CN107534064A - 太阳能电池钝化层 - Google Patents

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CN107534064A CN201680024525.6A CN201680024525A CN107534064A CN 107534064 A CN107534064 A CN 107534064A CN 201680024525 A CN201680024525 A CN 201680024525A CN 107534064 A CN107534064 A CN 107534064A
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Abstract

本发明描述了制造具有钝化层的太阳能电池的方法,以及所得太阳能电池。在一个实例中,太阳能电池包括具有第一表面和第二表面的基板。多个发射极区设置在所述基板的所述第一表面上并且彼此隔开。非晶硅钝化层设置在所述多个发射极区中的每个发射极区上以及在多个发射极区中的各发射极区之间,直接位于所述基板的所述第一表面的暴露部分上。

Description

太阳能电池钝化层
技术领域
本公开的实施例属于可再生能源领域,并且具体地讲,涉及制造具有钝化层的太阳能电池的方法,以及所得太阳能电池。
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半导体基板的表面附近形成p-n结,从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掺杂区和n掺杂区,从而在掺杂区之间产生电压差。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需要的。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-1D示出了根据本公开实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的剖视图,其中:
图1A示出了太阳能电池制造中的一个阶段的剖视图,其涉及在所述基板的第一表面上形成多个发射极区;
图1B示出了在多个发射极区中的每个发射极区上方以及在多个发射极区中的各发射极区之间形成非晶硅钝化层之后的图1A的结构的剖视图;
图1C示出了在所述非晶硅钝化层上形成氮化硅层之后的图1B的结构的剖视图;以及
图1D示出了在形成连接到多个发射极区的多个导电触点之后的图1C的结构的剖视图;
图2A-2B示出了根据本公开的另一个实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的剖视图,其中:
图2A示出了太阳能电池制造中的一个阶段的剖视图,其涉及在所述基板的第一表面上形成多个发射极区,以及在多个发射极区中的每个发射极区上和在多个发射极区中的各发射极区之间形成介电层;以及
图2B示出了在形成连接到多个发射极区的多个导电触点之后的图2A的结构的剖视图;
图3为根据本公开的实施例的流程图,该流程图列出了与图1A-1D或2A-2B相对应的制造太阳能电池的方法中的操作。
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“用作示例、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是优选的或有利的。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。
本说明书包括提及“一个实施例”或“实施例”。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,该术语并不排除其他结构或步骤。
“被配置为”。各个单元或部件可被描述或声明成“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,可以说是将单元/部件配置成即使当指定的单元/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。
“第一”、“第二”等。如本文所用,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/特征直接或间接连接至另一个元件/节点/特征(或直接或间接与其连通),并且不一定是机械连接。
“阻止”如本文所用,阻止用于描述减小影响或使影响降至最低。当组件或特征被描述为阻止行为、运动或条件时,它完全可以彻底地防止某种结果或后果或未来的状态。另外,“阻止”还可以指减少或减小可能会发生的某种后果、表现和/或效应。因此,当组件、元件或特征被称为阻止结果或状态时,它不一定完全防止或消除该结果或状态。
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”和“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。
本文描述了制造具有钝化层的太阳能电池的方法,以及所得太阳能电池。在下面的描述中,阐述了诸如具体的工艺流程操作的许多具体细节,以便提供对本公开实施例的透彻理解。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第一表面和第二表面的基板。多个发射极区设置在所述基板的第一表面上并且彼此隔开。非晶硅钝化层设置在多个发射极区中的每个发射极区上以及在多个发射极区中的各发射极区之间,直接位于基板的第一表面的暴露部分上。
在另一个实施例中,太阳能电池包括具有第一表面和第二表面的基板。多个发射极区设置在所述基板的第一表面上并且彼此隔开。介电层设置在多个发射极区中的每个发射极区上以及在多个发射极区中的各发射极区之间,直接位于基板的第一表面的暴露部分上。非晶硅钝化层设置在所述介电层上。
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基板的第一表面上形成多个发射极区,所述多个发射极区中各发射极区彼此隔开。该方法还涉及在多个发射极区中的每个发射极区上方以及在多个发射极区中的各发射极区之间形成非晶硅钝化层。
本文所述的一个或多个实施例涉及采用太阳能电池的多晶硅发射极的多层钝化制造太阳能电池的方法。在一个此类实施例中,通过使用在多晶硅发射极区顶部形成的非晶硅(a-Si)或a-Si和氮化硅(SiN)层结构来改善多晶硅/隧穿氧化物/Si界面的钝化。本文所述的钝化层或钝化层叠置体可以在不使用新加工或制造安排的情况下制造。
在具体语境下,多晶硅/隧穿氧化物/Si界面提供非常低的饱和电流密度(Jo),以使太阳能电池表现出高效率。然而,到目前为止,实现低Jo的方案一直受到限制。例如,已通过采用诸如氮化氧化物等新的隧穿氧化物材料或者应用氮化工艺来抑制外扩散。然而,使用此类材料和工艺通常需要昂贵的新加工方法或新工具开发,并且该方法可能限于使用硼掺杂多晶硅发射极区。在特定示例中,采用现有技术加工方法的P-Poly Jo限制在6fA/cm2,N-Poly Jo则接近1fA/cm2。P-poly Jo减少将导致效率提高,但迄今为止尚未实现此类减少。
为解决上述问题中的一者或多者,在一个实施例中,通过实现沉积在其上的多层结构来增强多晶硅发射极的钝化。在一个此类实施例中,a-Si层包括在底部抗反射涂层(BARC)叠置体中,以改善叠置体下方的多晶硅发射极区的钝化质量。
在示例性工艺流程中,图1A-1D示出了根据本公开的实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的剖视图。图3为根据本公开的实施例的流程图300,该流程图列出与图1A-1D相对应的制造太阳能电池的方法中的操作。
参见图1A以及流程图300的对应操作302,在基板上方形成多个交替的N型半导体区域和P型半导体区域。具体地讲,基板100上方设置有设置在薄介电材料102上的N型半导体区域104和P型半导体区域106,所述薄介电材料作为N型半导体区域104或P型半导体区域106各自与基板100之间的居间材料。基板100具有与背表面相对的光接收表面101,N型半导体区域104和P型半导体区域106在所述背表面上方形成。在一个实施例中,如图1A所示,多个发射极区104和106中的各发射极区彼此隔开。
在一个实施例中,基板100为单晶硅基板,诸如块体单晶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,诸如多晶硅层。在一个实施例中,薄电介质层102为厚约2纳米或更小的隧道氧化硅层。在一个这样的实施例中,术语“隧穿介电层”是指非常薄的介电层,通过该介电层可实现电传导。传导可由于量子隧穿和/或通过介电层中的薄点直接物理连接的较小区域的存在而造成。在一个实施例中,隧穿介电层为薄氧化硅层或包括薄氧化硅层。
在一个实施例中,交替的N型半导体区域104和P型半导体区域106分别为多晶硅区,该区通过例如采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺形成。在一个这样的实施例中,N型多晶硅发射极区域104掺有N型杂质,例如磷。P型多晶硅发射极区域106掺有P型杂质,例如硼。如图1A所示,交替的N型半导体区域104和P型半导体区域106可具有形成于两者之间的沟槽108,所述沟槽108部分地延伸到基板100中。
在一个实施例中,光接收表面101是纹理化光接收表面,如图1A所示。在一个实施例中,采用基于氢氧化物的湿式蚀刻剂对基板100的光接收表面101进行纹理化处理,并且也可对沟槽108表面进行纹理化处理,同样如图1A所示。要理解,将光接收表面纹理化的时间安排可以变化。例如,可在薄介电层102形成之前或之后进行纹理化处理。在一个实施例中,纹理化表面可为具有规则或不规则形状的表面,该表面用于散射入射光,从而减少从太阳能电池的光接收表面101反射离开的光量。再次参见图1A,附加实施例可包括在光接收表面101上形成钝化和/或抗反射涂(ARC)层(共同示为层112)。要理解,形成钝化和/或ARC层的时间安排可以变化。
参见图1B和流程图300的对应操作306,该方法还涉及在多个发射极区104和106中的每个发射极区上方以及在多个发射极区104和106中的各发射极区之间形成非晶硅钝化层110。
在一个实施例中,如图1B所示,非晶硅钝化层110的一部分直接在基板100第一表面的暴露部分108上形成。在一个实施例中,通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)沉积非晶硅来形成非晶硅钝化层110。在一个此类实施例中,PECVD工艺在低于大约400摄氏度的温度下执行。
在一个实施例中,非晶硅钝化层110为本征非晶硅层。在一个此类实施例中,本征非晶硅层的总组分具有的总氢浓度大约在总膜组分的5-30原子百分比的范围内。在一个实施例中,本征非晶硅层的厚度大约在3 15纳米的范围内。在一个实施例中,在形成非晶硅钝化层110期间,或者在随后的处理操作中,例如在下述退火操作310期间,该方法涉及将氢从非晶硅钝化层110输送至多个发射极区104和106与基板100的界面。
参见图1C和流程图300的对应可选操作308,该制造太阳能电池的方法涉及在非晶硅钝化层110上形成氮化硅层112。可包括氮化硅层,以在发射极区104和106上方提供至少某种水平的反射或光捕获属性。应当理解,其他电介质可能适合代替氮化硅。例如,其他实施例可涉及对本文所述的层112使用氮氧化硅或氧化硅。
在一个实施例中,参见流程图300的可选操作310,基板100(因此连同非晶硅钝化层110)被热退火。在一个此类实施例中,热退火在大约300-550摄氏度范围内的温度下进行。在一个实施例中,在非晶硅钝化层110上形成氮化硅层112(如果存在)之后执行热退火。
参见图1D和流程图300的对应可选操作312,导电触点116和118被制造成分别接触N型掺杂多晶硅发射极区104和P型掺杂多晶硅发射极区106。在一个实施例中,触点116和118通过以下方式制造:首先沉积和图案化绝缘层114以使其具有开口,并且随后在开口中形成一个或多个导电层。同样如图1D所示,接触开口还通过非晶硅钝化层110形成,并且如果存在,则形成氮化硅层112,以便暴露N型掺杂多晶硅发射极区104和P型掺杂多晶硅发射极区106。
在一个实施例中,导电触点116和导电触点118包含金属并通过沉积、平版印刷和蚀刻方法形成,或作为另外一种选择通过印刷工艺形成。在一个示例性实施例中,在P型发射极区106的暴露部分上以及在N型发射极区104上形成金属晶种层。然后将金属层电镀在金属晶种层上,以分别形成P型发射极区106的导电触点116和N型发射极区124的导电触点118。在一个实施例中,金属晶种层为铝基金属晶种层,并且金属层为铜层。
再次参见图1D,在第一个实施例中,制造完成的太阳能电池包括具有第一表面和第二表面101的基板100。多个发射极区104和106设置在基板100的第一表面上并且彼此隔开。非晶硅钝化层110设置在多个发射极区104和106中的每个发射极区上以及在多个发射极区104和106中的各发射极区之间。非晶硅钝化层110直接设置在基板100第一表面的暴露部分108上。
在一个实施例中,基板100为轻掺杂的N型单晶基板,在基板100第一表面的暴露部分108处具有的磷掺杂浓度大约在1E14-1E16原子每立方厘米的范围内。在一个此类实施例中,非晶硅钝化层110为本征非晶硅层。在一个特定的此类实施例中,本征非晶硅层的总组分具有的总氢浓度大约在总膜组分的5-30原子百分比的范围内。在另一个特定的此类实施例中,本征非晶硅层的厚度大约在3 15纳米的范围内。
再次参见图1D,在一个实施例中,多个发射极区104和106中的各发射极区通过设置在基板100的第一表面中的多个沟槽108彼此隔开。在一个此类实施例中,非晶硅钝化层110设置在多个沟槽108中,如图1D所示。在一个实施例中,太阳能电池还包括设置在非晶硅钝化层110上的氮化硅层112,如图1D所示。在一个此类实施例中,氮化硅层112的厚度大约在30 100纳米的范围内。在一个实施例中,太阳能电池还包括电连接到多个发射极区104和106中相应发射极区的多个导电触点116和118。多个导电触点116和118通过氮化硅层112(如果存在)和非晶硅钝化层110形成,如图1D所示。
在一个实施例中,图1D的太阳能电池为背接触太阳能电池,如图1D所示。因此,表面101是基板100的光接收表面,多个发射极区104和106是多个交替N型和P型多晶硅发射极区,各自设置于基板100的背表面上所设置的薄介电层102上。在另一个实施例中,未在图1D中示出,该太阳能电池为正接触太阳能电池,在基板100的表面101上具有一种类型的发射极区(N型或P型),而在基板100的相对表面上的具有另一种类型的发射极区。在后一实施例中,可以包括第二非晶硅钝化层作为钝化层,使得两种类型的发射极区在基板100的相应侧都具有伴随的钝化层。
在另一个示例性工艺流程中,图2A-2B示出了根据本公开的实施例的太阳能电池制造中的各个阶段的剖视图。图3为根据本公开的实施例的流程图300,该流程图列出与图2A-2B相对应的制造太阳能电池的方法中的操作。
参见图2A,使用与图1A相关联的所述结构作为起始点,并参见流程图300的对应操作304,在多个发射极区104和106中的每个发射极区上以及在多个发射极区104和106中的各发射极区之间形成介电层(202和204)(参见介电层部分204),直接位于基板100的第一表面的暴露部分108上(参见介电层部分202)。在一个实施例中,在氧化过程中形成介电层部分202和204中的一者或两者,并且其为薄氧化物层。在另一个实施例中,在沉积工艺中形成介电层部分202和204中的一者或两者,并且其为薄氮化硅层或氧氮化硅层。
参见图2B和流程图300的对应操作306,该方法还涉及在多个发射极区104和106中的每个发射极区上方以及在多个发射极区104和106中的各发射极区之间形成非晶硅钝化层110。如图2B所示,在一个实施例中,非晶硅钝化层110直接在所述介电层(202和204的组合)上形成。
在一个实施例中,通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)沉积非晶硅来形成非晶硅钝化层110。在一个此类实施例中,PECVD工艺在低于大约400摄氏度的温度下执行。在一个实施例中,非晶硅钝化层110是诸如但不限于本征非晶硅层、N型非晶硅层或P型非晶硅层这样的层。在一个此类实施例中,非晶硅钝化层的总组分具有的总氢浓度大约在总膜组分的5-30原子百分比的范围内。在一个实施例中,非晶硅钝化层110的厚度大约在3 15纳米的范围内。在一个实施例中,在形成非晶硅钝化层110期间,或者在随后的处理操作中,例如在下述退火操作310期间,该方法涉及将氢从非晶硅钝化层110输送至多个发射极区104和106与基板100的界面。
再次参见图2B和流程图300的对应可选操作308,该制造太阳能电池的方法涉及在非晶硅钝化层110上形成氮化硅层112。可包括氮化硅层,以在发射极区104和106上方提供至少某种水平的反射或光捕获属性。
在一个实施例中,参见流程图300的可选操作310,基板100(因此连同非晶硅钝化层110)被热退火。在一个此类实施例中,热退火在大约300-550摄氏度范围内的温度下进行。在一个实施例中,在非晶硅钝化层110上形成氮化硅层112(如果存在)之后执行热退火。
再次参见图2B和流程图300的对应可选操作312,导电触点116和118被制造成分别接触N型掺杂多晶硅发射极区104和P型掺杂多晶硅发射极区106。在一个实施例中,触点116和118通过以下方式制造:首先沉积和图案化绝缘层114使其以具有开口,并且随后在开口中形成一个或多个导电层。同样如图2B所示,接触开口还通过非晶硅钝化层110形成,并且如果存在,则形成氮化硅层112。此外,接触开口还通过介电层204形成,以便暴露N型掺杂多晶硅发射极区104和P型掺杂多晶硅发射极区106。图2B的导电触点可以与图1D的导电触点116和118相关联的类似方式制造。
再次参见图2B,在第二个实施例中,制造完成的太阳能电池包括具有第一表面和第二表面101的基板100。多个发射极区104和106设置在基板100的第一表面上并且彼此隔开。绝缘层(202和204的组合)设置在多个发射极区的每个发射极区上(介电层204设置在发射极区104和106中的每个发射极区上),以及在多个发射极区104和106中的各发射极区之间,直接位于基板100第一表面的暴露部分108上(介电层202直接设置在基板100的区域108上)。非晶硅钝化层110设置在所述介电层202/204上。
在一个实施例中,基板100为N型单晶基板,在基板100第一表面的暴露部分108处具有的磷掺杂浓度大约在1E18-1E20原子每立方厘米的范围内。在一个此类实施例中,非晶硅钝化层110是诸如但不限于本征非晶硅层、N型非晶硅层或P型非晶硅层这样的层。在一个特定的此类实施例中,非晶硅钝化层110的总组分具有的总氢浓度大约在总膜组分的5-30原子百分比的范围内。在另一个特定的此类实施例中,非晶硅钝化层110的厚度大约在3 15纳米的范围内。
再次参见图2B,在一个实施例中,多个发射极区104和106中的各发射极区通过设置在基板100的第一表面中的多个沟槽108彼此隔开。在一个此类实施例中,介电层部分202和非晶硅钝化层110设置在多个沟槽108中,如图2B所示。在一个实施例中,介电层部分202由二氧化硅组成。在一个实施例中,太阳能电池还包括设置在非晶硅钝化层110上的氮化硅层112,如图2B所示。在一个此类实施例中,氮化硅层112的厚度大约在30 100纳米的范围内。在一个实施例中,太阳能电池还包括电连接到多个发射极区104和106中相应发射极区的多个导电触点116和118。多个导电触点116和118通过氮化硅层112(如果存在)、通过非晶硅钝化层110以及通过介电层部分204形成,如图2B所示。
在一个实施例中,图2B的太阳能电池为背接触太阳能电池,如图2B所示。因此,表面101是基板100的光接收表面,多个发射极区104和106是多个交替N型和P型多晶硅发射极区,各自设置于基板100的背表面上所设置的薄介电层102上。在另一个实施例中,未在图2B中示出,该太阳能电池为正接触太阳能电池,在基板100的表面101上具有一种类型的发射极区(N型或P型),而在基板100的相对表面上的具有另一种类型的发射极区。在后一实施例中,可以包括第二非晶硅钝化层作为钝化层,使得两种类型的发射极区在基板100的相应侧都具有伴随的钝化层。
虽然参考上述实施例具体描述了某些材料,但是在其他此类实施例中,可用其他材料来容易地取代其中的一些材料,这些实施例仍然在本公开实施例的精神和范围内。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,来代替硅基板。另外,虽然主要提及背接触太阳能电池布置,但应当理解,本文所述的方法也可应用于前接触电极太阳能电池,上文即描述了相应的示例。在其他实施例中,上述方法可适用于太阳能电池以外的制造。例如,发光二极管(LED)的制造可受益于本文所述的方法。此外,要理解,在具体描述N+型和P+型掺杂的情况下,设想的其他实施例包括分别相反的导电类型,例如,P+型和N+型掺杂。
因此,已公开了制造具有钝化层的太阳能电池的方法,以及所得太阳能电池。
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旨在为例证性的而非限制性的,除非另有说明。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(明示或暗示)公开的任何特征或特征组合,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(或要求其优先权的申请)的审查过程期间针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。

Claims (29)

1.一种太阳能电池,包括:
基板,具有第一表面和第二表面;
多个发射极区,设置在所述基板的所述第一表面上并且彼此隔开;
非晶硅钝化层,设置在所述多个发射极区中的每个发射极区上以及
在所述多个发射极区中的各发射极区之间,直接位于所述基板的所述第一表面的暴露部分上。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其中,所述基板为轻掺杂的N型单晶基板,所述基板的所述第一表面的暴露部分处的磷掺杂浓度大约在1E14-1E16原子每立方厘米的范围内。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其中所述非晶硅钝化层为本征非晶硅层。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池,其中所述本征非晶硅层的总组分具有的总氢浓度大约在总膜组分的5-30原子百分比的范围内。
5.根据权利要求3所述的太阳能电池,其中所述本征非晶硅层的厚度大约在3-15纳米的范围内。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池,还包括:
设置在所述非晶硅钝化层上的一个氮化硅层,所述氮化硅层的厚度大约在30-100纳米的范围内。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池,还包括:
电连接到所述多个发射极区的相应发射极区的多个导电触点,所述多个导电触点穿过所述氮化硅层和所述非晶硅钝化层而形成。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池,其中所述太阳能电池为背接触太阳能电池,所述第一表面是所述基板的背面,所述第二表面是所述基板的光接收表面,以及所述多个发射极区是多个交替N型和P型多晶硅发射极区,其均设置于所述基板的所述第一表面上所设置的薄介电层上。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池,其中所述多个发射极区是多个N型多晶硅发射极区,所述太阳能电池还包括:
多个P型发射极区,设置在所述基板的所述第二表面上并且彼此隔开;
第二非晶硅钝化层,设置在所述多个P型发射极区中的每个发射极区上方以及在所述多个P型发射极区中的各发射极区之间,直接位于所述基板的第二表面的暴露部分上。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池,其中所述多个发射极区中的每个发射极区通过设置在所述基板的所述第一表面中的多个沟槽彼此隔开,其中所述非晶硅钝化层设置在所述多个沟槽中。
11.一种太阳能电池,包括:
基板,具有第一表面和第二表面;
多个发射极区,设置在所述基板的所述第一表面上并且彼此隔开;
介电层,设置在所述多个发射极区中的每个发射极区上以及在所述多个发射极区中的各发射极区之间,直接位于所述基板的所述第一表面的暴露部分上;以及
非晶硅钝化层,设置在所述介电层上。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池,其中,所述基板为N型单晶基板,所述基板第一表面的暴露部分处的的磷掺杂浓度大约在1E18-1E20原子每立方厘米的范围内。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池,其中,所述非晶硅钝化层是选自由本征非晶硅层、N型非晶硅层和P型非晶硅层组成的组的层。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池,其中所述非晶硅钝化层的总组分的总氢浓度大约在总膜组分的5-30原子百分比的范围内。
15.根据权利要求13所述的太阳能电池,其中所述非晶硅钝化层的厚度大约在3-15纳米的范围内。
16.根据权利要求11所述的太阳能电池,其中,所述介电层包括二氧化硅层,所述太阳能电池还包括:
设置在所述非晶硅钝化层上的氮化硅层,所述氮化硅层的厚度大约在30-100纳米的范围内。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池,还包括:
电连接到所述多个发射极区的相应发射极区的多个导电触点,所述多个导电触点穿过所述氮化硅层、所述非晶硅钝化层和所述介电层而形成。
18.根据权利要求11所述的太阳能电池,其中所述太阳能电池为背接触太阳能电池,所述第一表面是所述基板的背面,所述第二表面是所述基板的光接收表面,以及所述多个发射极区是多个交替N型和P型多晶硅发射极区,其均设置于所述基板的所述第一表面上所设置的薄介电层上。
19.根据权利要求11所述的太阳能电池,其中所述多个发射极区是多个N型多晶硅发射极区,所述太阳能电池还包括:
多个P型发射极区,设置在所述基板的所述第二表面上并且彼此隔开;
第二介电层,设置在所述多个P型发射极区中的每个发射极区上以及在所述多个P型发射极区中的各发射极区之间,直接位于所述基板的所述第二表面的暴露部分上;以及
第二非晶硅钝化层,设置在所述第二介电层上。
20.根据权利要求11所述的太阳能电池,其中所述多个发射极区中的每个发射极区通过设置在所述基板的所述第一表面中的多个沟槽彼此隔开,其中所述介电层和所述非晶硅钝化层设置在所述多个沟槽中。
21.一种制造太阳能电池的方法,所述方法包括:
在基板的第一表面上形成多个发射极区,所述多个发射极区中各发射极区彼此隔开;以及
在所述多个发射极区中的每个发射极区上方以及在所述多个发射极区中的各发射极区之间形成非晶硅钝化层。
22.根据权利要求21所述的方法,其中形成所述非晶硅钝化层包括直接在所述基板的所述第一表面的暴露部分上形成所述非晶硅钝化层的一部分。
23.根据权利要求21所述的方法,还包括:
在形成所述非晶硅钝化层之前,在所述多个发射极区中的每个发射极区上以及在所述多个发射极区中各发射极区之间直接位于所述基板的所述第一表面的暴露部分上形成介电层,其中所述非晶硅钝化层直接形成在所述介电层上。
24.根据权利要求21所述的方法,还包括:
在所述非晶硅钝化层上形成氮化硅层。
25.根据权利要求24所述的方法,还包括:
在所述非晶硅钝化层上形成所述氮化硅层之后,在大约300-550摄氏度范围内的温度下对所述非晶硅钝化层进行热退火。
26.根据权利要求21所述的方法,还包括:
将氢从所述非晶硅钝化层驱入所述多个发射极区和所述基板的界面。
27.根据权利要求21所述的方法,还包括:
穿过所述非晶硅钝化层形成所述多个发射极区的多个导电触点。
28.根据权利要求21所述的方法,其中形成所述非晶硅钝化层包括通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在低于约400摄氏度的温度下沉积非晶硅。
29.一种根据权利要求21所述的方法制造的太阳能电池。
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