置在第一导电类型区域32和第二导电类型区域34之间的空白空间(例如，沟)。
另外，在本发明的实施方式中，举例说明了势垒区域36将第一导电类型区域32和第二导电类型区域34分离。然而，本发明的实施方式不限于此。因此，势垒区域36可被形成为在第一导电类型区域32和第二导电类型区域34之间的界面处部分地将它们彼此分离。因此，第一导电类型区域32和第二导电类型区域34之间的界面的某一部分可彼此分离，而第一导电类型区域32和第二导电类型区域34之间的界面的另一部分可彼此接触。这将参照图7和图8更详细地描述。另外，可能不必形成势垒区域36，第一导电类型区域32和第二导电类型区域34可完全彼此接触。另外，可存在各种修改。
在这方面，具有与基极区域110相同的导电类型的第二导电类型区域34的面积可窄于具有与基极区域110不同的导电类型的第一导电类型区域32的面积。因此，基极区域110与第一导电类型区域32之间经由隧穿层20形成的pn结可具有更宽的面积。在这方面，当基极区域110和第二导电类型区域34为n型导电，第一导电类型区域32为p型导电时，具有宽面积的第一导电类型区域32可有效地收集具有相对慢的移动速率的空穴。第一导电类型区域32和第二导电类型区域34以及势垒区域36的平坦结构将在下面参照图2更详细地描述。
绝缘层40可形成在第一导电类型区域32和第二导电类型区域34以及势垒区域36上。绝缘层40包括连接第一导电类型区域32和第一电极42的第一开口402以及连接第二导电类型区域34和第二电极44的第二开口404。由此，绝缘层40可防止第一导电类型区域32和第二导电类型区域34所不能连接的电极(即，对于第一导电类型区域32而言第二电极44，对于第二导电类型区域34而言第一电极42)彼此连接。另外，绝缘层40可将导电类型区域32和34和/或势垒区域36钝化。
绝缘层40可设置在没有形成电极42和44的地方。绝缘层40的厚度大于隧穿层20(更具体地讲，隧穿层20的第一部分201和第二部分202)。然后，绝缘性质和钝化性质可增强。然而，本发明的实施方式不限于此。绝缘层40的厚度可大于第一部分201的厚度并且小于第二部分202的厚度。可存在其它修改。
例如，绝缘层40可包括各种绝缘材料(例如，氧化物、氮化物等)。例如，绝缘层40可以是从由氮化硅膜、含氢氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、MgF2膜、ZnS膜、TiO2膜和CeO2膜构成的组中选择出的任一种膜，或者具有包括上面所列的膜中的两种或更多种的组合的多层结构。然而，本发明的实施方式不限于此，因此，绝缘层40可包括各种材料中的一种或更多种。
设置在半导体基板10的后表面上的电极42和44包括电连接和物理连接到第一导电类型区域32的第一电极42以及电连接和物理连接到第二导电类型区域34的第二电极44。
在本发明的实施方式中，第一电极42通过绝缘层40的第一开口402的穿透连接到第一导电类型区域32。第二电极44通过绝缘层40的第二开口404的穿透连接到第二导电类型区域34。第一电极42和第二电极44可包括各种金属材料中的一种或更多种。另外，第一电极42和第二电极44没有彼此电连接，而是分别连接到第一导电类型区域32和第二导电类型区域34，并且可具有能够收集生成的载流子并且将所收集的载流子传送至外部的各种平坦形状。然而，第一电极42和第二电极44的形状不限于上述示例。
下文中，将参照图1和图2详细描述第一导电类型区域32和第二导电类型区域34、势垒区域36以及第一电极42和第二电极44的平坦形状。
参照图1和图2，在本发明的实施方式中，第一导电类型区域32和第二导电类型区域34延伸以具有条形形状，并且相对于彼此在与纵向方向交叉的方向上交替地设置。势垒区域36可被设置为将第一导电类型区域32与第二导电类型区域34分离。彼此分离的多个第一导电类型区域32可在其第一侧的边缘处彼此连接，彼此分离的多个第二导电类型区域34可在其第二侧的边缘处彼此连接。然而，本发明的实施方式不限于上述示例。
在这方面，第一导电类型区域32可具有比第二导电类型区域34更宽的面积。例如，第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的面积可通过不同地调节其宽度来调节。即，第一导电类型区域32的宽度W1可大于第二导电类型区域34的宽度W2。
另外，第一电极42可被形成为具有与第一导电类型区域32对应的条形形状，第二电极44可被形成为具有与第二导电类型区域34对应的条形形状。第一开口402和第二开口404可被形成为分别与第一电极42和第二电极44的总长度对应。因此，第一电极42与第一导电类型区域32之间的接触面积以及第二电极44与第二导电类型区域34之间的接触面积被最大化，因此，载流子收集效率可增强。然而，本发明的实施方式不限于上述示例。另外，第一开口402和第二开口404也可形成为分别仅将第一电极42和第二电极44的部分连接到第一导电类型区域32和第二导电类型区域34。例如，第一开口402和第二开口404可形成为多个接触孔。第一电极42可在其第一侧的边缘处彼此连接，第二电极44可在其第二侧的边缘处彼此连接。然而，本发明的实施方式不限于上述示例。
返回参照图1，钝化层24和/或防反射层26可设置在半导体基板10的前表面(更具体地讲，形成在半导体基板10的前表面处的前表面场区域130)上。根据本发明的实施方式，半导体基板10上可仅形成钝化层24，半导体基板10上可仅形成防反射层26，或者钝化层24和防反射层26可顺序地设置在半导体基板10上。图2示出了钝化层24和防反射层26顺序地形成在半导体基板10上并且半导体基板10接触钝化层24的情况。然而，本发明的实施方式不限于上述示例，半导体基板10可接触防反射层26。另外，可存在各种修改。
钝化层24和防反射层26可基本上整个地形成在半导体基板10的前表面上。在这方面，如本文所用的表达“整个地形成”包括钝化层24和防反射层26物理上完整地形成的情况以及钝化层24和防反射层26由于不可避免的原因而不完整地形成的情况。
钝化层24形成在半导体基板10的前表面上并与半导体基板10的前表面接触，因此使存在于半导体基板10的前表面或块体中的缺陷去激活或钝化。因此，少数载流子的复合位点被去除或减少，因此太阳能电池100的开路电压可增加。因此，可通过减小入射在半导体基板10的前表面上的光的反射率来增加到达形成在基极区域110与第一导电类型区域32之间的界而处的pn结的光的量。因此，太阳能电池100的短路电流Isc可增加。因此，可通过钝化层24和防反射层26来增加太阳能电池100的开路电压和短路电流Isc，因此，太阳能电池100的效率可提高。
钝化层24和/或防反射层26可由各种材料形成。例如，钝化层24和/或防反射层26可以是从由氮化硅层、含氢氮化硅层、氧化硅层、氮氧化硅层、氧化铝层、MgF2层、ZnS层、TiO2层和CeO2层构成的组中选择出的任一个层，或者具有包括上面所列的层中的两个或更多个的组合的多层结构。例如，钝化层24可包括氧化硅，防反射层26可包括氮化硅。
将再次描述隧穿层20。在本发明的实施方式中，隧穿层20可包括第一部分201和第二部分202。第一部分201被设置为与第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的至少一部分对应并且具有第一厚度T1。第二部分202被设置为与第一导电类型区域32和第二导电类型区域34之间的边界部分对应，并且具有比第一厚度T1大的第二厚度T2。因此，在第一部分201与第二部分202之间形成台阶或者存在间隙。在本发明的实施方式中，势垒区域36整个设置在第一导电类型区域32与第二导电类型区域34之间的边界部分处，第二部分202被设置为与势垒区域36对应。
第一导电类型区域32与第二导电类型区域34之间的势垒区域36防止第一导电类型区域32与第二导电类型区域34之间不必要或者不需要地发生分流。然而，当半导体基板10的载流子(具体地讲，半导体基板的多数载流子，例如当半导体基板10为n型时，电子)通过隧穿穿过隧穿层20转移至势垒区域36时，通过隧穿转移至势垒区域36的载流子在第一导电类型区域32与势垒区域36之间的边界表面处可与导电类型与半导体基板10相反的第一导电类型区域32的载流子(具体地讲，第一导电类型区域32的多数载流子，例如当第一导电类型区域为p型时，空穴)复合。然后，太阳能电池100的开路电压可减小，因此，太阳能电池的效率可降低。
因此，在本发明的实施方式中，与不需要载流子的隧穿的势垒区域36的至少一部分对应的隧穿层20的一部分具有相对大的厚度(即，第二厚度T2)。穿过隧穿层20的隧穿概率大体上随着隧穿层20的厚度增加而减小。因此，通过将具有相对大的厚度(即，第二厚度T2)的第二部分202设置成至少与势垒区域36的所述部分对应，可有效地防止穿过势垒区域36的载流子隧穿。
即，具有相对小的厚度的第一部分201被设置在隧穿层20的与有必要隧穿的第一导电类型区域32和第二导电类型区域34对应的一部分处。因此，第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的隧穿概率可增加。此外，具有相对大的厚度的第二部分202被设置在与没有必要隧穿的势垒区域36对应的隧穿层20的一部分处。因此，可防止可能由不必要或不需要的隧穿引起的复合。因此，太阳能电池100的性质可增强，并且太阳能电池100的效率可最大化。
第一部分201的第一厚度T1可被确定为使得可通过第一部分201充分地引起载流子隧穿。第二部分202的第二厚度T2可被确定为比第一厚度T1厚以使得穿过第二部分202的隧穿概率可低于穿过第一部分201的隧穿概率。
在这种情况下，第一部分201的第一厚度T1可小于第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的厚度。这是因为第一部分201足够薄以允许足够的载流子隧穿，并且第一导电类型区域32和第二导电类型区域34具有预定厚度以充分地生成光电转换。
另外，第二部分202的第二厚度T2可小于第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的厚度。由于当隧穿层20非常薄时充分地引起穿过隧穿层20的隧穿，所以第二部分202的厚度大于预定厚度以便减少或防止隧穿就足够了，超过所述预定厚度以后减少或防止隧穿的效果没有太大增加。另外，如果第二部分202的第二厚度T2大于第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的厚度，则可能难以形成具有所述结构的隧穿层20并且在具有所述结构的隧穿层20上形成第一导电类型区域32和第二导电类型区域34以及势垒区域36。例如，第一导电类型区域32和/或第二导电类型区域34的厚度与第二部分202的第二厚度T2之比可在约1∶0.005至约1∶0.5的范围内。当所述比率小于约1∶0.005时，第二部分202的效果可能不足。当所述比率大于约1∶0.5时，隧穿层20的稳定性可能劣化。然而，本发明的实施方式不限于此。因此，第二部分202可比第一导电类型区域32和/或第二导电类型区域34厚，上述比率可具有各种值。
另外，第一部分201的第一厚度T1可小于钝化层24和/或绝缘层40的厚度。这是因为第一部分201足够薄以允许足够的载流子隧穿，并且钝化层24和/或绝缘层40具有用于钝化性质或者绝缘性质的预定厚度。
另外，第二部分202的第二厚度T2可小于钝化层24和/或绝缘层40的厚度。由于当隧穿层20非常薄时充分地引起穿过隧穿层20的隧穿，所以第二部分202的厚度大于预定厚度以便减少或防止隧穿就足够了，超过所述预定厚度以后减少或防止的效果没有太大增加。然而，本发明的实施方式不限于此。因此，第二部分202可比钝化层24和/或绝缘层40厚，并且可存在各种修改。
例如，第一厚度T1可在约0.5nm至约2nm的范围内，第二厚度T2可在约2nm至约100nm的范围内。当第一厚度T1小于约0.5nm时，可能难以形成具有高质量的隧穿层。当第一厚度T1大于约2nm时，载流子隧穿可能不足。为了加速载流子隧穿，第一厚度T1可在约0.5nm至约1nm的范围内。当第二厚度T2小于约2nm时，减少或防止隧穿的效果可能不足。当第二厚度T2大于约100nm时，可能难以形成具有所述结构的隧穿层20并且在具有所述结构的隧穿层20上形成第一导电类型区域32和第二导电类型区域34以及势垒区域36。因此为了容易地形成隧穿层20、导电类型区域32和34以及势垒区域36，第二厚度T2可在约2nm至约10nm的范围内。然而，本发明的实施方式不限于此，因此第一厚度T1和第二厚度T2可变化。
在本发明的实施方式中，第一部分201和第二部分202可通过相同的工艺来形成。那么，第一部分201和第二部分202构成具有集成的结构并且具有相同的材料的一体或者单个层。选择性地，第一部分201和第二部分202可通过不同的工艺来形成。那么，第一部分201和第二部分202可具有相同的材料或者不同的材料。在这种情况下，第一部分201和第二部分202的材料根据隧穿层20的制造工艺而变化，这将稍后参照图3a至图3i以及图4a和图4b来描述。
隧穿层20可包括允许载流子隧穿的各种材料(例如，氧化物、氮化物、碳化物等)中的一种或更多种。例如，第一部分201和第二部分202中的每一个可包括氧化硅、氮化硅、碳化硅和氧化铝中的至少一种，并且第一部分201和第二部分202可包括相同的材料或者不同的材料。当第一部分201和/或第二部分202包括氧化硅时，界面陷阱密度(Dit)可增加。当第一部分201和/或第二部分202包括氮化硅或者氧化铝时，可使用由固定电荷引起的场效应。
具体地讲，第一部分201可包括氧化硅。具有氧化硅的第一部分201可由氧化硅层形成，所述氧化硅层在通过附加沉积等形成第二部分202之后经热氧化通过与半导体基板10和外部氧气的化学反应自然地形成。那么，第一部分201可通过简单的工艺来制造。然而，本发明的实施方式不限于此，因此，第一部分201和第二部分202中的每一个可包括各种材料中的一种或更多种。
通过隧穿层20的所述结构，在与第二部分202相邻的势垒区域36的第一表而S21以及与第一部分201相邻的第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的第一表面S11之间形成台阶P(或者间隙)。更具体地讲，第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的第一表面S11可以比势垒区域36的第一表面S21更加朝半导体基板10突出。这是因为隧穿层20包括第一部分201和第二部分202。
另外，在本发明的实施方式中，与势垒层36的第一表面S21相反的势垒区域36的第二表面S22以及与第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的第一表面S11相反的第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的第二表面S12可在没有台阶的情况下连续地形成。这是因为形成半导体层30(参照图3e)以覆盖隧穿层20，通过掺杂形成第一导电类型区域32和第二导电类型区域34，并且未掺杂区域用于势垒区域36。在这种情况下，势垒区域36的第二表面S22可与第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的第二表面S12齐平(或者对齐)或者与其在同一平面上。因此，势垒区域36的第二表面S22以及第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的第二表面S12可构成平面。这是因为用于形成第一导电类型区域32和第二导电类型区域34以及势垒区域36的半导体层30足够厚，因此，不与隧穿层20相邻的势垒区域36的第二表面S22以及第一导电类型区域32和第二导电类型区域36的第二表面S12构成平面而不管台阶P。然而，本发明的实施方式不限于此，因此，在势垒区域36的第二表面S22与第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的第二表面S12之间可形成台阶或间隙。这将稍后参照图9来更详细地描述。
另外，势垒区域36的侧表面SS1可与第二部分202的侧表面SS2齐平(或者对齐)或者与其在同一平面上。即，第二部分202具有与势垒36相同的形状和相同的面积，因此，第二部分202被设置在与势垒区域36相同的位置以整个地与势垒区域36交叠。然而，本发明的实施方式不限于此。因此，势垒区域36的侧表面SS1可与第二部分202的侧表面SS2未对齐(或者不齐平)或者相对于其偏离。这将稍后参照图5和图6更详细地描述。
当光入射在根据本发明的实施方式的太阳能电池100上时，在基极区域110与第一导电类型区域32之间形成的pn结处通过光电转换生成电子和空穴，所生成的空穴和电子通过隧穿而穿过隧穿层20，分别移动至第一导电类型区域32和第二导电类型区域34，然后分别迁移至第一电极42和第二电极44。由此生成电能。
如本发明的实施方式中，在具有第一电极42和第二电极44形成在半导体基板10的后表面上而没有形成在半导体基板10的前表面上的后接触结构的太阳能电池100中，在半导体基板10的前表面处的遮蔽损耗可最小化。因此，太阳能电池100的效率可增强。然而，本发明的实施方式不限于上述示例。
第一导电类型区域32和第二导电类型区域34隔着隧穿层20形成在半导体基板10上，以与半导体基板10分离。因此，与通过利用掺杂物对半导体基板10进行掺杂而形成的掺杂区域相比，由于复合引起的损耗可最小化。
在这种情况下，隧穿层20包括具有不同厚度的第一部分201和第二部分202。因此，在需要载流子隧穿的位置处可高度维持隧穿概率，另外，可防止在不需要载流子隧穿的部分处由于不必要或不需要的隧穿引起的不必要或不需要的复合。因此，太阳能电池100的性质可增强，并且太阳能电池100的效率可最大化。
下文中，将参照图3a至图5i详细描述具有上述结构的太阳能电池100的制造方法。图3a至图5i是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池的制造方法的截面图。
首先，如图3a所示，制备包括具有第二导电类型掺杂物的基极区域110的半导体基板10。在本发明的实施方式中，半导体基板10可以是具有n型掺杂物的硅基板(例如，硅晶片)。n型掺杂物的示例包括(但不限于)V族元素，例如磷(P)、砷(As)、铋(Bi)和锑(Sb)。然而，本发明的实施方式不限于此，基极区域110可具有p型掺杂物。
将半导体基板10的前表面和后表面中的至少一个纹理化以使得表面为不平表面(或者具有突出部分和/或凹陷部分)。作为半导体基板10的表面的纹理化可使用湿法或干法纹理化。湿法纹理化可通过将半导体基板10浸入纹理化溶液中来进行，并且具有工艺时间短的优点。干法纹理化是利用金刚石钻头、激光等来切割半导体基板10的表面的工艺，并且能够形成均匀的突出部分和/或凹陷部分，但是缺点在于工艺时间长并且导致对半导体基板10的损伤。另选地，半导体基板10可通过反应离子蚀刻(RIE)等来纹理化。因此，半导体基板10可通过各种方法来纹理化。
例如，半导体基板10的前表面可被纹理化以具有突出部分和/或凹陷部分。此外，半导体基板10的后表面可以是通过镜面抛光等形成并且表面粗糙度低于半导体基板10的前表面的相对平滑和平坦的表面。然而，本发明的实施方式不限于此，因此，可使用具有各种结构的半导体基板10。
然后，如图3至图3d所示，在半导体基板10的后表面上形成隧穿层20。这将更详细地描述。
首先，如图3b所示，在半导体基板10的整个部分上形成厚度与第二部分202(参照图3c)的第二厚度T2(参照图1)对应的隧穿形成层202a。隧穿形成层202a可通过各种方法中的一种来形成。例如，隧穿形成层202a可通过诸如热生长或沉积(例如，等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD))等方法来形成，但是本发明的实施方式不限于此，隧穿层20可通过各种方法来形成。
接下来，如图3c所示，通过对隧穿形成层202a进行图案化来去除除了将构成第二部分202的部分以外的隧穿形成层202a的部分，然后，与第二部分202对应的部分被保留。因此，具有第二厚度T2的第二部分202仅设置在半导体基板10的后表面上。各种方法(例如，使用蚀刻膏、利用光刻来蚀刻、使用激光等)中的一种或更多种可被应用于图案化方法。在本发明的实施方式中，举例说明了隧穿形成层202a完整地形成然后被图案化。然而，本发明的实施方式不限于此。因此，隧穿形成层202a可利用掩模或掩模层仅形成在与第二部分202对应的部分处，然后，隧穿形成层202a可按原样用于第二部分202。可存在各种修改。
接下来，如图3d所示，在没有形成第二部分202的部分处形成第一部分201。例如，当半导体基板10在预定温度下热处理时，经热氧化通过与半导体基板10的半导体材料(例如，硅)和外部氧气的化学反应，可在半导体基板10的表面(即，没有形成第二部分202的半导体基板10的后表面的部分)上自然地形成氧化硅层。该氧化硅层可构成第一部分201。第一部分201如上所述通过热氧化形成，因此，在不使用掩模并且不包括图案化工艺的情况下，通过简单的工艺在没有形成第二部分202的整个部分上形成具有小厚度的第一部分202。
在本发明的实施方式中，第一部分201和第二部分202通过不同的工艺来形成，因此，第一部分201和第二部分202可包括彼此相同的材料和不同的材料。
包括第一部分201和第二部分202的隧穿层20可通过不同于上述方法的各种方法中的一种或更多种来形成。将参照图4a和图4b描述本发明的修改实施方式。如图4a所示，在半导体基板10的后表面的整个部分上形成具有第二厚度T2的隧穿形成层202a。然后，如图4b所示，对与第一部分201对应的部分进行蚀刻以使其具有第一厚度T1(参照图1)，从而形成具有第一厚度T1的第一部分201。可利用掩模或掩模层按照受控的蚀刻速率来执行与第一部分201对应的部分的蚀刻，使得与部分202对应的部分不被蚀刻。然后，可通过简单的工艺形成包括第一部分201和第二部分202的隧穿层20。在这种情况下，通过形成同一隧穿形成层202a来形成第一部分201和第二部分202，因此，第一部分201和第二部分202具有相同的材料并且构成具有集成的结构的单个层。可存在其它修改。
然后，如图3e和图3f所示，在隧穿层20上形成第一导电类型区域32和第二导电类型区域34。这将更详细地描述。
如图3e所示，在隧穿层20上形成半导体层30。导电类型区域32和34可由非晶、微晶或多晶半导体形成。在这种情况下，半导体层30可通过例如热生长、沉积(例如，等离子体增强化学气相沉积(PECVD))等方法来形成。然而，本发明的实施方式不限于此，半导体层30可通过各种方法来形成。
接下来，如图3f所示，在半导体层30处形成第一导电类型区域32、第二导电类型区域34和势垒区域36。例如，通过诸如离子注入方法、热扩散方法或者激光掺杂方法的各种方法利用第一导电类型掺杂物对半导体层30的一个区域进行掺杂以形成第一导电类型区域32，通过诸如离子注入方法、热扩散方法或者激光掺杂方法的各种方法利用第二导电类型掺杂物对其另一区域进行掺杂以形成第二导电类型区域34。然后，可在第一导电类型区域32与第二导电类型区域34之间的半导体层30的区域中形成势垒区域36。
然而，本发明的实施方式不限于此。形成导电类型区域32和34以及势垒区域36的方法可使用各种方法。另外，可不形成势垒区域36。即，可存在各种修改。
接下来，如图3g所示，可通过将第二导电类型掺杂物掺杂到半导体基板10的前表面来形成前表面场区域130。前表面场区域130可通过诸如离子注入方法、热扩散方法或者激光掺杂方法的各种方法来形成。另外，可不另外包括前表面场区域130。
接下来，如图3h所示，在半导体基板10的前表面上顺序地形成钝化层24和防反射层26，并且在半导体基板10的后表面上顺序地形成绝缘层40。即，在半导体基板10的前表面的整个部分上形成钝化层24和防反射层26，并且在半导体基板10的后表面的整个部分上形成绝缘层40。钝化层24、防反射层26和绝缘层40可通过诸如真空沉积、化学气相沉积、旋涂、丝网印刷或喷涂的各种方法来形成。钝化层24和防反射层26以及绝缘层40的形成顺序可变化。
接下来，如图3i所示，形成分别电连接到第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的第一电极42和第二电极44。
在本发明的实施方式中，在绝缘层140中形成第一开口402和第二开口404，并且可通过诸如电镀、沉积等的各种方法在第一开口402和第二开口404中形成第一电极42和第二电极44。在本发明的另一实施方式中，具有上述形状的第一电极42和第二电极44可这样形成：通过丝网印刷等将用于形成第一电极和第二电极的糊剂分别施加在绝缘层40上，并且在其上执行烧穿、激光烧接等。在这种情况下，当形成第一电极42和第二电极44时，形成第一开口402和第二开口404，因此，不需要执行形成第一开口402和第二开口404的单独的工艺。
根据本发明的实施方式，可容易地形成具有第一部分201和第二部分202的隧穿层20。因此，可利用简化的制造工艺容易地制造具有改进的结构的太阳能电池100。
下文中，参照图5至图9，将详细描述根据本发明的其它实施方式的太阳能电池以及所述太阳能电池的制造方法。本文中将省略与以上描述中的元件相同或相似的元件的详细描述，本文中将仅提供不同元件的详细描述。以上实施方式及其修改实施方式以及以下实施方式及其修改实施方式的组合落在本发明的实施方式的精神和范围内。
图5是根据本发明的另一实施方式的太阳能电池的截面图。
参照图5，在本发明的实施方式中，第二部分202的侧表面SS2可相对于势垒区域36的侧表面SS1偏离或者与势垒区域36的侧表面SS1没有对齐。在这种情况下，在截面图中，第二部分202的两个侧表面S22可相对于势垒区域的两个侧表面SS1偏离或者没有与之对齐。选择性地，在截面图中，第二部分202的两个侧表面S22中的一个可与势垒区域的侧表面SS1中的一个对齐，第二部分202的两个侧表面S22中的另一个可与势垒区域的侧表面SS1中的另一个对齐。
第二部分202的侧表面SS2与势垒区域36的侧表面SS1可由于势垒区域36和第二部分202的不同宽度而彼此偏离或者没有对齐。另外，甚至当势垒区域36和第二部分202的宽度不同时，第二部分202的侧表面SS2和势垒区域36的侧表面SS1可故意地或者由于工艺误差而彼此偏离或者没有对齐。
在本发明的实施方式中举例说明了第二部分202被形成为与第一导电类型区域32对应或者被形成为与第一导电类型区域32交叠。更具体地讲，第二部分202的一部分或区段被设置在半导体基板10与势垒区域36之间，第二部分202的另一部分或区段被设置在半导体基板10与第一导电类型区域32之间。
在这种情况下，如图5所示，第二部分202部分地形成在半导体基板10与势垒区域36之间。第二部分202可被设置在势垒区域36中以包括第一导电类型区域32与第二导电类型区域34之间的假想中心线CL。即，第二部分202的设置在半导体基板10与势垒区域36之间的部分的宽度W4为势垒区域36的宽度W3的约50％或更多。由此，可防止朝着与第一导电类型区域32相邻的势垒区域36的部分的载流子隧穿。与图5不同，第二部分202可整个地设置在半导体基板10与势垒区域36之间。
如上文中，当第二部分202被形成为与第一导电类型区域32对应而不与第二导电类型区域34对应(即，第二部分202朝着第一导电类型区域32突出或者与第一导电类型区域32交叠超过第二导电类型区域34)时，可有效地防止可能由通过隧穿转移至势垒区域36的半导体基板10的多数载流子与第一导电类型区域32的多数载流子的组合引起的复合。当半导体基板10的多数载流子通过隧穿而转移至势垒区域36并且转移至第二导电类型区域34时，太阳能电池100的性质没有劣化。因此，第二部分202不与第二导电类型区域34对应或交叠是没有问题的。然而，本发明的实施方式不限于此。因此，在本发明的修改实施方式中，第二部分202可与第二导电类型区域34交叠或者对应(即，可设置在第二导电类型区域34与半导体基板10之间)，而不与第一导电类型区域34交叠或者对应。
作为本发明的另一实施方式，如图6所示，第二部分202可与第一导电类型区域32和第二导电类型区域34二者交叠或者对应。那么，第二部分202包括介于半导体基板10与势垒区域36之间的区段、介于半导体基板10与第一导电类型区域32之间的另一区段以及介于半导体基板10与第二导电类型区域34之间的又一区段。
当第二部分202的宽度W6大于势垒区域36的宽度时，第二部分202被设置在势垒36的整个部分上，尽管存在工艺误差(制造误差)。因此，可有效地防止朝着势垒区域36的载流子隧穿。
在这种情况下，势垒区域36的宽度W5与第二部分202的宽度W6之比W5∶W6可在约1∶1.1至约1∶2.5的范围内。当比率W5∶W6小于1∶1.1时，如果存在工艺误差，则第二部分202可能不与势垒区域36的整个部分对应。当比率W5∶W6大于1∶2.5时，由于第二部分202的宽度W6可能过大，朝着第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的载流子隧穿可被阻挡。然而，本发明的实施方式不限于此，因此，比率W5∶W6可变化。
在本发明的实施方式中，第二部分202的假想中心线与势垒区域36的假想中心线对齐或共线，并且第二部分202相对于势垒区域36对称地设置。那么，第二部分202的与第一导电类型区域32对应的部分的宽度与第二部分202的与第二导电类型区域34对应的另一部分的宽度相同。然而，本发明的实施方式不限于此。因此，第二部分202可朝着第一导电类型区域32倾斜，第二部分202的与第一导电类型区域32对应的部分的宽度可大于第二部分202的与第二导电类型区域34对应的另一部分的宽度。那么，可更有效地防止第一导电类型区域32与势垒区域36之间的复合。选择性地，第二部分202朝着第二导电类型区域34移位或突出或者与第一导电类型区域32交叠超过第二导电类型区域34，并且第二部分202的与第一导电类型区域32对应的部分的宽度可小于第二部分202的与第二导电类型区域34对应的另一部分的宽度。可存在其它各种修改。
图7是根据本发明的另一实施方式的太阳能电池的截面图，图8是图7所示的太阳能电池的局部后视平面图。
参照图7和图8，在本发明的实施方式中，在第一导电类型区域32与第二导电类型区域34之间的边界部分的至少一部分处第一导电类型区域32与第二导电类型区域34接触。即，边界部分包括第一边界B1和第二边界(或者接触边界)B2。在第一边界B1中，势垒区域36被设置在第一导电类型区域32与第二导电类型区域34之间。在第二边界B2中，没有形成势垒区域36，第一导电类型区域32与第二导电类型区域34接触。
当存在没有形成势垒区域36并且第一导电类型区域32与第二导电类型区域34接触的第二边界B2时，第二边界B2提供电流可通过的路径，可防止由集中于局部的热引起的问题。因此，由热导致的太阳能电池100的问题可最小化。然而，如果第二边界B2的比率过大，则由于第一导电类型区域32与第二导电类型区域34之间的分流引起的问题可能较大。因此，第二边界B2的比率可小于约50％(例如，10％或更低)。然而，本发明的实施方式不限于此，第二边界B2的比率可变化。
第一边界B1与第二部分202之间的位置关系与本发明的上述实施方式中的描述相同，将省略其详细描述。在第二边界B2中，第一导电类型区域32与第二导电类型区域34之间的接触表面C2可位于第二部分202上。然而，本发明的实施方式不限于此，因此，可存在各种修改。
图9是根据本发明的另一实施方式的太阳能电池的截面图。
参照图9，包括第一导电类型区域32和第二导电类型区域34以及势垒区域36的半导体层形成为具有根据隧穿层20的曲线(或者突出和凹陷部分)的曲线(或者突出和凹陷部分)。
更具体地讲，在第二部分202上的势垒区域36的第一表面S21比在第一部分201上的第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的第一表面S11更加朝着半导体基板10突出。另外，在与第一表面相反的势垒区域36的第二表面S22和与第一表面S11相反的第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的第二表面S21之间设置台阶或间隙。因此，在第二部分202上的势垒区域36的第二表面S22比在第一部分201上的第一导电类型区域32和第二导电类型区域34的第二表面S12更加朝着半导体基板10突出。
图9所示的第二部分202和势垒区域36具有与图1所示的布置方式相同的布置方式。然而，本发明的实施方式不限于此，因此，可存在各种修改。
结合本发明的实施方式所描述的特定特性、结构或效果被包括在本发明的实施方式中的至少一个实施方式中，没有必要包括在本发明的所有实施方式中。另外，本发明的实施方式中的任何特定实施方式的特定特性、结构或效果可以按照任何合适的方式与本发明的一个或更多个其它实施方式组合，或者可由本发明的实施方式所属领域的技术人员改变。因此，应该理解，与这种组合或改变关联的内容落入本发明的实施方式的精神和范围内。
尽管参照本发明的许多示意性实施方式描述了本发明的实施方式，应该理解，本领域技术人员可以想到许多其它修改和应用，其将落入本发明的实施方式的固有方面内。更具体地讲，可对本发明的实施方式的具体构成元件进行各种变化和修改。另外，应该理解，与所述变化和修改相关的差异落入所附权利要求中限定的本发明的实施方式的精神和范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年7月7日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0084673的优先权权益，其公开内容以引用方式并入本文。

Claims (19)

1.一种太阳能电池，该太阳能电池包括：
半导体基板；
在所述半导体基板的一个表面上的隧穿层；
在所述隧穿层上的第一导电类型区域，该第一导电类型区域具有第一导电类型；
在所述隧穿层上的第二导电类型区域，该第二导电类型区域具有第二导电类型；
在所述隧穿层上的势垒区域，其中，所述势垒区域被设置在所述第一导电类型区域与所述第二导电类型区域之间的边界部分的至少一部分处；
第一电极和第二电极，该第一电极连接到所述第一导电类型区域，该第二电极连接到所述第二导电类型区域，
其中，所述隧穿层包括第一部分和第二部分，
所述第一部分被设置为与所述第一导电类型区域和所述第二导电类型区域的至少一部分对应并且具有第一厚度，
所述第二部分的至少一部分被设置为与所述第一导电类型区域和所述第二导电类型区域之间的所述边界部分对应，
所述第二部分具有大于所述第一厚度的第二厚度，并且
所述第二部分被设置为与所述势垒区域的至少一部分对应。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，在所述第二部分上的所述势垒区域的第一表面与所述第一部分上的所述第一导电类型区域和所述第二导电类型区域的第一表面之间形成台阶或间隙。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，所述第一导电类型区域和所述第二导电类型区域的所述第一表面比所述势垒区域的所述第一表面更加朝着所述半导体基板突出。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其中，和所述势垒区域的所述第一表面相反的所述势垒区域的第二表面与和所述第一导电类型区域及所述第二导电类型区域的所述第一表面相反的所述第一导电类型区域及所述第二导电类型区域的第二表面齐平，或者
其中，在所述势垒区域的所述第二表面与所述第一导电类型区域和所述第二导电类型区域的所述第二表面之间形成台阶或间隙。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述势垒区域的侧表面与所述第二部分的侧表面齐平。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述势垒区域的侧表面与所述第二部分的侧表面没有对齐。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，所述第二部分的一部分与所述第一导电类型区域和所述第二导电类型区域中的至少一个交叠。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其中，所述半导体基板包括具有所述第二导电类型的基极区域，
所述第二部分朝着所述第一导电类型区域突出，并且
所述第二部分包括介于所述半导体基板与所述势垒区域之间的第一区段以及介于所述半导体基板与所述第一导电类型区域之间的第二区段。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池，其中，介于所述势垒区域与所述半导体基板之间的所述第二部分的区段的宽度是所述势垒区域的宽度的50％或以上。
10.根据权利要求8所述的太阳能电池，其中，所述第一导电类型为p型，所述第二导电类型为n型。
11.根据权利要求7所述的太阳能电池，其中，所述第二部分包括介于所述半导体基板与所述势垒区域之间的第一区段、介于所述半导体基板与所述第一导电类型区域之间的第二区段以及介于所述半导体基板与所述第二导电类型区域之间的第三区段。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池，其中，所述势垒区域的宽度与所述第二部分的宽度之比在1:1.1至1:2.5的范围内。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一导电类型区域与所述第二导电类型区域之间的所述边界部分包括所述第一导电类型区域与所述第二导电类型区域接触的接触边界。
14.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一导电类型区域与所述第二导电类型区域之间的接触表面位于所述第二部分上。
15.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一导电类型区域与所述第二导电类型区域之间的所述边界部分包括：
势垒区域被插置在所述第一导电类型区域与所述第二导电类型区域之间的第一边界；以及
所述第一导电类型区域与所述第二导电类型区域接触的第二边界。
16.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一部分和所述第二部分包括彼此相同的材料或者彼此不同的材料。
17.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一部分包括氧化硅、氮化硅、碳化硅和氧化铝中的至少一种，并且
所述第二部分包括氧化硅、氮化硅、碳化硅和氧化铝中的至少一种。
18.根据权利要求1所述的太阳能电池，该太阳能电池还包括：
在所述第一导电类型区域和所述第二导电类型区域上的绝缘层；以及
在所述半导体基板的另一表面上的钝化层，
其中，所述第二厚度小于所述第一导电类型区域和所述第二导电类型区域的厚度、所述绝缘层的厚度和所述钝化层的厚度中的每一个。
19.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第一厚度在0.5nm至5nm的范围内，并且
所述第二厚度在2nm至100nm的范围内。
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