CN106133916A - 太阳能电池光接收表面的钝化 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了太阳能电池光接收表面的钝化方法及所得的太阳能电池。在一个示例中，太阳能电池包括具有光接收表面的硅基板。在硅基板的光接收表面上方设置有本征硅层。在本征硅层上设置有N型硅层。在N型硅层上设置有非导电抗反射涂(ARC)层。在另一个示例中，太阳能电池包括具有光接收表面的硅基板。在硅基板的光接收表面上设置有隧穿介电层。在隧穿介电层上设置有N型硅层。在N型硅层上设置有非导电抗反射涂(ARC)层。

Description

太阳能电池光接收表面的钝化
技术领域
本公开的实施例涉及可再生能源领域，具体地讲，涉及太阳能电池光接收表面的钝化方法及所得的太阳能电池。
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换为电能的装置。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结而在半导体晶片或基板上制造太阳能电池。照射在基板表面上并进入基板内的太阳辐射在基板块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，从而使掺杂区域之间生成电压差。将掺杂区连接至太阳能电池上的导电区，以将电流从电池引导至与其耦接的外部电路。
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造太阳能电池效率的技术是普遍所需的。本公开的一些实施例允许通过提供制造太阳能电池结构的新工艺而提高太阳能电池的制造效率。本公开的一些实施例允许通过提供新型太阳能电池结构来提高太阳能电池效率。
附图说明
图1A至图1E示出根据本公开的实施例的太阳能电池制造中各个阶段的剖视图。
图1A示出太阳能电池的起始基板；
图1B示出在图1A的基板的光接收表面上形成隧穿介电层后的结构；
图1C示出在图1B的隧穿介电层上形成本征硅层后的结构；
图1D示出在图1C的本征硅层上形成N型硅层后的结构；以及
图1E示出在图1D的N型硅层上形成非导电抗反射涂(ARC)层后的结构。
图2为根据本公开的实施例的流程图，所述流程图列出与图1A至图1E相对应的太阳能电池的制造方法中的操作。
图3示出根据本公开的实施例的背接触式太阳能电池的剖视图，该背接触式太阳能电池具有在基板的背表面上方形成的发射极区域，并且具有在基板的光接收表面上的第一示例性层叠堆。
图4示出根据本公开的实施例的背接触式太阳能电池的剖视图，该背接触式太阳能电池具有在基板的背表面中形成的发射极区域，并且具有在基板的光接收表面上的第一示例性层叠堆。
图5是根据本公开的实施例结合图3和图4所描述的太阳能电池光接收表面上设置的第一示例性层叠堆的能带图。
图6A示出根据本公开的实施例的背接触式太阳能电池的剖视图，该背接触式太阳能电池具有在基板的背表面上方形成的发射极区域，并且具有在基板的光接收表面上的第二示例性层叠堆。
图6B是根据本公开的实施例结合图6A所描述的太阳能电池光接收表面上设置的第二示例性层叠堆的能带图。
图7A示出根据本公开的实施例的背接触式太阳能电池的剖视图，该背接触式太阳能电池具有在基板的背表面上方形成的发射极区域，并且具有在基板的光接收表面上的第三示例性层叠堆。
图7B是根据本公开的实施例结合图7A所描述的太阳能电池光接收表面上设置的第三示例性层叠堆的能带图。
图8是现有技术太阳能电池光接收表面的能带图。
具体实施方式
以下具体实施方式本质上只是例证性的，并非意图限制所述主题的实施例或此类实施例的应用和用途。如本文所用，词语“示例性”意指“用作例子、实例或举例说明”。本文描述为示例性的任何实施未必理解为相比其他实施优选的或有利的。此外，并不意图受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的约束。
本说明书包括对“一个实施例”或“实施例”的提及。短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不一定是指同一实施例。特定的特征、结构或特性可以任何与本公开一致的合适方式加以组合。
术语。以下段落提供存在于本公开(包括所附权利要求书)中的术语的定义和/或语境：
“包括”。该术语是开放式的。如在所附权利要求书中所用，该术语并不排除另外的结构或步骤。
“被配置为”。各种单元或部件可被描述或主张成“被配置为”执行一项或多项任务。在这样的语境下，“被配置为”用于通过指示该单元/部件包括在操作期间执行一项或多项那些任务的结构而暗示结构。因此，即使当指定的单元/部件目前不在操作(例如，未开启/激活)时，也可将该单元/部件说成是被配置为执行任务。详述某一单元/电路/部件“被配置为”执行一项或多项任务明确地意在对该单元/部件而言不援用35U.S.C.§112第六段。
如本文所用的“第一”、“第二”等这些术语用作其之后的名词的标记，而并不暗示任何类型的顺序(例如，空间、时间和逻辑等)。例如，提及“第一”太阳能电池并不一定暗示该太阳能电池为某一序列中的第一个太阳能电池；相反，术语“第一”用于区分该太阳能电池与另一个太阳能电池(例如，“第二”太阳能电池)。
“耦接”–以下描述是指元件或节点或结构特征被“耦接”在一起。如本文所用，除非另外明确指明，否则“耦接”意指一个元件/节点/结构特征直接或间接连接至另一个元件/节点/结构特征(或直接或间接与其连通)，并且不一定是机械耦接。
此外，以下描述中还仅为了参考的目的使用了某些术语，因此这些术语并非意图进行限制。例如，诸如“上部”、“下部”、“上方”或“下方”之类的术语是指附图中提供参考的方向。诸如“正面”、“背面”、“后面”、“侧面”、“外侧”和“内侧”之类的术语描述部件的某些部分在一致但任意的参照系内的取向和/或位置，通过参考描述所讨论的部件的文字和相关的附图可以清楚地了解所述取向和/或位置。这样的术语可以包括上面具体提及的词语、它们的衍生词语以及类似意义的词语。
本文描述了太阳能电池光接收表面的钝化方法及所得的太阳能电池。在下面的描述中，给出了许多具体细节，诸如具体的工艺流程操作，以便提供对本公开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可在没有这些具体细节的情况下实施本公开的实施例。在其他情况中，没有详细地描述熟知的制造技术，诸如平版印刷和图案化技术，以避免不必要地使本公开的实施例难以理解。此外，应当理解在图中示出的多种实施例是示例性的展示并且未必按比例绘制。
本文公开了太阳能电池。在一个实施例中，太阳能电池包括具有光接收表面的硅基板。在硅基板的光接收表面上方设置有本征硅层。在本征硅层上设置有N型硅层。在N型硅层上设置有非导电抗反射涂(ARC)层。
在另一个实施例中，太阳能电池包括具有光接收表面的硅基板。在硅基板的光接收表面上设置有隧穿介电层。在隧穿介电层上设置有N型硅层。在N型硅层上设置有非导电抗反射涂(ARC)层。
本文还公开了制造太阳能电池的方法。在一个实施例中，制造太阳能电池的方法涉及在硅基板的光接收表面上形成隧穿介电层。该方法还涉及在低于大约300摄氏度的温度下在隧穿介电层上形成非晶硅层。
本文所述的一个或多个实施例涉及改善(缓解)光致衰退(ILD)的低温钝化方法。更具体地讲，本文描述了用于改善低温钝化电池前表面的紫外(UV)稳定性的几种方法，例如，使用非晶硅(aSi)来使晶体硅(c-Si)基板表面钝化的情况。例如，通过修改结构并采用新的钝化材料叠堆，可实现此类电池的稳定性改善，以适合长期发电。
为说明背景，光致衰退是aSi钝化的c-Si表面的主要问题，尤其是当暴露于高能光子(如UV光子)时。由于c-Si/aSi交界部的不稳定性质，即使在最适宜的条件下，也会发生快速衰退。图8是现有技术太阳能电池光接收表面的异质结c-Si/a-Si交界部的能带图800。参见图8，太阳能电池光接收表面中的N型氢化非晶硅(n a-Si)和晶体硅(c-Si)交界部被证明提供不良钝化，导致不稳定并且易于衰退。所表现出的不良钝化被理解为源自交界部磷(P)掺杂源引入的大重组位点。在不使用高温操作的情况下提供稳定的太阳能电池前表面(光接收表面)的尝试被证明具有挑战性。例如，前述尝试包括了使用热扩散法，之后进行热氧化工艺，随后在超过380摄氏度的条件下进行高温等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺。在这种条件下，得到的是不良钝化。相比之下，如果可以在低于300摄氏度的温度下执行薄硅(Si)工艺，则可以采用用于支撑基底电池的晶片载子的材料。
根据本文所述的一个或多个实施例，太阳能电池光接收表面的钝化方法包括以下一者或多者：(1)使用在低温下形成的薄氧化物材料(如，化学氧化物、PECVD形成的氧化物、低温热氧化物，或紫外/臭氧(UV/O3)形成的氧化物)来改善稳定性；(2)采用本征氢化非晶硅/N型非晶硅(a-Si:i/a-Si:n)叠堆作为钝化层并利用磷掺杂a-Si层的电子特性来使电子带弯曲，以改善表面上重组位点的屏蔽；(3)在纹理化表面上沉积磷扩散的外延层，以通过从c-Si/a-Si交界部驱除少数载子来帮助改善稳定性；(4)采用预烧方法，将前表面暴露于一定的UV剂量，然后进行低温退火，以使交界部硬化；以及(5)，采用去离子水(DI)稀释的氢氟酸/臭氧(HF/O3)的简化清洗程序，以提供制造友好型工艺。以上列出的方法中的一者或多者或全部可以组合，以便在适宜的前表面叠堆上使用，以实现最大透明度(Jsc)和稳定适宜的钝化(Voc)。
在特定的示例性实施例中，采用了简化的清洗过程，其中使用0.3％的HF/O3进行清洗，然后进行DI冲洗和HW烘干，以便针对在纹理化基板上在200摄氏度下沉积的结构(如，aSi:i/SiN aSi:i/aSi:n/SiN结构)获得低于大约10fA/cm2的良好钝化。在其他实施例中，更活跃的化学剂，诸如HF/Piranha(硫酸和过氧化氢)/HF混合物或仅HF，也表现出相似的钝化值。在暴露于高强度UV进行测试后，采用了简化清洗程序的样本表现更好。尽管不受理论约束，但是当前应理解，所述改善源于薄化学氧化物的形成没有抑制初始钝化，并且通过使所得的交界部钝化稳定而减少了衰退。已发现，可以用各种方式沉积此类氧化物材料，如上所提及。
更一般地说，根据一个或多个实施例，本征(可能氢化)非晶硅:N型非晶硅(表示为i:n)结构被制造为具有或不具有用于改善钝化的薄氧化物。在另一个实施例中，N型非晶硅层可以单独使用，只要薄氧化物的质量足够高以维持良好钝化即可。在实施本征非晶硅的情况下，该材料在存有氧化物缺陷的情况下提供额外的钝化保护。在其他实施例中，除本征层外再包括磷掺杂非晶硅层能改善针对UV衰退的稳定性。可实施磷掺杂层以实现带弯曲，这能通过驱除少数载子来减少重组量，以协助屏蔽交界部。
图1A至图1E示出根据本公开的实施例的太阳能电池制造中各个阶段的剖视图。图2为根据本公开的实施例的流程图，所述流程图列出与图1A至图1E相对应的太阳能电池的制造方法中的操作。
图1A示出太阳能电池的起始基板。参见图1A，基板100具有光接收表面102和背表面104。在一个实施例中，基板100是单晶硅基板，诸如块体单晶N型掺杂硅基板。然而，应当认识到，基板100可以是设置在整个太阳能电池基板上的层，诸如多晶硅层。在一个实施例中，光接收表面102具有纹理化形貌106。在一个此类实施例中，采用了基于氢氧化物的湿法蚀刻剂来对基板100的前表面进行纹理化。应当认识到，纹理化表面可以是具有规则或不规则形状的表面，其用于对入射光进行散射，从而减少从太阳能电池光接收表面反射离开的光的量。
图1B示出在图1A的基板的光接收表面上形成隧穿介电层后的结构。参见图1B和流程图200的对应操作202，在基板100的光接收表面102上形成了隧穿介电层108。在一个实施例中，光接收表面102具有纹理化形貌106，并且隧穿介电层108与纹理化形貌106共形，如图1B所示。
在一个实施例中，隧穿介电层108是二氧化硅(SiO2)层。在一个此类实施例中，二氧化硅(SiO2)层具有大约在1至10纳米范围内，并且优选地小于1.5纳米的厚度。在一个实施例中，隧穿介电层108是亲水性的。在一个实施例中，隧穿介电层108通过诸如但不限于以下技术来形成：对硅基板光接收表面的一部分进行化学氧化、对二氧化硅(SiO2)进行等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、对硅基板光接收表面的一部分进行热氧化，或者在O2或O3环境中将硅基板的光接收表面暴露于紫外(UV)辐射。
图1C示出在图1B的隧穿介电层上形成本征硅层后的结构。参见图1C和流程图200的对应操作204，在隧穿介电层108上形成了本征硅层110。
在一个实施例中，本征硅层110是本征非晶硅层。在一个此类实施例中，本征非晶硅层具有大约在1至5纳米范围内的厚度。在一个实施例中，在隧穿介电层108上形成本征非晶硅层是在低于大约300摄氏度的温度下执行的。在一个实施例中，本征非晶硅层是使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)形成的，由a-Si:H表示，其在整个层内包含Si-H共价键。
图1D示出在图1C的本征硅层上形成N型硅层后的结构。参见图1D和流程图200的对应操作206，在本征硅层110上形成了N型硅层112。
在一个实施例中，N型硅层112是N型非晶硅层。在一个实施例中，在本征硅层110上形成N型非晶硅层是在低于大约300摄氏度的温度下执行的。在一个实施例中，N型非晶硅层是使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)形成的，由磷掺杂a-Si:H表示，其在整个层内包含Si-H共价键。在一个实施例中，N型硅层112包含杂质，诸如磷掺杂剂。在一个实施例中，磷掺杂剂是在膜沉积期间或在植入后操作中掺入的。
图1E示出在图1D的N型硅层上形成非导电抗反射涂(ARC)层后的结构。参见图1E和流程图200的对应操作208，在N型硅层112上形成了非导电抗反射涂(ARC)层114。在一个实施例中，非导电ARC层包含氮化硅。在一个此类实施例中，氮化硅是在低于大约300摄氏度的温度下形成的。
图3示出根据本公开的实施例的背接触式太阳能电池的剖视图，该背接触式太阳能电池具有在基板的背表面上方形成的发射极区域，并且具有在基板的光接收表面上的第一示例性层叠堆。
参见图3，太阳能电池包括具有光接收表面102的硅基板100。在硅基板100的光接收表面上设置有隧穿介电层108。在隧穿介电层108上设置有本征硅层110。在本征硅层110上设置有N型硅层112。在N型硅层112上设置有非导电抗反射涂(ARC)层114。照此，图3的太阳能电池光接收表面上的层叠堆与结合图1A至图1E所述的相同。
再次参见图3，在基板100的背表面上，形成了交替的P型120和N型122发射极区域。在一个此类实施例中，在交替的P型120和N型122发射极区域之间设置有沟道121。更具体地讲，在一个实施例中，第一多晶硅发射极区域122在薄介电层124的第一部分上形成，并且掺有N型杂质。第二多晶硅发射极区域120在薄介电层124的第二部分上形成，并且掺有P型杂质。在一个实施例中，隧穿介电层124是具有大约2纳米或更小的厚度的硅氧化物层。
再次参见图3，导电触点结构128/130是通过以下方式制造的：首先对绝缘层126进行沉积和图案化以具有开口，然后在开口中形成一个或多个导电层。在一个实施例中，导电触点结构128/130包含金属，并且是通过沉积、光刻和蚀刻方法形成的，或作为替代选择通过印刷或电镀工艺形成，或作为替代选择通过箔粘附工艺形成。
图4示出根据本公开的实施例的背接触式太阳能电池的剖视图，该背接触式太阳能电池具有在基板的背表面中形成的发射极区域，并且具有在基板的光接收表面上的第一示例性层叠堆。
参见图4，太阳能电池包括具有光接收表面102的硅基板100。在硅基板100的光接收表面上设置有隧穿介电层108。在隧穿介电层108上设置有本征硅层110。在本征硅层110上设置有N型硅层112。在N型硅层112上设置有非导电抗反射涂(ARC)层114。照此，图4的太阳能电池光接收表面上的层叠堆与结合图1A至图1E所述的相同。
再次参见图4，在基板100的背表面内，形成了交替的P型150和N型152发射极区域。更具体地讲，在一个实施例中，第一发射极区域152在基板100的第一部分内形成，并且掺有N型杂质。第二发射极区域150在基板100的第二部分内形成，并且掺有P型杂质。再次参见图4，导电触点结构158/160是通过以下方式制造的：首先对绝缘层156进行沉积和图案化以具有开口，然后在开口中形成一个或多个导电层。在一个实施例中，导电触点结构158/160包含金属，并且是通过沉积、光刻和蚀刻方法形成的，或作为替代选择通过印刷或电镀工艺形成，或作为替代选择通过箔粘附工艺形成。
图5是根据本公开的实施例结合图3和图4所描述的太阳能电池光接收表面上设置的第一示例性层叠堆的能带图500。参见能带图500，提供了包括N型掺杂硅(n)、本征硅(i)、薄氧化物层(Tox)和晶体硅基板(c-Si)的材料叠堆的带结构。费米能级在502处示出，揭示具有此材料叠堆的基板光接收表面的良好钝化。
图6A示出根据本公开的实施例的背接触式太阳能电池的剖视图，该背接触式太阳能电池具有在基板的背表面上方形成的发射极区域，并且具有在基板的光接收表面上的第二示例性层叠堆。
参见图6A，太阳能电池包括具有光接收表面102的硅基板100。在硅基板100的光接收表面102上设置有本征硅层110(在这种情况下，生长可以是外延的)。在本征硅层110上设置有N型硅层112。在N型硅层112上设置有非导电抗反射涂(ARC)层114。照此，图6A的太阳能电池光接收表面上的层叠堆不包括结合图3所描述的隧穿介电层108。但是，结合图3所描述的其他特征是相似的。另外，应认识到，发射极区域可以在基板内形成，如结合图4所描述。
图6B是根据本公开的实施例结合图6A所描述的太阳能电池光接收表面上设置的第二示例性层叠堆的能带图600。参见能带图600，提供了包括N型掺杂硅(n)、本征硅(i)和晶体硅基板(c-Si)的材料叠堆的带结构。费米能级在602处示出，揭示具有此材料叠堆的基板光接收表面的良好钝化，尽管并没有布置氧化层来阻挡通路604。
图7A示出根据本公开的实施例的背接触式太阳能电池的剖视图，该背接触式太阳能电池具有在基板的背表面上方形成的发射极区域，并且具有在基板的光接收表面上的第三示例性层叠堆。
参见图7A，太阳能电池包括具有光接收表面102的硅基板100。在硅基板100的光接收表面102上设置有隧穿介电层108。在隧穿介电层108上设置有N型硅层112。在N型硅层112上设置有非导电抗反射涂(ARC)层114。照此，图7A的太阳能电池光接收表面上的层叠堆不包括结合图3所描述的本征硅层110。但是，结合图3所描述的其他特征是相似的。另外，应认识到，发射极区域可以在基板内形成，如结合图4所描述。
图7B是根据本公开的实施例结合图7A所描述的太阳能电池光接收表面上设置的第三示例性层叠堆的能带图700。参见能带图700，提供了包括N型掺杂硅(n)、薄氧化物层(Tox)和晶体硅基板(c-Si)的材料叠堆的能带结构。费米能级在702处示出，揭示具有此材料叠堆的基板光接收表面的良好钝化。
总之，虽然上文具体描述了某些材料，但对于仍然在本发明实施例的精神和范围内的其他此类实施例，一些材料可易于被其他材料取代。例如，在一个实施例中，可使用不同材料的基板，诸如III-V族材料的基板，用来代替硅基板。此外，应当理解，虽然具体针对太阳能电池背表面上的发射极区域描述了N+型和P+型掺杂，但设想的其他实施例包括相反的导电类型，如分别为P+型和N+型掺杂。
由此，已公开了太阳能电池光接收表面的钝化方法及所得的太阳能电池。
尽管上面已经描述了具体实施例，但即使相对于特定的特征仅描述了单个实施例，这些实施例也并非旨在限制本公开的范围。在本公开中所提供的特征的例子除非另有说明否则旨在为说明性的而非限制性的。以上描述旨在涵盖将对本领域的技术人员显而易见的具有本公开的有益效果的那些替代形式、修改形式和等效形式。
本公开的范围包括本文所公开的任何特征或特征组合(明示或暗示)，或其任何概括，不管其是否减轻本文所解决的任何或全部问题。因此，可以在本申请(或对其要求优先权的申请)的审查过程期间对任何此类特征组合提出新的权利要求。具体地讲，参考所附权利要求书，来自从属权利要求的特征可与独立权利要求的那些特征相结合，来自相应的独立权利要求的特征可以按任何适当的方式组合，而并非只是以所附权利要求中枚举的特定形式组合。
在一个实施例中，太阳能电池包括具有光接收表面的硅基板。在硅基板的光接收表面上方设置有本征硅层。在本征硅层上设置有N型硅层。在N型硅层上设置有非导电抗反射涂(ARC)层。
在一个实施例中，硅基板是单晶硅基板，本征硅层是本征非晶硅层，并且N型硅层是N型非晶硅层。
在一个实施例中，太阳能电池还包括设置在硅基板的光接收表面上的隧穿介电层，并且在隧穿介电层上设置有本征硅层。
在一个实施例中，隧穿介电层是二氧化硅(SiO2)层。
在一个实施例中，硅基板是单晶硅基板，本征硅层是本征非晶硅层，并且N型硅层是N型非晶硅层。
在一个实施例中，二氧化硅(SiO2)层具有大约在1至10纳米范围内的厚度，并且本征非晶硅层具有大约在1至5纳米范围内的厚度。
在一个实施例中，非导电抗反射涂(ARC)层包含氮化硅。
在一个实施例中，光接收表面具有纹理化形貌，并且本征硅层与光接收表面的纹理化形貌共形。
在一个实施例中，基板还包括与光接收表面相背对的背表面，并且太阳能电池还包括在基板的背表面上或上方的多个交替的N型和P型半导体区域，以及与多个交替的N型和P型半导体区域耦接的导电触点结构。
在一个实施例中，太阳能电池包括具有光接收表面的硅基板。在硅基板的光接收表面上设置有隧穿介电层。在隧穿介电层上设置有N型硅层。在N型硅层上设置有非导电抗反射涂(ARC)层。
在一个实施例中，硅基板是单晶硅基板，并且N型硅层是N型非晶硅层。
在一个实施例中，隧穿介电层是二氧化硅(SiO2)层，其具有大约在1至10纳米范围内的厚度。
在一个实施例中，非导电抗反射涂(ARC)层包含氮化硅。
在一个实施例中，基板的光接收表面具有纹理化形貌，并且N型硅层与光接收表面的纹理化形貌共形。
在一个实施例中，基板还包括与光接收表面相背对的背表面，并且太阳能电池还包括在基板的背表面上或上方的多个交替的N型和P型半导体区域，以及与多个交替的N型和P型半导体区域耦接的导电触点结构。
在一个实施例中，制造太阳能电池的方法包括在硅基板的光接收表面上形成隧穿介电层，以及在低于大约300摄氏度的温度下在隧穿介电层上形成非晶硅层。
在一个实施例中，隧穿介电层是使用选自以下的技术形成的：对硅基板光接收表面的一部分进行化学氧化、对二氧化硅(SiO2)进行等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、对硅基板光接收表面的一部分进行热氧化，以及在O2或O3环境中将硅基板的光接收表面暴露于紫外(UV)辐射。
在一个实施例中，形成非晶硅层涉及形成本征非晶硅层，并且该方法还包括在低于大约300摄氏度的温度下在非晶硅层上形成N型非晶硅层，以及在低于大约300摄氏度的温度下在N型非晶硅层上形成抗反射涂(ARC)层。
在一个实施例中，形成非晶硅层包括形成N型非晶硅层，并且该方法还包括在低于大约300摄氏度的温度下在N型非晶硅层上形成抗反射涂(ARC)层。

Claims (20)

1.一种太阳能电池，包括：
具有光接收表面的硅基板；
设置在所述硅基板的所述光接收表面上方的本征硅层；
设置在所述本征硅层上的N型硅层；以及
设置在所述N型硅层上的非导电抗反射涂(ARC)层。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述硅基板是单晶硅基板，其中所述本征硅层是本征非晶硅层，并且其中所述N型硅层是N型非晶硅层。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，还包括：
设置在所述硅基板的所述光接收表面上的隧穿介电层，其中所述本征硅层设置在所述隧穿介电层上。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其中所述隧穿介电层是二氧化硅(SiO2)层。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其中所述硅基板是单晶硅基板，其中所述本征硅层是本征非晶硅层，并且其中所述N型硅层是N型非晶硅层。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其中所述二氧化硅(SiO2)层具有大约在1至10纳米范围内的厚度，并且其中所述本征非晶硅层具有大约在1至5纳米范围内的厚度。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述非导电抗反射涂(ARC)层包含氮化硅。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述光接收表面具有纹理化形貌，并且其中所述本征硅层与所述光接收表面的所述纹理化形貌共形。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述基板还包括与所述光接收表面相背对的背表面，所述太阳能电池还包括：
在所述基板的所述背表面上或上方的多个交替的N型和P型半导体区域；以及
与所述多个交替的N型和P型半导体区域耦接的导电触点结构。
10.一种太阳能电池，包括：
具有光接收表面的硅基板；
设置在所述硅基板的所述光接收表面上的隧穿介电层；
设置在所述隧穿介电层上的N型硅层；以及
设置在所述N型硅层上的非导电抗反射涂(ARC)层。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池，其中所述硅基板是单晶硅基板，并且其中所述N型硅层是N型非晶硅层。
12.根据权利要求10所述的太阳能电池，其中所述隧穿介电层是二氧化硅(SiO2)层，其具有大约在1至10纳米范围内的厚度。
13.根据权利要求10所述的太阳能电池，其中所述非导电抗反射涂(ARC)层包含氮化硅。
14.根据权利要求10所述的太阳能电池，其中所述基板的所述光接收表面具有纹理化形貌，并且其中所述N型硅层与所述光接收表面的所述纹理化形貌共形。
15.根据权利要求10所述的太阳能电池，其中所述基板还包括与所述光接收表面相背对的背表面，所述太阳能电池还包括：
在所述基板的所述背表面上或上方的多个交替的N型和P型半导体区域；以及
与所述多个交替的N型和P型半导体区域耦接的导电触点结构。
16.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：
在硅基板的光接收表面上形成隧穿介电层；以及
在低于大约300摄氏度的温度下在所述隧穿介电层上形成非晶硅层。
17.根据权利要求16所述的方法，其中形成所述隧穿介电层包括使用选自由以下技术构成的组中的技术：对所述硅基板的所述光接收表面的一部分进行化学氧化、对二氧化硅(SiO2)进行等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、对所述硅基板的所述光接收表面的一部分进行热氧化、以及在O2或O3环境中将所述硅基板的所述光接收表面暴露于紫外(UV)辐射。
18.根据权利要求16所述的方法，其中形成所述非晶硅层包括形成本征非晶硅层，所述方法还包括：
在低于大约300摄氏度的温度下在所述非晶硅层上形成N型非晶硅层；以及
在低于大约300摄氏度的温度下在所述N型非晶硅层上形成抗反射涂(ARC)层。
19.根据权利要求16所述的方法，其中形成所述非晶硅层包括形成N型非晶硅层，所述方法还包括：
在低于大约300摄氏度的温度下在所述N型非晶硅层上形成抗反射涂(ARC)层。
20.一种根据权利要求16所述的方法制造的太阳能电池。
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