CN112885925B - 一种太阳能电池及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种太阳能电池及其制作方法，涉及光伏技术领域，以方便的形成隔离部，降低太阳能电池漏电的几率。该太阳电池的制作方法包括如下步骤：提供一硅基底；在硅基底的背面形成隧穿层；在隧穿层上形成非晶硅层；对非晶硅层的第一部分进行处理，形成掺杂多晶硅区域以及环绕在掺杂多晶硅区域外的非晶硅区域；去除非晶硅区域、以及被非晶硅区域覆盖的隧穿层；获得钝化接触结构以及环绕在钝化接触结构外的隔离部。本发明提供的太阳能电池及其制作方法用于太阳能电池制造。

Description

一种太阳能电池及其制作方法
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种太阳能电池及其制作方法。
背景技术
随着太阳能光伏技术的发展，隧穿钝化接触(TOPCon)电池具有较好的钝化接触性能，逐渐成为典型的高效太阳能电池。在制作TOPCon电池的过程中，通常先在硅片背面的隧穿层上生长一层本征非晶硅，再通过热扩散等方式对本征非晶硅进行掺杂，使本征非晶硅晶化成为掺杂多晶硅层，以形成钝化接触结构。在热扩散过程中，掺杂杂质不仅会进入本征非晶硅层和绕镀非晶硅层，还会进入硅片的背面和侧面，形成掺杂层。
钝化接触结构所包括的掺杂多晶硅层与硅片侧面、正面的掺杂层相连时，容易出现漏电问题，大大降低电池性能。即使后续工艺中，会去除绕镀掺杂多晶硅层，仍然无法去除硅片侧面的掺杂层。并且，多晶硅相比非晶硅难以去除干净，容易存在残留的绕镀掺杂多晶硅层，引发漏电问题。
现有技术中，也会对硅片进行边缘隔离处理，但是处理工艺复杂且处理效果不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能电池及其制作方法，以方便的形成隔离部，降低太阳能电池漏电的几率。
第一方面，本发明提供一种太阳能电池的制作方法。该太阳电池的制作方法包括如下步骤：
提供一硅基底；
在硅基底的背面形成隧穿层；
在隧穿层上形成非晶硅层；
对非晶硅层的第一部分进行处理，形成掺杂多晶硅区域以及环绕在掺杂多晶硅区域外的非晶硅区域；
去除非晶硅区域、以及被非晶硅区域覆盖的隧穿层；获得钝化接触结构以及环绕在钝化接触结构外的隔离部。
采用上述技术方案时，可以形成环绕钝化接触结构的隔离部，从而可以将钝化接触结构的掺杂多晶硅层与硅基底侧面、正面隔离开，降低太阳能电池漏电的几率。在形成隔离部的过程中，对拟形成隔离部的非晶硅层部分不进行处理形成非晶硅区域，仅对拟形成隔离部以外的非晶硅层部分(第一部分)进行处理，形成钝化接触结构。此时，拟形成隔离部的非晶硅层部分仍为非晶硅材料，非晶硅层的第一部分为掺杂多晶硅材料。这种情况下，可以利用非晶硅材料与掺杂多晶硅材料之间刻蚀速率的差异，方便的去除非晶硅区域和被其覆盖的隧穿层，形成隔离部，保留钝化接触结构。
与现有技术相比，本发明利用材料的刻蚀速率差异形成隔离部，无需利用掩膜等辅助手段，可以减少工艺步骤，简化工艺，降低工艺难度。并且本发明去除非晶硅材料形成隔离部，而非多晶硅材料。鉴于非晶硅材料的刻蚀速率较快，从而可以提高制作隔离部的工作效率。由此可见，本发明太阳能电池的制作方法，不仅可以降低太阳能漏电的几率，而且可以降低隔离部的制作难度，缩短制作周期和降低成本。
在一些实现方式中，上述非晶硅层为本征非晶硅层或掺杂非晶硅层。无论本征非晶硅层，还是掺杂非晶硅层，其与掺杂多晶硅层之间均存在明显的刻蚀速率差异，可以方便的被去除。
在一些实现方式中，当非晶硅层为掺杂非晶硅层，对非晶硅层的第一部分进行处理包括：对非晶硅层的第一部分进行热处理。非晶硅层的第一部分经过热处理转变成掺杂多晶硅，非晶硅层的其余部分仍为非晶硅。此时，针对非晶硅层的第一部分的热处理操作，可以形成材料不同的掺杂多晶硅区域和非晶硅区域，进而方便去除其中的非晶硅区域。
在一些实现方式中，当非晶硅层为本征非晶硅层，对非晶硅层的第一部分进行处理包括：对非晶硅层的第一部分进行掺杂处理；然后对非晶硅层的第一部分进行热处理；其中，掺杂处理的工艺为离子注入工艺或掺杂源涂布推进工艺。
采用上述技术方案时，针对非晶硅层的第一部分的掺杂处理和热处理操作，可以形成材料不同的掺杂多晶硅区域和非晶硅区域，进而方便去除其中的非晶硅区域。并且，离子注入工艺和掺杂源涂布推进工艺，均可以对非晶硅层进行局部掺杂处理，避免对硅基底正面或侧面的破坏。
在一些实现方式中，上述热处理为激光热处理、离子束热处理或电子束热处理；其中，激光热处理所采用的激光包括红外激光、绿光激光、紫外激光中的任一种。激光、离子束和电子束可以精准定位非晶硅层的第一部分，从而实现仅对第一部分进行处理，对第一部分以外的非晶硅层部分不进行处理。基于此，采用激光、离子束或电子束进行热处理时，无需掩膜工艺，不仅可以简化工艺步骤，提高局部热处理的加工效率，而且可以避免掩膜工艺所造成的成本增加。
在一些实现方式中，上述激光热处理所采用的激光功率为5W～100W。该范围的激光功率，不仅可以确保激光热处理所使用的激光具有足够的热量，将第一部分的非晶硅转变为多晶硅；而且可以避免热量过大对非晶硅层的第一部分的表面造成损伤。
在一些实现方式中，上述激光热处理的能量注入值为50mJ/cm2～1000mJ/cm2。该范围的能量注入可以确保第一部分的非晶硅转变为多晶硅。
在一些实现方式中，上述热处理的气氛环境含有水蒸气。水蒸气的流量为1sccm-500sccm。此时，水蒸气可以提供氧源，使得被激光热处理的非晶硅层的第一部分的表面，也就是掺杂多晶硅区域的表面生成氧化层。在后续去除非晶硅区域等刻蚀过程中，氧化层可以保护掺杂多晶硅区域不被破坏，形成钝化接触结构。
在一些实现方式中，上述去除的工艺为槽式工艺或链式单面工艺。当采用链式单面工艺时，可以仅对硅基底的背面进行刻蚀处理，从而避免去除工艺对硅基底的正面的损伤。当采用槽式工艺时，不仅可以去除硅基底背面的非晶硅区域，而且可以同时去除硅基底的正面和侧面绕镀的非晶硅，从而提高隔离性能。
在一些实现方式中，上述去除的工艺为刻蚀工艺，刻蚀工艺采用的刻蚀剂为碱性刻蚀剂，刻蚀温度为25℃～80℃，刻蚀时间为1min～60min；其中，碱性刻蚀剂包括NaOH、KOH、或有机碱试剂中的一种或多种。在该刻蚀参数下，可以快速、高效的去除非晶硅区域，并在刻蚀速率的差异下较好的保留掺杂多晶硅区域。
在一些实现方式中，去除非晶硅区域、以及被非晶硅区域覆盖的隧穿层的工艺相同。利用相同的工艺完成去除非晶硅区域以及去除被非晶硅区域覆盖的隧穿层两个工序，可以避免工艺之间的兼容问题，简化工艺流程。
在一些实现方式中，去除非晶硅区域、以及被非晶硅区域覆盖的隧穿层在同一工艺中完成。此时，利用同一工艺完成两个工序，可以进一步简化工艺，提高效率。
在一些实现方式中，上述隧穿层的材料为氮氧化硅、碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化硅中的一种或多种。
在一些实现方式中，上述隔离部的宽度为1nm～1mm。
在一些实现方式中，太阳能电池的制作方法还包括：在钝化接触结构上形成钝化层，钝化层覆盖隔离部和钝化接触结构；在钝化层上形成与钝化接触结构电接触的电极。钝化层可以起到钝化隔离部的作用，避免表面重新组合的问题，进而减少隔离部的表面缺陷，提高太阳能电池性能。
第二方面，本发明提供一种太阳能电池。该太阳能电池采用第一方面或第一方面任一种可能的实现方式所描述的太阳能电池的制作方法制作而成。
第二方面提供的太阳能电池的有益效果，可以参考第一方面或第一方面任一可能的实现方式所描述的太阳能电池的制作方法的有益效果，在此不再赘言。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的太阳能电池的结构示意图；
图2～图10为本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法的各阶段状态示意图。
图1～图10中，10-衬底，101-绒面结构，11-掺杂层，12-第一钝化层，13-抗反射层，14-第一电极，21-隧穿层，22-非晶硅层，221-第一部分，222-第二部分，223-掺杂多晶硅区域，224-非晶硅区域，23-隔离部，24-第二钝化层，25-第二电极。
具体实施方式
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是，本发明中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
随着太阳能光伏市场的发展，人们对高效晶硅太阳能电池的需求越来越急迫。并且，随着光伏技术的不断发展，晶硅太阳能电池的制造成本不断下降。目前，制造高质量低成本的晶硅太阳能电池是光伏产业发展的趋势。由于隧穿钝化接触(TOPCon)电池具有较好的钝化接触性能，逐渐成为典型的高效太阳能电池。TOPCon电池制备时，在硅片背面的隧穿层上制作掺杂多晶硅层，以形成钝化接触结构。通常先在隧穿层上方生长一层本征非晶硅层，再通过热扩散的方法对本征非晶硅层进行掺杂并使本征非晶硅晶化成为多晶硅形成掺杂多晶硅层。在此过程中，还会在硅片的正面和侧面形成绕镀层。
由于热扩散过程中掺杂杂质不仅会进入非晶硅层和绕镀层，还会进入硅片的背面和侧面，形成掺杂层。即使去除绕镀层，仍然无法去除硅片侧面的掺杂层。并且，多晶硅相比非晶硅难以去除干净。因此，掺杂多晶硅层与硅片侧面、正面的掺杂层相连容易出现漏电问题，大大降低电池性能。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种太阳能电池。如图1所示，该太阳能电池的背面设有钝化接触结构和隔离部。该隔离部环绕在钝化接触结构外。
本发明实施例还提供上述太阳能电池的制作方法。如图2-10所示，该太阳能电池的制作方法包括如下步骤：
如图2所示，提供一衬底10。该衬底10可以为n型半导体衬底，也可以为p型半导体衬底。衬底10的材料为硅，其可以为单晶硅，也可以为多晶硅。该衬底10的正面、背面，与太阳能电池的正面、背面相一致，正面为朝向太阳光的一面，背面为背光面。下面以n型衬底为例描述太阳能电池的制作方法。
如图3所示，对衬底10进行制绒处理。具体的，可以对衬底10进行单面制绒处理，也可以对衬底10进行双面制绒处理。
在实际应用中，先对衬底10进行去损伤和抛光处理，然后利用具有添加剂的碱溶液处理衬底10。处理后，衬底10表面形成金字塔形貌的绒面结构101。该绒面结构101可以起到陷光的作用，减少太阳能电池对太阳光的反射，进而提高太阳能电池性能。当然，在一些太阳能电池的制作方法中，制绒处理工序也可以省略。
如图4所示，对衬底10的正面进行掺杂处理，形成第一导电类型的掺杂层11。
第一导电类型可以为p型，也可以为n型。以n型衬底为例，当第一导电类型为p型时，衬底10的正面具有发射极。当第一导电类型为n型时，衬底10的正面具有表面场结构。此时，衬底10的背面需要制作发射极。当第一导电类型为n型时，掺杂层11为n型掺杂。掺杂层11的掺杂源可以为磷(P)、砷(As)、铋(Bi)和锑(Sb)等第VA族元素。当第一导电类型为p型时，掺杂层11为p型掺杂。掺杂层11的掺杂源可以为硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)和铟(In)等第ⅢA族元素。
形成上述第一导电类型的掺杂层11的工艺可以为热扩散工艺、离子注入工艺、掺杂源涂布推进工艺中任一种。
形成有掺杂层11的衬底10，可以定义为硅基底。硅基底的正面、背面与衬底10的正面、背面一一对应。应理解，制作太阳能电池时，可以是以衬底10为工艺起点进行电池制作，也可以是以本发明实施例定义的硅基底为工艺起点进行电池制作。
如图5所示，在硅基底的背面形成隧穿层21。该隧穿层21为整面形成在硅基底的背面。隧穿层21可以产生隧穿效应，允许多数载流子通过而阻碍少数载流子通过。并且，隧穿层21还可以用作防止掺杂多晶硅区域223中的掺杂物扩散到硅基底中。隧穿层21的材料可以包括多数载流子能够隧穿的各种材料。例如氧化物、氮化物、半导体和导电聚合物。具体的，隧穿层21的材料可以为氮氧化硅、碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化硅中的一种或多种。优选地，隧穿层21的材料可以为氧化硅，其具有较好的钝化特性，且载流子容易隧穿氧化硅层。隧穿层21的厚度可以为0.5nm～5nm。
形成隧穿层21的工艺可以为物理气相沉积工艺，也可以为常压化学气相沉积(APCVD)、低压化学气相沉积工艺(LPCVD)或等离子体化学气相沉积(PECVD)等化学气相沉积工艺。当隧穿层21为氧化硅层时，形成隧穿层21的工艺还可以为热氧化工艺或化学氧化工艺。
应理解，在形成较薄的隧穿层21后，还可以通过热处理增加隧穿层21的厚度、密度。增加厚度后，隧穿层21的厚度仍然不超过5nm。
在实际应用中，可以设置形成隧穿层21时的压力低于大气压力，以降低隧穿层21的生长速度。例如，利用热氧化工艺在硅基底的背面形成隧穿层21时，可以设置热氧化工艺的工作压力低于大气压力。此时，虽然热氧化工艺的工作温度较高(600℃或者更高)，但是由于工作压力较低，从而可以使隧穿层21保持低的生长速度，能够显著地减小隧穿层21的厚度。具体的，热氧化工艺的工作温度可以设置为600℃～800℃，工作压力可以设置为600托(Torr)或更低，以有效地控制隧穿层21的厚度。
上述形成隧穿层21的沉积工艺或热氧化工艺，可以在沉积装置中进行。鉴于，形成隧穿层21的过程对于低压环境的需求，可以在低压化学气相沉积装置中制作隧穿层21。
需要说明的是，制作隧穿层21的过程中，可能会在硅基底的正面和侧面形成绕镀层。此时，需要利用刻蚀工艺去除该绕镀层。当然，无绕镀层产生时，刻蚀工艺可以省略。
如图6所示，在隧穿层21上形成非晶硅层22。
上述非晶硅层22可以为本征非晶硅层，也可以为掺杂非晶硅层。该掺杂非晶硅层为第二导电类型，其可以是n型掺杂，也可以是p型掺杂，且掺杂类型与硅基底正面的掺杂层11不同。无论本征非晶硅层，还是掺杂非晶硅层，其与掺杂多晶硅层之间均存在明显的刻蚀速率差异，可以方便的被去除。非晶硅层22的厚度可以为20nm～200nm。
形成非晶硅层22的工艺可以为物理气相沉积工艺(PVD)、低压化学气相沉积工艺(LPCVD)或等离子体化学气相沉积工艺(PECVD)等。当非晶硅层22为掺杂非晶硅层时，可以采用原位掺杂方式制作该掺杂非晶硅层。
形成非晶硅层22的设备可以为LPCVD装置。此时，可以利用同一LPCVD装置，连续形成隧穿层21和非晶硅层22。这种情况下，利用同一装置完成两个工序，可以简化工艺流程，缩减制造时间，降低制造成本。
当利用LPCVD装置形成隧穿层21和非晶硅层22时，可以设置形成隧穿层21的工作温度与形成非晶硅层22的工作温度之间的温度差在0℃～200℃范围内。优选地，该温度差可以0℃～100℃范围内。此时，两个工艺的工作温度差较小，可以减少改变工作温度所需的时长，从而能够进一步地提高连续形成隧穿层21和非晶硅层22的效率。并且，当温度差较小时，两个工艺参数改变较小，可以较容易的保持相对难以控制的温度。
如图7所示，对非晶硅层22的第一部分221进行处理，形成掺杂多晶硅区域223以及环绕在掺杂多晶硅区域223外的非晶硅区域224。
上述非晶硅层22包括第一部分221和第二部分222。第一部分221为非晶硅层22的中心部分，第二部分222为环绕非晶硅层22一周的、方环状的边缘部分。第二部分222环绕在第一部分221外。该第二部分222的宽度，也就是第一部分221距离非晶硅层22边沿的距离可以为1nm～1mm。第一部分221为拟形成钝化接触结构的区域，第二部分222为拟去除，形成隔离部23的区域。在实际应用中，可以根据隔离性能的需求，设置第二部分222的宽度。
对非晶硅层22的第一部分221进行处理后，该第一部分221转变为掺杂多晶硅区域223，非晶硅层22的第二部分222仍为非晶硅区域224。也就是说，该处理使得第一部分221的非晶硅转变为掺杂多晶硅。
当非晶硅层22为掺杂非晶硅层时，上述对非晶硅层22的第一部分221进行处理包括：对非晶硅层22的第一部分221进行热处理。热处理后，第一部分221转变为掺杂多晶硅，第二部分222为掺杂非晶硅。此时，针对非晶硅层22的第一部分221的热处理操作，可以形成材料不同的掺杂多晶硅区域223和掺杂非晶硅区域224，进而方便后续工艺去除其中的非晶硅区域224。
当非晶硅层22为本征非晶硅层时，上述对非晶硅层22的第一部分221进行处理包括：对非晶硅层22的第一部分221进行掺杂处理；然后对非晶硅层22的第一部分221进行热处理。掺杂处理后，第一部分221转变为第二导电类型的掺杂非晶硅，热处理后，第一部分221转变为掺杂多晶硅；第二部分222仍为本征非晶硅。针对非晶硅层22第一部分221的掺杂处理和热处理操作，可以形成材料不同的掺杂多晶硅区域223和非晶硅区域224，进而方便去除其中的非晶硅区域224。
上述掺杂处理和热处理均为针对非晶硅层22的第一部分221进行，而非整个非晶硅层22。
上述掺杂处理的工艺可以为离子注入工艺，也可以为掺杂源涂布推进工艺。离子注入工艺和掺杂源涂布推进工艺，均可以对非晶硅层22进行局部掺杂处理，避免对硅基底正面或侧面的破坏。
示例性的，当采用掺杂源涂布推进工艺对第一部分221进行掺杂处理时，可以利用印刷、旋涂、辊涂等方式将第二导电类型的掺杂剂涂布在非晶硅层22的第一部分221上，第二部分222不进行掺杂剂涂布。
上述热处理可以为激光热处理，也可以为电子束热处理，也可以为离子束热处理。当采用激光、电子束和离子束进行热处理时，可以精准定位非晶硅层22的第一部分221，从而实现仅对第一部分221进行处理，对第二部分222不进行处理。基于此，采用激光、电子束或离子束进行热处理时，无需掩膜工艺，不仅可以简化工艺步骤，提高局部热处理的加工效率，而且可以避免掩膜工艺所造成的成本增加。
上述激光热处理所采用的激光可以为红外激光、绿光激光、紫外激光中的任一种。这些激光可以由CO2激光器、准分子激光器、钛宝石激光器、半导体激光器、铜蒸汽激光器或Nd:YAG激光器中的任一种产生。
上述激光热处理所采用的激光功率可以为5W～100W。例如，激光热处理的激光功率可以为5W、10W、26W、35W、44W、55W、68W、80W、95W或100W等。该范围的激光功率，不仅可以确保激光热处理所使用的激光具有足够的热量，将第一部分221的非晶硅转变为多晶硅；而且可以避免热量过大对非晶硅层22的第一部分221的表面造成损伤。
上述激光热处理的能量注入值可以为50mJ/cm2～1000mJ/cm2。例如，激光热处理的能量注入值可以为50mJ/cm2、110mJ/cm2、260mJ/cm2、450mJ/cm2、580mJ/cm2、750mJ/cm2、950mJ/cm2或1000mJ/cm2。该范围的能量注入可以确保第一部分221的非晶硅转变为多晶硅。
上述热处理的气氛环境可以含有水蒸气。具体的，水蒸气的流量可以为1sccm-500sccm。例如，水蒸气的流量可以为1sccm、10sccm、50sccm、90sccm、100sccm、160sccm、200sccm、300sccm、400sccm、500sccm等。此时，水蒸气可以提供氧源，使得被激光热处理的非晶硅层22的第一部分221的表面，也就是掺杂多晶硅区域223的表面生成氧化层。在后续去除非晶硅区域224等刻蚀过程中，氧化层可以保护掺杂多晶硅区域223不被破坏，形成钝化接触结构。
需要说明的是，对于本征非晶硅层而言，热处理不仅可以将第一部分221的非晶硅晶化为多晶硅，而且可以激活第一部分221通过离子注入工艺注入的杂质或推进第一部分221涂覆的掺杂源。当然，也可以在热处理之前增加一次退火处理，以激活第一部分221通过离子注入工艺注入的杂质或推进第一部分221涂覆的掺杂源。
如图8所示，去除非晶硅区域224、以及被非晶硅区域224覆盖的隧穿层21；获得钝化接触结构以及环绕在钝化接触结构外的隔离部23。该隔离部23的宽度与上述第二部分222的宽度相同。隔离部23的宽度为可以为1nm～1mm。例如，隔离部23的宽度可以为1nm、10nm、100nm、1μm、90μm、200μm、500μm、800μm、1mm等。
去除非晶硅区域224的工艺为刻蚀工艺。刻蚀工艺所采用的刻蚀剂可以为碱性刻蚀剂，碱性刻蚀剂包括NaOH、KOH或有机碱试剂中的一种或多种；有机碱可以为四甲基氢氧化铵(TMAH)等。该碱性刻蚀剂对掺杂多晶硅区域223和非晶硅区域224的刻蚀速率之比为1:(5～100)。也就是说，非晶硅区域224的刻蚀速率是掺杂多晶硅区域223刻蚀速率的5-100倍，刻蚀剂刻蚀非晶硅区域224的速度远远大于掺杂多晶硅区域223。在利用碱性刻蚀剂去除非晶硅区域224的过程中，可以将非晶硅完全去除，而掺杂多晶硅区域223的厚度仅被微弱的减薄。
去除非晶硅区域224的刻蚀工艺的刻蚀温度可以为25℃～80℃，例如25℃、30℃、42℃、55℃、68℃、75℃或80℃等。刻蚀时间可以为1min～60min，例如1min、10min、25min、38min、44min、55min或60min等。在该刻蚀参数下，可以快速、高效的去除非晶硅区域224，并在刻蚀速率的差异下较好的保留掺杂多晶硅区域223。
从工艺方式来说，去除非晶硅区域224的工艺可以为槽式工艺，也可以为链式单面工艺。
当采用槽式工艺去除非晶硅区域224时，可以将经过上述工艺处理的硅基底浸入含有刻蚀剂的槽式设备中。处理过程中，位于硅基底背面的非晶硅区域224被去除。与此同时，由于掺杂多晶硅区域223被刻蚀速率较慢，以及掺杂多晶硅区域223表面的氧化层的保护作用，掺杂多晶硅区域223不被破坏。此时，不仅可以去除硅基底背面的非晶硅区域224，而且可以同时去除硅基底的正面和侧面的非晶硅，从而提高隔离性能。当采用链式单面工艺时，可以利用履带式刻蚀设备，也可以利用滚轮式刻蚀设备进行去除工艺。此时，可以仅对硅基底的背面进行处理，从而避免去除工艺对硅基底的正面的损伤。示例性的，履带式刻蚀设备包括一个或者多个槽体，每个槽体中容纳有碱性刻蚀剂。在利用履带式刻蚀设备去除非晶硅区域224的过程中，使硅基底的背面朝向槽体，非晶硅区域224与槽体中的刻蚀剂的液面相接触。非晶硅区域224保持与刻蚀剂相接触的状态，从槽体中经过，使得非晶硅区域224被去除，同时不破坏硅基底正面的半导体结构。优选的，还可以通过水膜装置在硅基底的正面喷淋水，形成水膜，以保护硅基底的正面。
在刻蚀过程中，虽然掺杂多晶硅区域223也会与刻蚀剂相接触，但是刻蚀剂刻蚀掺杂多晶硅的速度极慢，且其表面具有氧化层保护，从而可以被保留。在实际应用中，去除非晶硅区域224之后，还可以具有去离子水清洗处理工艺。经过去离子水清洗，可以减少刻蚀剂残留，减少残留的刻蚀剂对后续工艺的不利影响。
去除被非晶硅区域224覆盖的隧穿层21的工艺，可以与去除非晶硅区域224的工艺相同。利用相同的工艺完成去除非晶硅区域224以及去除被非晶硅区域224覆盖的隧穿层21两个工序，可以避免工艺之间的兼容问题，简化工艺流程。
在实际应用中。去除非晶硅区域224和去除被非晶硅区域224覆盖的隧穿层21，可以在同一工艺中完成。此时，利用同一工艺完成两个工序，可以进一步简化工艺，提高效率。
经过上述工艺处理后，可以形成环绕钝化接触结构的隔离部23，从而可以将钝化接触结构的掺杂多晶硅层与硅基底侧面、正面隔离开，降低太阳能电池漏电的几率。在形成隔离部的过程中，对拟形成隔离部23的非晶硅层22部分不进行处理形成非晶硅区域224，仅对拟形成隔离部23以外的非晶硅层22部分(第一部分)进行处理，形成钝化接触结构。此时，拟形成隔离部23的非晶硅层22部分仍为非晶硅材料，非晶硅层22的第一部分221为掺杂多晶硅材料。这种情况下，可以利用非晶硅材料与掺杂多晶硅材料之间刻蚀速率的差异，方便的去除非晶硅区域224和被其覆盖的隧穿层21，形成隔离部23，保留钝化接触结构。
与现有技术相比，本发明利用材料的刻蚀速率差异形成隔离部23，无需利用掩膜等辅助手段，可以减少工艺步骤，简化工艺，降低工艺难度。并且本发明去除非晶硅材料形成隔离部23，而非多晶硅材料。鉴于非晶硅材料的刻蚀速率较快，从而可以提高制作隔离部23的工作效率。由此可见，本发明太阳能电池的制作方法，不仅可以降低太阳能漏电的几率，而且可以降低隔离部23的制作难度，缩短制作周期和降低成本。
如图9所示，对硅基底的正面进行钝化处理，形成第一钝化层12；并在第一钝化层12上形成抗反射层13。然后对硅基底的背面进行钝化处理，形成第二钝化层24。该第二钝化层24覆盖隔离部23和钝化接触结构。第二钝化层24可以起到钝化隔离部23的作用，避免表面重新组合的问题，减少隔离部23的表面缺陷，提高太阳能电池性能。
第一钝化层12、抗反射层13、第二钝化层24的材料可以选自氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅、非晶硅中的一种或多种。三者可以为相同材质，也可以为不同材质。
形成第一钝化层12、抗反射层13和第二钝化层24的工艺可以为增强型等离子体化学气相沉积工艺、原子层沉积工艺、丝网印刷、旋涂、喷涂中的一种。优选的，可以采用增强型等离子体化学气相沉积工艺等单面沉积工艺，可以减少绕镀现象。
在实际应用中，可以先形成第一钝化层12和抗反射层13，然后形成第二钝化层24；也可以先形成第二钝化层24，然后形成第一钝化层12和抗反射层13。优选的，可以先形成第一钝化层12和抗反射层13。
如图10所示，在硅基底的正面上形成第一电极14，第一电极14与掺杂层11电接触。在硅基底的背面上形成第二电极25，第二电极25与钝化接触结构的掺杂多晶硅层电接触。
在实际应用中，在制作电极之前，还可以在第一钝化层12、抗反射层13、第二钝化层24上形成开口。具体的，可以通过激光烧蚀、蚀刻溶液、蚀刻糊剂、光刻工艺中的任一种方式形成开口。该开口用于容纳电极，使第一电极14与第一钝化层12下方的掺杂层11相接触，使第二电极25与第二钝化层24下方的钝化接触结构相接触。
上述第一电极14和第二电极25的材料均可以包括银、铜、铝、镍、钛、钨、锡中的一种或多种。形成第一电极14和第二电极25的工艺可以为PVD工艺、丝网印刷工艺、电镀工艺、无电镀工艺、激光转印工艺、喷涂工艺中的一种或多种。形成第一电极14和第二电极25的最高温度可以在800℃～850℃之间。
当采用丝网印刷电极浆料，然后热处理(烧穿或激光烧蚀)的方式形成电极时，在热处理的过程中，电极浆料中的玻璃料熔融会刻蚀第一钝化层12、第二钝化层24和抗反射层13。电极浆料中的金属溶解在玻璃料中，通过开口向硅基底的正面和背面扩散。冷却时，金属在熔体中的溶解度降低，银等金属纳米晶体从玻璃基体中析出，形成金属电极。在此过程中，在形成电极的同时形成开口，无需单独的工艺制作开口。
尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一硅基底；
在所述硅基底的背面形成隧穿层；
在所述隧穿层上形成非晶硅层；
对所述非晶硅层的第一部分进行处理，形成掺杂多晶硅区域以及环绕在所述掺杂多晶硅区域外的非晶硅区域；
去除所述非晶硅区域、以及被所述非晶硅区域覆盖的所述隧穿层；获得钝化接触结构以及环绕在所述钝化接触结构外的隔离部。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述非晶硅层为本征非晶硅层或掺杂非晶硅层。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，当所述非晶硅层为掺杂非晶硅层，对所述非晶硅层的第一部分进行处理包括：
对所述非晶硅层的第一部分进行热处理。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，当所述非晶硅层为本征非晶硅层，对所述非晶硅层进行的第一部分进行处理包括：
对所述非晶硅层的第一部分进行掺杂处理；然后对所述非晶硅层的第一部分进行热处理；其中，所述掺杂处理的工艺为离子注入工艺或掺杂源涂布推进工艺。
5.根据权利要求3或4所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述热处理为激光热处理、离子束热处理或电子束热处理；其中，所述激光热处理所采用的激光包括红外激光、绿光激光、紫外激光中的任一种；和/或，
所述激光热处理所采用的激光功率为5W～100W；和/或，
所述激光热处理的能量注入值为50mJ/cm2～1000mJ/cm2。
6.根据权利要求3或4所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，
所述热处理的气氛环境含有水蒸气；所述水蒸气的流量为1sccm-500sccm。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述去除的工艺为槽式工艺或链式单面工艺。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述去除的工艺为刻蚀工艺，所述刻蚀工艺采用的刻蚀剂为碱性刻蚀剂，刻蚀温度为25℃～80℃，刻蚀时间为1min～60min；其中，所述碱性刻蚀剂包括NaOH、KOH、或有机碱试剂中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，去除所述非晶硅区域、以及被所述非晶硅区域覆盖的所述隧穿层的工艺相同；和/或，
去除所述非晶硅区域、以及被所述非晶硅区域覆盖的所述隧穿层在同一工艺中完成。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述隧穿层的材料为氮氧化硅、碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化硅中的一种或多种；和/或，所述隔离部的宽度为1nm～1mm。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述太阳能电池的制作方法还包括：
在所述钝化接触结构上形成钝化层，所述钝化层覆盖所述隔离部和所述钝化接触结构；
在所述钝化层上形成与所述钝化接触结构电接触的电极。
12.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池采用权利要求1～11任一种太阳电池的制作方法制作而成。
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