CN113871494B - 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，以简化P型掺杂部的制作工艺同时，降低太阳能电池制作过程中背面共掺杂程度，提高制作良率。该太阳能电池的制作方法包括：提供一硅基底；在硅基底的背面形成第一硅膜；对第一硅膜的局部区域进行P型掺杂，获得形成有P型掺杂部的第一硅膜；对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀，以去除第一硅膜除P型掺杂部外的区域，获得第一凹槽；在硅基底的背面形成位于第一凹槽内的N型掺杂部；在P型掺杂部上形成第一电极，在N型掺杂部上形成第二电极。所述太阳能电池采用上述制作方法制作而成。本发明提供的太阳能电池的制作方法用于制作IBC电池等背结电池。
Description
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
指交叉背接触(Interdigitated back contact，缩写为IBC)电池是一种正负两极金属接触均位于电池片背面的背结电池，其朝向太阳的正面基本呈全黑色，完全看不到多数光伏电池正面呈现的金属线。这不仅为使用者带来更多有效发电面积，也有利于提升发电效率，外观上也更加美观。
在制作IBC电池时，需要在硅基底的背面进行磷、硼局部扩散，形成有指状交叉排列的P型掺杂部和N型掺杂部，接着在硅基底的背面形成覆盖P型掺杂部和N型掺杂部的钝化层，并进行激光开槽和电极沉积，使得正极与P型掺部接触，负极与N型掺杂部接触。由于所制作的IBC电池的正面没有电极遮挡，因此，IBC电池具有更高的短路电流Jsc，并且其背面还可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻Rs从而提高填充因子FF。但是，在制作IBC电池的过程中，P型掺杂部和N型掺杂部的制作工艺比较复杂，在硅基底的背面分别进行局部磷、硼扩散，容易出现硼磷共掺杂的问题，导致所制作的电池良率比较低。
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，以简化P型掺杂部的制作工艺同时，降低太阳能电池制作过程中背面共掺杂程度，提高制作良率。
第一方面，本发明提供一种太阳能电池的制作方法。该太阳能电池的制作方法包括：提供一硅基底；在硅基底的背面形成第一硅膜；对第一硅膜的局部区域进行P型掺杂，获得形成有P型掺杂部的第一硅膜；对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀，以去除第一硅膜除P型掺杂部外的区域，获得第一凹槽；在硅基底的背面形成位于第一凹槽内的N型掺杂部；在P型掺杂部上形成第一电极，在N型掺杂部上形成第二电极。
本发明提供的太阳能电池的制作方法中，第一硅膜形成于硅基底的背面，且对第一硅膜的的局部区域进行P型掺杂后，对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀，以在第一硅膜除P型掺杂部外的区域形成第一凹槽。在此基础上，在硅基底的背面形成位于第一凹槽内的N型掺杂部由此可见，在制作太阳能电池的过程中，先制作P型掺杂部，再制作N型掺杂部，并以此为基础，并在P型掺杂部上形成第一电极，在N型掺杂部上形成第二电极。此时，本发明提供的太阳能电池的制作方法所制作的太阳能电池的电极均位于背面，正面没有电极，可以保证太阳能电池的正面没有金属电极遮挡的情况下，正常进行发电，因此，本发明提供的太阳能电池的制作方法可以用于IBC电池制作中。并且，由于先制作P型掺杂部，后制作N型掺杂部，使得在较高温度下掺杂制作P型掺杂部的后，在后续较低温度制作N型掺杂部时，N型掺杂部所掺入的N型杂质元素的横向扩散效应比较小，因此，本发明提供的太阳能电池的制作方法可以抑制IBC电池中硼磷共掺等共掺杂问题，提高产品良率。
不仅如此，本发明提供的太阳能电池的制作方法中，利用硅材料中P型杂质元素浓度越高，硅材料越不容易刻蚀这一原理，对形成于硅基底的背面的硅膜局部区域进行P型掺杂，使得经过P型掺杂的区域(即P型掺杂部)具有较低的刻蚀速率，而没有经过P型掺杂的区域(硅膜除P型掺杂部的区域)具有较高的刻蚀速率。基于此，在没有光刻工艺转移图案的前提下，对形成有P型掺杂部的硅膜进行刻蚀，可去除硅膜除P型掺杂部外的区域，并在硅膜除P型掺杂部以外的区域形成第一凹槽。在此基础上，在硅基底的背面形成位于第一凹槽内的N型掺杂部。由此可见，本发明提供的太阳能电池的制作方法可以在没有引入光刻、清洗等步骤的前提下，采用一次掺杂和一次刻蚀的方式完成P型掺杂部的制作，从而简化太阳能电池的制作过程，降低太阳能电池的过程品质控制难度。
另外，本发明提供的太阳能电池的制作方法中，第一电极和第二电极均位于硅基底的背面一侧，硅基底背面无需制作绒面等陷光结构，因此，刻蚀形成有P型掺杂部的第一硅膜时，无需考虑刻蚀工艺是否损伤硅基底，从而提高工艺可操作性。
在一种可能的实现方式中，上述硅基底为P型硅基底或N型硅基底。当硅基底为P型硅基底时，N型掺杂部作为发射极使用，P型掺杂部作为背场，分离空穴和电子。同时，对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀后，第一硅膜除P型掺杂部的区域被刻蚀，因此，第一硅膜的刻蚀速率大于P型硅基底的刻蚀速率。在此基础上，刻蚀剂先以比较快的速度刻蚀第一硅膜，当刻蚀剂刻蚀至硅基底表面时，刻蚀剂的刻蚀速度急速降低，从而保证刻蚀剂可以完全刻蚀第一硅膜需要刻蚀的材料的同时，减少刻蚀剂对P型硅基底的损伤。当硅基底为N型硅基底时，P型掺杂部作为发射极使用，N型掺杂部作为背场，分离空穴和电子。
在一种可能的实现方式中，上述第一硅膜为本征硅膜。由于本征硅膜所含有的硅材料为本征硅。此时，本征硅不含有P型杂质元素和N型杂质元素。而P型掺杂部掺杂有P型杂质元素，使得P型掺杂部的刻蚀速率低于本征硅的刻蚀速率，因此，当刻蚀形成有P型掺杂部的第一硅膜时，可以在去除第一硅膜除P型掺杂部之外的区域的同时，保留P型掺杂部。
在一种可能的实现方式中，上述第一硅膜为轻掺杂硅膜。该轻掺杂硅膜轻掺杂有N型杂质元素或P型杂质元素。
当硅材料中N型杂质元素的掺杂浓度越高，硅材料越容易被刻蚀，硅材料中P型杂质元素的掺杂浓度越高，硅材料不容易被刻蚀。设定第一硅膜轻掺杂有N型杂质元素，在此基础上，对第一硅膜的局部区域进行P型掺杂，使得所形成的P型掺杂部以N型补偿掺杂区域存在。此时，P型掺杂部的刻蚀速率小于其它区域的刻蚀速率，因此，对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀时，可以去除第一硅膜除P型掺杂部之外的区域，保留P型掺杂部。
当硅材料中P型杂质元素的掺杂浓度越高，硅材料(相对于本征硅)越不容易被刻蚀。设定第一硅膜轻掺杂有P型杂质元素，在此基础上，对第一硅膜的局部区域进行P型掺杂，使得所形成的P型掺杂部的刻蚀速率小于其它区域的刻蚀速率，因此，刻蚀形成有P型掺杂部的第一硅膜时，可以在去除P型掺杂部的同时，保留P型掺杂部。
在一种可能的实现方式中，第一硅膜除P型掺杂部外的区域含有有效掺杂浓度小于1019cm-3的杂质元素。当第一硅膜轻掺杂有P型杂质元素，第一硅膜含有的杂质元素为P型杂质元素。当第一硅膜轻掺杂有N型杂质元素，第一硅膜含有的杂质元素为N型杂质元素。
在一种可能的实现方式中，在形成有P型掺杂部的硅膜中，P型掺杂部均含有有效掺杂浓度为1019cm-3～1022cm-3的P型杂质元素。
当第一硅膜轻掺杂有P型杂质元素时，且含有有效掺杂浓度小于1019cm-3的杂质元素，由于P型掺杂部含有的P型杂质元素的有效掺杂浓度为1019cm-3～1022cm-3，因此，P型掺杂部的多数载流子为空穴，呈现P型掺杂硅的特征。基于此，刻蚀形成有P型掺杂部的第一硅膜时，可以在去除第一硅膜除P型掺杂部外的区域的同时，保留P型掺杂部。
在一种可能的实现方式中，上述P型掺杂的工艺为热扩散工艺。
在一种可能的实现方式中，上述热扩散工艺的掺杂源形成方式为局部形成方式。该热扩散工艺的杂质元素驱入方式为以加热设备为热源的驱入方式。此时，由于掺杂源已经局部形成，使得只需采用管式加热或其它加热方式将杂质元素驱入第一硅膜的局部区域中，因此，本发明提供的太阳能电池的制作方法中，P型掺杂无需另外在第一硅膜表面形成掩膜图案，从而减少清洗和刻蚀流程，进而降低杂质引入几率。
在一种可能的实现方式中，上述热扩散工艺的掺杂源形成方式为整面形成方式。该热扩散工艺的杂质元素驱入方式为以激光为热源的局部驱入方式。此时，由于以激光为热源将杂质元素局部驱入第一硅膜的局部区域中，因此，本发明提供的太阳能电池的制作方法中，无需在相应表面图形化形成掺杂源，从而有效减少工艺复杂度。
在一种可能的实现方式中，上述P型掺杂的工艺为离子注入工艺。该离子注入工艺的离子注入设备具有掩膜板。此时，对第一硅膜的局部区域进行P型掺杂时，无需另外在相应表面形成掩膜图案，从而减少清洗和刻蚀流程，进而降低杂质引入几率。
在一种可能的实现方式中，上述刻蚀为湿法刻蚀。该湿法刻蚀的刻蚀剂可以为酸性刻蚀剂或碱性刻蚀剂。
当湿法刻蚀的刻蚀剂为酸性刻蚀剂时，酸性刻蚀剂可以至少包括HF和磷酸混合溶液，HF和HNO3形成的混合溶液，HNO3和NH4F形成的混和溶液。当然，酸性刻蚀剂还可以包括醋酸和/或高氯酸等。
当湿法刻蚀的刻蚀剂为碱性刻蚀剂时，碱性刻蚀剂可以为NaOH溶液，KOH溶液、四甲基氢氧化铵溶液中的一种或多种。
在一种可能的实现方式中，上述刻蚀为干法刻蚀。该干法刻蚀的刻蚀剂为含卤素元素气体。含卤素元素气体可以包括Cl2、HBr、HCl、CF4、SF6、C2F6、NF3、ClF3蒸汽，CClF5、CBrF4中的一种或多种。
在一种可能的实现方式中，在硅基底的背面形成位于第一凹槽内的N型掺杂部包括：对硅基底的背面位于第一凹槽内的区域进行N型掺杂，获得N型掺杂部。掺杂方式可以为热扩散工艺或离子注入工艺。
在一种可能的实现方式中，在硅基底的背面形成位于第一凹槽内的N型掺杂部包括：对硅基底的背面位于第一凹槽内的区域进行N型掺杂，获得N型掺杂部。
在一种可能的实现方式中，在硅基底的背面形成位于第一凹槽内的N型掺杂部包括：在硅基底的背面位于第一凹槽内的区域沉积N型硅材料，获得N型掺杂部。
在一种可能的实现方式中，在硅基底的背面形成位于第一凹槽内的N型掺杂部包括：在P型掺杂部的上方和所述第一凹槽内形成第二硅膜，第二硅膜为N型掺杂硅膜；在第二硅膜上形成隔离结构，隔离结构用于隔离第二硅膜位于第一凹槽内的区域与位于所述第一凹槽外的区域，使得第二硅膜位于第一凹槽内的区域形成N型掺杂部。
采用上述技术方案的情况下，可以以整面成膜的方式形成第二硅膜，接着在第二硅膜上形成隔离结构，使得隔离结构可以隔离第二硅膜分为第一凹槽内的区域和第一凹槽外的区域。此时，第二硅膜位于第一凹槽内的区域即可形成N型掺杂部。这种工艺无需采用掩膜工艺对P型掺杂部进行保护，从而简化P型掺杂部制作过程。
在一种可能的实现方式中，在所述硅基底的背面形成位于所述第一凹槽内的N型掺杂部后，在所述P型掺杂部上形成第一电极，在所述N型掺杂部上形成第二电极前，上述太阳能电池的制作方法还包括：在P型掺杂部和N型掺杂部之间形成第二凹槽，防止共掺杂发生。
在一种可能的实现方式中，在硅基底的背面形成第一硅膜前，上述太阳能电池的制作方法还包括：在硅基底的背面形成下隧穿材料层。在此基础上，当刻蚀形成有P型掺杂部的第一硅膜时，下隧穿材料层可以在减少刻蚀剂刻蚀硅基底背面的前提下，保证刻蚀剂可以均匀的将第一硅膜所形成的N型掺杂部完全去除，优化硅基底的质量，提高产品器件性能。
在一种可能的实现方式中，在对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀，以去除第一硅膜除P型掺杂部外的区域，获得第一凹槽后，该下隧穿材料层没有被P型掺杂部覆盖的区域被去除。此时，下隧穿材料层被P型掺杂部覆盖的区域可以饱和硅基底的表面悬挂键，从而降低表面态缺陷密度，提高产品器件性能。
在一些可能的实现方式中，在对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀，以去除第一硅膜除所述P型掺杂部外的区域，获得第一凹槽后，该下隧穿材料层没有被P型掺杂部覆盖的区域被保留。此时，下隧穿材料层可以饱和硅基底表面的悬挂键，从而降低表面态缺陷密度，提高产品器件性能。
在一些可能的实现方式中，上述第一硅膜的厚度为20nm～500nm，下隧穿材料层的厚度为0.5nm-5nm。
在一种可能的实现方式中，上述下隧穿材料层的材质为介电层。该介电层包括本征非晶硅、本征多晶硅、氮氧硅、碳化硅、氮化化硅、氧化硅中的一种或多种。本征硅可以为本征非晶硅和/或本征多晶硅。
在一种可能的实现方式中，对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀，以去除第一硅膜除所述P型掺杂部外的区域，获得第一凹槽后，在P型掺杂部上形成第一电极，在N型掺杂部上形成第二电极前，上述太阳能电池的制作方法还包括：在P型掺杂部的上表面和第一凹槽的内壁形成上隧穿材料层。此时，上隧穿材料层可以进一步降低共掺杂程度。并且，当第一凹槽的底部没有钝化材料时，硅基底的背面位于第一凹槽的区域裸露。此时，上隧穿材料层可以覆盖第一凹槽的底部，对硅基底的背面位于第一凹槽的区域进行钝化，降低表面复合速率。
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可能的实现方式制作。
第二方面提供的太阳能电池的有益效果与第一方面或第一方面任一可能的实现方式的有益效果相同。
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1A至图1J为本发明实施例提供的一种太阳能电池的制作方法的各个阶段状态示意图；
图2A和图2B为本发明实施例提供的一种太阳能电池的两种结构示意图；
图3A至图3J为本发明实施例提供的另一种太阳能电池的制作方法的各个阶段状态示意图；
图4A和图4B为本发明实施例提供的另一种太阳能电池的两种结构示意图；
图5A至图5J为本发明实施例提供的又一种太阳能电池的制作方法的各个阶段状态示意图；
图6A至图6C为本发明实施例提供的又一种太阳能电池的三种结构示意图；
图7A至图7J为本发明实施例提供的再一种太阳能电池的制作方法的各个阶段状态示意图；
图8A和8B为本发明实施例提供的再一种太阳能电池的两种结构示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
指交叉背接触(Interdigitated back contact，缩写为IBC)电池是一种正负金属电极呈指交叉状方式排列在电池背光面的背结背接触电池结。它的p-n结位于电池背面，电流属于二维传输模型。基于此，在制作IBC电池的过程中，需要在硅基底的背面进行硼、磷局部掺杂，形成指状交叉排列的P型掺杂部和N型掺杂部。基于此，在制作IBC电池的过程中，有可能出现硼磷共掺杂的问题，导致IBC电池的制作良率不高。另外，在制作P型掺杂部和N型掺杂部引入多次掩膜(例如多次光刻胶掩膜和多次硬掩模等)工艺制作P型掺杂部和N型掺杂部，使得工艺步骤复杂，导致杂质引入几率增加，进而导致过程品质难以控制。
发明人发现：硅材料进行P型掺杂的温度大于硅材料进行N型掺杂温度比较低。基于此，可以先在硅基底的背面制作P型掺杂部，再在硅基底的背面制作N型掺杂部，以此缓解N型掺杂部制作过程中，P型杂质元素(例如：硼元素)向N型掺杂部横向扩散的程度。同时，由于硅材料掺杂N型杂质的浓度越高，硅材料越容易刻蚀，硅材料掺杂P型杂质浓度越高，硅材料越难刻蚀，因此，对于硅材料来说，高浓度N型掺杂的硅材料刻蚀速率＞低浓度N型掺杂的硅材料刻蚀速率＞本征硅材料＞低浓度P型掺杂的硅材料刻蚀速率＞高浓度P型掺杂的硅材料刻蚀速率。基于此，本发明实施例提供一种太阳能电池的制作方法，利用硅材料在掺杂杂质元素时所具有的刻蚀特性，对硅材料的局部进行一次P型掺杂和一次刻蚀，制作P型掺杂部以及用以形成N型掺杂部的第一凹槽。在此基础上，在第一凹槽内形成N型掺杂部，以在简化工艺的同时，降低(硼磷)共掺杂的可能性，提高过程品质可控性和产品性能。
根据太阳能电池的制作工艺不同，硅基底的背面结构呈现不同的构造。下面结合附图描述本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法。
图1A至图1J为本发明实施例提供的一种太阳能电池的制作方法的各个阶段状态示意图。本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法包括：
如图1A所示，提供一硅基底100。该硅基底100具有相对的正面和背面。硅基底100的正面为受光面，硅基底100的背面为背光面。硅基底100的正面和背面可以为抛光面，也可以为正面为绒面，背面为抛光处理。应理解，该硅基底100的正面和背面是否需要抛光或进行绒面化，可以结合工艺步骤进行调整。例如：可以在硅基底还未进行任何成膜工艺和掺杂工艺前，对硅基底的正面进行绒面化。当然，还可以在太阳能电池制作过程中对硅基底100的正面进行绒面化。
如图1A所示，如果需要对硅基底100的正面和/或背面进行抛光处理，可以采用化学机械抛光或机械抛光等工艺抛光硅基底100的正面和/或背面。
如图1A所示，上述硅基底100可以为P型硅基底，也可以为N型硅基底，可以根据实际情况选择现有材质的硅片，也可以选择本征硅片的基础上，对本征硅片进行相应杂质元素的掺杂，获得含有相应掺杂元素的硅基底。
在一种示例中，如图1A所示，上述硅基底100所含有的杂质元素的有效掺杂浓度可以为1019cm-3～1022cm-3。例如：当硅基底100为P型硅基底，硅基底100所含有的P型元素为第IIIA族元素的有效掺杂浓度可以为1019cm-3～1022cm-3。第IIIA族元素包括但不仅限于B、Ga、Al、In等中的一种或多种。
在另一种示例中，如图1A所示，当硅基底100为N型硅基底，硅基底100所含有的N型元素为第VA族元素的有效掺杂浓度可以为1019cm-3～1022cm-3。第VA族元素包括但不仅限于此P、As、Sb等中的一种或多种。
如图1B所示，在硅基底100的背面形成第一硅膜200。第一硅膜200可以根据实际需要设置，例如20nm-500nm。硅膜的厚度具体可以为20nm、500nm、150nm或300nm等。
如图1B所示，从第一硅膜200的晶型和尺寸来说，该第一硅膜200可以为非晶硅、多晶硅、微晶硅、纳米硅等中的一种或多种。当如果第一硅膜200的材质为多种的情况下，第一硅膜200可以为同一层第一硅膜含有多种硅材料。
如图1B所示，从第一硅膜200是否掺杂杂质元素来说，上述第一硅膜200不仅可以为本征硅膜，还可以为轻掺杂硅膜。轻掺杂硅膜所含有的杂质元素可以为P型杂质元素，也可以为N型杂质元素。该轻掺杂硅膜所含有的杂质元素的有效掺杂浓度(即每立方厘米掺杂的杂质元素个数)比较小。本发明实施例中杂质元素的有效掺杂浓度小于1019cm-3，定义为杂质元素在相应膜层中出现轻掺杂。例如：轻掺杂硅膜所含有的杂质元素的有效掺杂浓度小于1019cm-3。
在实际应用中，如图1B所示，上述第一硅膜200可以采用化学气相沉积(ChemicalVapor Deposition，缩写为CVD)等薄膜生长工艺在硅基底的背面形成第一硅膜200。以等离子增强化学气相沉积(Plasma Enhanced CVD，缩写为PECVD)为例，将硅基底100以背面朝上的方式放置于工艺腔内，并将工艺腔的温度设定为150℃～350℃。向工艺腔内通入纯硅烷，纯硅烷在150℃～350℃的环境下经过射频电场作用分解，进而在硅基底100形成非晶硅薄膜。在一些情况下，可以对非晶硅薄膜进行退火，使得非晶硅薄膜转换为多晶硅薄膜或者微晶硅薄膜。当然，也可以对非晶硅薄膜不进行退火操作，非晶硅薄膜也可以在后续掺杂工艺等热过程中转换为多晶硅薄膜或者微晶硅薄膜。
如图1B和图1C所示，对第一硅膜200的局部区域进行P型掺杂，获得形成有P型掺杂部P的第一硅膜200。此时，P型掺杂部P的多数载流子为空穴，呈现P型掺杂硅的特征。P型掺杂所掺杂的杂质元素为第IIIA族元素，具体可以参考前文，此处不做赘述。
如图1B和图1C所示，当本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法为IBC电池时，IBC电池中的P型掺杂部P和N型掺杂部呈指交叉状方式分布在硅基底100的背面，基于此，对第一硅膜200的局部区域进行P型掺杂时，进行P型掺杂和未进行P型掺杂的区域呈指交叉状分布，从而保证后续形成的N型掺杂部和P型掺杂部P可以以指交叉状分布。
在一种示例中，如图1B和图1C所示，上述P型掺杂的工艺为热扩散工艺。此时，可以将掺杂源形成在第一硅膜200表面，然后采用热驱入方式将P型杂质元素驱入第一硅膜200所需掺杂的区域。当采用热扩散工艺进行局部P型掺杂的过程中，可以是在第一硅膜200形成表面的过程中实现局域化，也可以是在热驱入过程中实现局域化。
如图1B和图1C所示，当在第一硅膜200形成表面的过程中实现局域化时，热扩散工艺的掺杂源形成方式为局部形成方式，热扩散工艺的杂质元素驱入方式为以加热设备为热源的驱入方式。局部形成方式是指：采用包括但不仅限于丝网印刷、喷墨打印等图形化形成方式将掺杂源以浆料的形式形成在第一硅膜200需要掺杂的区域。加热设备可以为管式加热炉、链式加热设备，激光加热设备等加热设备。由于掺杂源已经局部形成，使得只需采用管式加热或其它加热方式将杂质元素驱入相应材料中，因此，本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法中，P型掺杂无需另外在相应表面形成掩膜图案，从而减少清洗和刻蚀流程，进而降低杂质引入几率。
举例说明，如图1B和图1C所示，采用丝网印刷工艺将含硼浆料印刷在第一硅膜200需要掺杂的区域，并利用管式加热设备加热，将含硼浆料含有的硼元素驱入第一硅膜200需要掺杂的区域中，使得第一硅膜200的局部区域形成P型掺杂部P。
如图1B和图1C所示，当在热驱入过程中实现局域化时，热扩散工艺的掺杂源形成方式为整面形成方式，热扩散工艺的杂质元素驱入方式为以激光为热源的局部驱入方式。此处整面形成方式是指：采用包括但不仅限于淀积、旋涂等成膜方式在第一硅膜200整面形成掺杂源，然后利用激光为热源，加热掺杂源局部区域，使得一定量的P型杂质元素被驱入第一硅膜200的局部区域。淀积方式可以是气相沉积或者管式通源方式等。此时，由于以激光为热源将杂质元素局部驱入相应材料中，因此，本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法中，无需在相应表面图形化形成掺杂源，从而有效减少工艺复杂度。
举例说明，如图1B和图1C所示，采用管式加热炉在第一硅膜200整面浅沉积含第IIIA族杂质元素的氧化硅(如硼硅玻璃BSG)，然后利用激光进行图形化辐照含第IIIA族杂质元素的氧化硅的局部区域，使得氧化硅被激光辐照后的局部区域所含有的第IIIA族杂质元素被驱入第一硅膜200的局部区域，从而实现局部P型掺杂。
在一种示例中，如图1B和图1C所示，上述P型掺杂的工艺为离子注入工艺。离子注入工艺的离子注入设备具有掩膜板。此时，掩膜板可以内置于离子注入设备内。此时，离子注入方法中可以较为容易实现图形化掺杂，仅需要在离子注入设备中加入固定的图形化的遮挡板即可实现。这种遮挡板可以长期使用，图形化的成本相对较低。并且，不管是对第一硅膜200的局部区域进行P型掺杂时，无需另外在相应表面形成掩膜图案，从而减少清洗和刻蚀流程，进而降低杂质引入几率。
在实际应用中，如图1B和图1C所示，将掺杂源蒸汽通入离子注入设备中，并结合遮挡板使得离子注入设备向第一硅膜200的局部区域图形化注入第IIIA族杂质离子(如硼元素)，并进行退火，以修复第一硅膜200中的晶格缺陷，使得第IIIA族杂元素以原子的形式移动到晶格点，将其激活，从而达到对第一硅膜200局部区域进行P型掺杂的目的。
如图1B和图1C所示，为了利用第一硅膜200制作P型掺杂部P，第一硅膜200进行P型掺杂区域(即P型掺杂部P)和第一硅膜200未进行P型掺杂的区域(下文称作局部硅膜210)的刻蚀速率具有较大的差异，以为后续采用刻蚀方式刻蚀第一硅膜200提供基础。为了保证P型掺杂部P与局部硅膜210的刻蚀速率差异足够大，此处当第一硅膜200含有有效掺杂浓度小于1019cm-3的杂质元素，P型掺杂后，P型掺杂部P含有有效掺杂浓度为1019cm-3～1022cm-3的P型杂质元素，局部硅膜210含有有效掺杂浓度小于1019cm-3的杂质元素。
如图1B和图1C所示，当第一硅膜200为本征硅时，对第一硅膜200的局部区域进行P型掺杂，所获得的P型掺杂部P的膜质为P型硅，局部硅膜210的膜质为本征硅。此时，P型掺杂部P的刻蚀速度小于局部硅膜210的刻蚀速率，因此，刻蚀形成有P型掺杂部P的第一硅膜200时，可以在去除局部硅膜210的同时，保留P型掺杂部P。例如：当第一硅膜200为本征硅，P型掺杂部P含有有效掺杂浓度为1019cm-3、1020cm-3或1022cm-3的硼元素，局部硅膜210没有含有P型或N型掺杂离子。
如图1B和图1C所示，当第一硅膜200为轻掺杂有P型杂质元素时，对第一硅膜200的局部区域进行P型掺杂，所获得的P型掺杂部P的膜质为重掺杂P型硅，局部硅膜210的膜质为轻掺杂P型硅。此时，P型掺杂部P的刻蚀速度小于局部硅膜210的刻蚀速率，因此，刻蚀形成有P型掺杂部P的第一硅膜200时，可以在去除局部硅膜210的同时，保留P型掺杂部P。例如：当第一硅膜200轻掺杂有有效掺杂浓度为1014cm-3的硼元素，P型掺杂部P含有有效掺杂浓度为1019cm-3、1021cm-3或1022cm-3的硼元素。局部硅膜210轻掺杂有有效掺杂浓度为1014cm-3的硼元素。
如图1B和图1C所示，当第一硅膜200为轻掺杂有N型杂质元素时，对第一硅膜200的局部区域进行P型掺杂时，所获得的P型掺杂部P的膜质为实际为P型杂质元素和N型杂质元素共掺杂的硅(即第VA族元素和第IIIA族元素共掺杂的硅)。并且P型杂质元素的有效掺杂浓度大于N型杂质元素的有效掺杂浓度，P型掺杂部P以P型补偿掺杂区域的形式存在，且P型掺杂部P的刻蚀速率小于局部硅膜210的刻蚀速率，因此，刻蚀形成有P型掺杂部P的硅膜时，可以在去除局部硅膜的同时，保留P型掺杂部P。例如：当第一硅膜200轻掺杂有有效掺杂浓度为1012cm-3的磷元素，P型掺杂部P含有有效掺杂浓度为1019cm-3、1020cm-3或1022cm-3的硼元素。局部硅膜210轻掺杂有有效掺杂浓度为1012cm-3的磷元素。
基于上述原因，如图1B～1D所示，对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行刻蚀，以去除局部硅膜210。此时，局部硅膜210被去除后，在该区域形成第一凹槽C1，而P型掺杂部P被保留。应理解，由于第一硅膜200形成在硅基底100作为背光面的背面，并未形成有绒面等陷光结构，因此，即使刻蚀第一硅膜200的时候，不管是否对硅基底100的背面产生一定的损伤，也不会影响电池的光利用率。
例如：如图1B～1D所示，当硅基底100为N型硅基底，第一硅膜200的膜质为轻掺杂的P型硅或轻掺杂的N型硅时，硅基底100的刻蚀速率大于第一硅膜200的刻蚀速率，基于此，对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行刻蚀，可以在保留P型掺杂部P的情况下，先以较慢的刻蚀速度持续刻蚀局部硅膜210一段时间，直至局部硅膜210被刻蚀完时，由于硅基底100的存在，刻蚀速率逐渐上升。此时，刻蚀剂会比较快的刻蚀硅基底100的背面，以达到均匀完全刻蚀局部硅膜210的目的，避免局部硅膜210所在位置出现刻蚀不完全的情况出现。同时，由于硅基底100的背面没有绒面，因此，虽然刻蚀剂以较快的速度刻蚀硅基底100的背面，导致硅基底100的背面出现一定的损伤，也不会影响所制作的电池光利用率。
又例如：如图1B～1D所示，当硅基底100为P型硅基底，第一硅膜200为轻掺杂的P型硅或轻掺杂的N型硅时，硅基底100的刻蚀速率小于第一硅膜200的刻蚀速率。基于此，可以以硅基底100作为刻蚀停止层，对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行刻蚀，可以在保留P型掺杂部P的情况下，先以较快的刻蚀速度持续刻蚀局部硅膜210一段时间，直至局部硅膜210被刻蚀完时，由于硅基底100的存在，刻蚀速率逐渐下降，从而更好的将硅基底100上方的局部硅膜210刻蚀完全，避免局部硅膜210所在位置出现刻蚀不完全的情况出现。同时，由于硅基底100的存在，在刻蚀至局部硅膜210的底部时，可以在均匀局部硅膜210的前提下，刻蚀剂基本不会损伤硅基底100的背面，也不会影响所制作的电池光利用率。并且，由于刻蚀剂没有损伤硅基底100的背面，可以减少硅基底100的背面表面态缺陷，从而降低表面复合速率。
在一种示例中，上述刻蚀方式可以为湿法刻蚀，也可以为干法刻蚀。并且刻蚀方式可以与前文掺杂方式进行任意组合。
当刻蚀方式为湿法刻蚀时，湿法刻蚀剂可以为酸性刻蚀剂。酸性刻蚀剂可以包括含有氟离子或氟元素络合离子的酸性溶液进行刻蚀。例如：HF和磷酸混合水溶液，HF和HNO3混合水溶液，HNO3和NH4F混合水溶液等中的一种，但不仅限于此。例如：可以按照一定比例取70wt％的硝酸和50wt％的氟化铵水溶液进行混合，使得所获得的HNO3和NH4F混合水溶液所含有的HNO3和HH4F的质量比例可以为(2～30):1。又例如，可以按照一定比例取50wt％的氢氟酸和50wt％的硝酸进行混合，使得所获得的HNO3和HF的质量比例可以为100:1到1:10。
当然，还可以在在酸性刻蚀剂加入高氯酸、磷酸、醋酸等。例如：可以将氢氟酸和高氯酸混合使用，刻蚀硅材料，至于硫酸的其他酸性物质，则可以调节酸性刻蚀剂的pH值，并提供氢离子，使得酸性刻蚀剂可以在适当pH范围刻蚀硅膜。
举例说明，如图1B～1D所示，采用管式通源方式在本征硅膜质的第一硅膜200上表面形成硼硅玻璃，使用激光对硼硅玻璃进行图形化的辐照，使得硼硅玻璃被激光辐照后的区域掺杂成为P型掺杂部P；接着采用酸性溶液(如HF和HNO3混合水溶液)作为酸性刻蚀剂对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行刻蚀。由于局部硅膜210的经过硼掺杂，使得局部硅膜210含有的硼元素含量极高，而局部硅膜的膜质为本征硅，因此，局部硅膜210的刻蚀速率大于P型掺杂部P的刻蚀速率。此时，可以选择性刻蚀P型掺杂部P(第IIIA族掺杂硅)和局部硅膜210，以图形化刻蚀掉第一硅膜200中除P型掺杂部P外的局部硅膜210。
如图1B～1D所示，当上述刻蚀方式为干法刻蚀时，干法刻蚀的工艺可以为反应离子刻蚀(Reactive Ion Etching，缩写为RIE)、电子回旋共振式等离子(Electroncyclotron resonance，缩写为ECR)刻蚀和电感耦合等离子(Inductively CoupledPlasma，缩写为ICP)刻蚀等，以及类似的其他气相刻蚀方法。如图1C和1D所示，无论第一硅膜200的膜质为本征硅还是轻掺杂硅，这些干法刻蚀方法均选择型刻蚀P型掺杂部P(第IIIA族掺杂硅)和未进行P型掺杂的第一硅膜200(如轻掺杂硅或者本征硅膜质的硅膜)，以图形化刻蚀掉第一硅膜200除P型掺杂部P之外的局部硅膜210。
上述干法刻蚀的刻蚀剂为含卤素元素气体。含卤素元素气体可以为含氟元素、氯元素、溴元素中至少一种的气体。含卤素元素气体也可以为含氟元素气体、含氯元素气体、含溴元素气体、含氟元素和氯元素气体、含元素氯和溴元素气体中至少一种的气体。
当含卤素元素气体为含氯元素气体，则含氯元素气体可以为Cl2、HCl中的一种或两种。当含卤素元素气体为含氟气体，则含氟元素气体可以为C2F6、NF3、SF6、CF4中的一种或多种。当含卤素元素气体为含溴元素气体，则含溴元素气体可以为HBr。当含卤素元素气体为含氟元素和氯元素气体，则含氟元素和氯元素气体可以为ClF3蒸汽、CClF5中的一种或两种。当含卤素元素气体为含溴元素和氟元素气体，则含溴元素和氟元素气体可以为CBrF4。
举例说明，如图1B～1D所示，以C2F6和Cl2的混合气体为干法刻蚀气体对第一硅膜200进行干法刻蚀时，对P型掺杂部P的刻蚀速率比较慢(可以降低到0.5nm/s)，而对于除P型掺杂部P的局部硅膜210(本征硅膜质或轻掺杂硅膜质)的刻蚀速率比较快(可以达到5.6nm/s)，因此，采用干法刻蚀可以很好的刻蚀掉P型掺杂部P。并且，在两种气体混合的情况下，通过调整各个气体的比例(如流量比/体积比等)，以间接调P型掺杂部P和局部硅膜210的刻蚀速率比例，从而使得刻蚀工艺具有更宽的工艺窗口。
如图1B～1D所示，如果P型杂质元素的有效掺杂浓度沿着第一硅膜200厚度方向具有一定的梯度，P型杂质元素的有效掺杂浓度沿着第一硅膜200厚度减小的方向逐渐降低。这种情况下，采用湿法刻蚀方式刻蚀形成有P型掺杂部P的第一硅膜200的过程中，不仅不容易将局部硅膜210去除完全，还容易出现横向刻蚀的问题。当采用干法刻蚀方式刻蚀形成有P型掺杂部P的第一硅膜200时，可以均匀完全的去除所需刻蚀掉的局部硅膜210，获得高宽比较好的凹槽，且不会发生横向刻蚀所产生的P型掺杂部P悬空的现象。此时，刻蚀后所保留的P型掺杂部P与下方膜层具有足够大的接触面积，以使得太阳能电池在较低电阻下导出电流。由此可见，相比于湿法刻蚀，干法刻蚀可以保证太阳能电池具有较好的性能。
如图1B～图1E所示，对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行刻蚀后，在硅基底100的背面形成位于第一凹槽C1内的N型掺杂部N。此时，N型掺杂部N和P型掺杂部P呈指交叉状分布。N型掺杂部N所含有的N型杂质元素的有效掺杂浓度可以为1019cm-3～1022cm-3。当然，也可以高于这个范围。至于N型杂质元素的种类，则可以参考前文。
如图1E所示，当硅基底100为N型硅基底时，P型掺杂部P作为发射极使用，用以导出空穴，N型掺杂部N作为背场使用，与N型硅基底形成高低结，诱导形成PN结，增强载流子的分离能力，并导出电子。当硅基底100为P型硅基底时，N型掺杂部N作为发射极使用，用以导出电子，P型掺杂部P作为背场(Back Field Surface)使用，与P型硅基底形成高低结，诱导形成PN结，增强载流子的分离能力，并导出空穴。
如图1E所示，当采用掺杂工艺制作N型掺杂部N时，N型掺杂温度低于前文P型掺杂温度，因此，采用掺杂工艺制作于N型掺杂部N时，P型掺杂部P所含有的P型杂质元素也不容易横向扩散至制作第一凹槽C1内的区域，从而降低P型杂质元素和N型杂质元素共掺杂的程度和发生几率。
例如：在图1C中，在950℃对第一硅膜110的局部区域进行磷掺杂，制作出P型掺杂部P。在图1E中，在850℃采用掺杂工艺制作N型掺杂部N。由于前者掺杂温度为950℃，后者掺杂温度为850℃，因此，P型掺杂部P所含有的P型杂质元素也不容易横向扩散至制作图1D所示的第一凹槽C1内的区域。
如图1E所示，形成N型掺杂部N的方式多种多样，可以是直接采用掺杂工艺将N型杂质元素掺杂在硅基底的背面位于第一凹槽C1的区域。当然，也可以在硅基底的背面位于第一凹槽C1形成本征硅，接着采用掺杂工艺对本征硅进行N型杂质元素掺杂，获得N型掺杂部N。
在一种示例中，如图1E所示，可以对硅基底100的背面位于第一凹槽C1内的区域进行N型掺杂，获得N型掺杂部N。至于N型掺杂的元素，则可以参考前文N型杂质元素选择。
例如：如图1E所示，在不制作掩膜的情况下，参考前文在P型掺杂部P和第一凹槽C1内形成整面的磷硅玻璃，然后采用局部激光辐照的方式或者局部加热方式将磷硅玻璃所含有的磷元素驱入硅基底100的背面位于第一凹槽C1内的区域，从而在硅基底100的背面形成位于第一凹槽C1内的N型掺杂部N。而硅基底100的背面位于第一凹槽C1外的磷硅玻璃，则可以用利用掩膜遮蔽后酸洗工艺去除。
当然，如图1E所示，也可以直接在硅基底100的背面位于第一凹槽C1内的区域形成磷硅玻璃，然后采用局部激光辐照或者局部加热方式，将磷硅玻璃所含有的磷元素驱入硅基底100的背面位于第一凹槽C1内的区域，从而在硅基底100的背面形成位于第一凹槽C1内的N型掺杂部N。
又例如：如图1E所示，在不制作掩膜的情况下，参考前文采用离子注入机和掩膜板结合的方式对硅基底100的背面位于第一凹槽C1内的区域进行磷掺杂，获得N型掺杂部N。
在另一种示例中，如图1E所示，可以在硅基底100的背面位于第一凹槽C1内的区域沉积N型硅材料，获得N型掺杂部N。该沉积工艺可以为前文所述的PECVD工艺，也可以为LPCVD(Low Pressure CVD，缩写为LPCVD)工艺，当然，也可以为物理溅射工艺。
举例说明，如图1E所示，在P型掺杂部P上方和第一凹槽C1内沉积掺杂磷多晶硅，接着利用掩膜遮蔽后酸洗工艺去除P型掺杂部P上方的掺杂磷多晶硅。
例如：如图1E所示，当采用PECVD工艺形成N型掺杂部N时，可以向工艺腔内通入硅烷和磷烷作为反应气体，在射频电场的作用下，硅烷和磷烷反应，并在P型掺杂部P上方和第一凹槽C1内形成掺杂磷多晶硅；接着利用掩膜遮蔽后酸洗工艺去除P型掺杂部P上方的掺杂磷多晶硅，从而获得位于第一凹槽C1内的N型掺杂部N。
又例如：如图1E所示，当采用物理溅射工艺形成N型掺杂部N时，可以在真空条件下，利用高能氩离子轰击硅源靶材和磷源靶材，使得硅源靶材和磷源靶材在P型掺杂部P上方和第一凹槽C1内形成掺杂磷多晶硅；接着采用利用掩膜遮蔽后酸洗工艺去除P型掺杂部P上方的掺杂磷多晶硅，从而在硅基底100的背面位于第一凹槽C1内的区域位于第一凹槽C1内的N型掺杂部N。
在一种示例中，如图1F所示，在形成N型掺杂部N后，可以在N型掺杂部N和P型掺杂部P之间形成第二凹槽C2，以去除N型掺杂部N和P型掺杂部P的共掺杂区域。当然，也可以不形成第二凹槽C2，使得P型掺杂部P和N型掺杂部N之间形成横向PN结即可。
在实际应用中，如图1F所示，如果采用掺杂工艺形成N型掺杂部N，如果掺杂工艺的选择性不好，N型掺杂部N和P型掺杂部P很容易发生共掺杂。基于此，可以利用激光开槽，在N型掺杂部N和P型掺杂部P之间形成第二凹槽C2进行隔离。当然，如果掺杂工艺的选择性好(例如PECVD、LPCVD沉积N型掺杂部N或者离子注入掺杂工艺形成N型掺杂部N)，N型掺杂部和P型掺杂部P发生共掺杂的程度比较低，对电池性能影响不大。此时，无需在P型掺杂部P和N型掺杂部N之间形成第二凹槽C2。
在一种示例中，如图1G所示，如果硅基底100之前没有形成绒面，那么为了提高光线利用率，当完成P型掺杂部P和N型掺杂部N制作后，可以对硅基底100的正面进行制绒操作，以利用绒面进行陷光。例如：可以采用碱液或酸液对硅基底100的正面进行腐蚀，使得硅基底100的表面形成绒面。
如图1G所示，采用含异丙醇的四甲基氢氧化铵混合水溶液腐蚀硅基底100的正面进行腐蚀正面。此时，含异丙醇的四甲基氢氧化铵混合水溶液可以利用硅基底100的100面特性，在硅基底100的正面刻蚀出金字塔结构的绒面。并且，还可以调整异丙醇和四甲基氢氧化铵的比例，调整金字塔结构的形貌和尺寸。另外，可以在硅基底100背面的P型和N型掺杂完成后，在硅基底100的正面制作绒面。
另外，如图1G所示，考虑到硅基底100的背面进行各种掺杂工艺，有可能会在硅基底100的正面引入杂质材料。例如：当在硅基底100的背面磷扩散工艺时，硅基底100的正面有可能绕扩散，并在高温加热时，形成磷硅玻璃。此时，需要采用氢氟酸去除磷硅玻璃等杂质材料。并且如果硅基底100的正面如果形成还有可能形成不需要的PN结，因此，可以采用利用链式清洗机去除硅基底的正面形成的掺杂硅。
在一种示例中，如图1H所示，可以在硅基底100的正面进行N型掺杂，形成前场FSF，以利用前场FSF驱动硅基底100的少子向至硅基底100的背面移动。例如：当硅基底100为N型硅基底，可以在硅基底100的正面进行整面磷扩散，形成N型前场。又例如：当硅基底100为P型硅基底，可以在硅基底100的正面进行整面硼扩散，形成P型前场。
如图1I所示，在完成P型掺杂部P和N型掺杂部N的制作后，还可以对已经制作的结构可以进行双面钝化处理。此时，P型掺杂部P和N型掺杂部N的上表面均覆盖有第一钝化层310。硅基底100的正面覆盖第二钝化层320。第一钝化层310和第二钝化层320的材质可以包括但不仅限于此氧化铝、氧化硅、碳化硅、氮氧化硅、氮化硅其中之一或多种，显然正面和背面的钝化材料和参数均可不同，也可以相同。
在实际应用中，如图1I所示，采用PECVD工艺在P型掺杂部P和N型掺杂部N的上表面形成氮化硅、氧化硅、氧化铝等钝化材料，这些钝化材料可以不仅可以形成于P型掺杂部P和N型掺杂部N的上表面形成第一钝化层310，还可以形成于第二凹槽C2内作为隔离结构，隔离P型掺杂部P和N型掺杂部N。第一钝化层310可以与P型掺杂部P和N型掺杂部N的表面悬挂键结合，以降低表面复合速率。采用PECVD工艺在硅基底100的正面形成氮化硅、氧化硅、氧化铝等材质的第二钝化层320。第二钝化层320可以对硅基底的正面一侧进行钝化。
在此基础上，如图1J所示，可以在第一钝化层310对应P型掺杂部P和N型掺杂部N的区域分别进行激光开槽，使得在P型掺杂部P上形成第一电极410，在N型掺杂部N上形成第二电极420，从而完成太阳能电池制作。此时，第一电极410穿过第一钝化层310与P型掺杂部P接触，第二电极420穿过第一钝化层310与N型掺杂部N接触。
在实际应用中，如图1J所示，可以采用溅射工艺在第一钝化层310上整层溅射铝层，使得铝层通过第一钝化层310的开槽区域分别与P型掺杂部P和N型掺杂部N接触。接着采用激光剥离技术剥离铝层没有对应P型掺杂部P和N型掺杂部N的区域，从而制作成第一电极410和第二电极420。当然，也可以采用干法刻蚀工艺刻蚀铝层没有对应P型掺杂部P和N型掺杂部N的区域，从而制作成第一电极410和第二电极420。
本发明实施例提供一种太阳能电池，可以可选的采用图1A至图1J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。该太阳能电池可以为图1J最终所呈现的结构，也可以为其它结构。
图2A示例出本发明实施例提供的一种太阳能电池的一种结构示意图。如图2A所示，该太阳能电池的类型可以为IBC电池，该IBC电池可以在没有图1F的前提下，通过图1A至图1E、图1G和图1J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。此时，第一电极410和第二电极均位于硅基底100的背面，P型掺杂部P和N型掺杂部N侧壁接触，第一电极410贯穿第一钝化层310位于第一凹槽C1外的区域形成在P型掺杂部P的上方，第二电极420贯穿第一钝化层310位于第一凹槽C1内的区域形成在N型掺杂部N的上方。硅基底100的正面为绒面Tex，且具有覆盖绒面Tex的第二钝化层320。
图2B示例出本发明实施例提供的一种太阳能电池的另一种结构示意图。如图2B所示，该太阳能电池的类型可以为IBC电池，该IBC电池可以通过图1A至图1J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。此时，第一电极410和第二电极均位于硅基底100的背面，P型掺杂部P和N型掺杂部N之间具有图1F所示的第二凹槽C2，并被钝化材料填充，第一电极410贯穿第一钝化层310位于第一凹槽C1外的区域形成在P型掺杂部P的上方，第二电极420贯穿第一钝化层310位于第一凹槽C1内的区域形成在N型掺杂部N的上方。硅基底100的正面为绒面Tex，且具有覆盖绒面Tex的前场FSF，以及覆盖前场FSF的第二钝化层320。
在一种示例中，如图2A和图2B所示，硅基底100为N型硅基底，P型掺杂部P作为发射极使用，N型掺杂部N作为N型背场使用。当然，硅基底100的正面也可以形成N型前场。
图3A至图3J为本发明实施例提供的一种太阳能电池的制作方法的各个阶段状态示意图。本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法包括：
如3A所示，提供一硅基底100。该硅基底100同样具有相对的正面和背面。硅基底100的正面为受光面，硅基底100的背面为背光面，具体细节参考图1A相关描述。
如图3B所示，在硅基底100的背面形成可用以制作P型掺杂部P的第一硅膜200，具体细节参考图1B所示。
如图3C所示，对第一硅膜200的局部区域进行P型掺杂，获得形成有P型掺杂部P的第一硅膜200，具体细节参考图1C所示。
如图3D所示，对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行刻蚀，以去除局部硅膜210，获得第一凹槽C1，具体细节参考图1D所示。
在一种示例中，如图3E所示，可以选择性在P型掺杂部P的上表面和第一凹槽C1的内壁形成上隧穿材料层TLU，以减少后续形成N型掺杂部N对P型掺杂部P的不利影响。上隧穿材料层TLU的材料可以包括本征硅、氮氧硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅中的一种或多种等材料。本征硅可以为非晶硅。
并且，当图3B所示的第一硅膜200直接形成在硅基底100的背面，对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行刻蚀，使得硅基底100的背面部分区域裸露。此时，上隧穿材料层TLU可以覆盖第一凹槽C1的底部，对硅基底100的背面位于第一凹槽C1的区域进行钝化，降低表面复合速率。
如图3D～图3F所示，获得第一凹槽C1后，在P型掺杂部P的上方和第一凹槽C1内形成第二硅膜500。该第二硅膜500为N型掺杂硅膜。
如图3D～图3G所示，在第二硅膜500上形成隔离结构，该隔离结构用于隔离第二硅膜500位于第一凹槽C1内的区域与位于第一凹槽C1外的区域，使得第二硅膜500位于第一凹槽C1内的区域形成N型掺杂部N。
在实际应用中，如图3D～图3G所示，可以在第二硅膜500上进行刻蚀，形成贯穿第二硅膜500和上隧穿材料层TLU的第二凹槽C2，以利用第二凹槽C2容纳隔离材料。此时，虽然第二凹槽C2所分割成第二硅膜500一次形成，但是因为第二凹槽C2可以的存在，并且还可以容纳隔离材料，使得隔离通道将第二硅膜500分割成两部分后，第二硅膜500位于第一凹槽C1内的区域(用以形成N型掺杂部N)与位于第一凹槽C2外的区别之间不发生相互干扰，因此无需去除第二硅膜500位于P型掺杂部P上方的区域，从而简化制作工艺。应理解，P型掺杂部P的上方仅代表一种空间位置关系，只非接触关系，只要保证第二硅膜500位于P型掺杂部P上方即可。
在一种示例中，如图3F和图3G所示，当采用掺杂工艺形成第二硅膜500时，可以参考前文第一硅膜的膜质选择多晶硅材料(例如本征硅或轻掺杂硅)，以多晶硅材料为原料在P型掺杂部P的上方和第一凹槽C1内淀积多晶硅膜，接着采用掺杂工艺对多晶硅膜进行N型掺杂，使得多晶硅膜转化为掺N型杂质元素的硅膜(即第二硅膜500)，并以此为基础在掺N型杂质元素的硅膜上方制作隔离结构，形成N型掺杂部N。
例如：如图3F和图3G所示，当采用热扩散工艺对多晶硅膜进行掺杂时，可以在不制作掩膜的情况下，在P型掺杂部P和第一凹槽C1内形成整面的磷硅玻璃，然后采用整面激光辐照的方式或者整面加热方式将磷硅玻璃所含有的磷元素驱入硅基底100的背面位于第一凹槽C1内的区域，从而形成覆盖P型掺杂部P和第一凹槽C1的第二硅膜500。并且虽然第二硅膜500位于第一凹槽C1外的区域形成于P型掺杂部P的上方，但是上隧穿材料层TLU可以阻挡热扩散工艺中磷元素对P型掺杂部P的影响，从而进一步降低共掺杂问题。
又例如：如图3F和图3G所示，在不制作掩膜的情况下，参考前文采用离子注入机整面在P型掺杂部P和第一凹槽C1内注入磷元素，从而形成覆盖P型掺杂部P和第一凹槽C1的第二硅膜500。并且虽然第二硅膜500位于第一凹槽C1外的区域形成于P型掺杂部P的上方，但是上隧穿材料层TLU可以阻挡离子注入工艺中磷元素对P型掺杂部P的影响，从而进一步降低共掺杂问题。
在另一种示例中，如图3F和图3G所示，当采用淀积工艺形成第二硅膜500时，该沉积工艺可以为前文所述的PECVD工艺，也可以为LPCVD(Low Pressure CVD，缩写为LPCVD)工艺，当然，也可以为物理溅射工艺。
例如：如图3F和图3G所示，当采用PECVD工艺形成第二硅膜500时，可以向工艺腔内通入硅烷和磷烷作为反应气体，在射频电场的作用下，硅烷和磷烷反应，并在P型掺杂部P上方和第一凹槽C1内形成掺杂磷多晶硅，从而获得覆盖P型掺杂部P上方和第一凹槽C1的第二硅膜500。并且虽然第二硅膜500位于第一凹槽C1外的区域形成于P型掺杂部P的上方，但是上隧穿材料层TLU可以阻挡PECVD工艺中磷元素对P型掺杂部P的影响，从而进一步降低共掺杂问题。
又例如：如图3F和图3G所示，当采用物理溅射工艺形成N型掺杂部N时，可以在真空条件下，利用高能氩离子轰击硅源靶材和磷源靶材，使得硅源靶材和磷源靶材在P型掺杂部P上方和第一凹槽C1内形成掺杂磷多晶硅，从而获得覆盖P型掺杂部P上方和第一凹槽C1的第二硅膜500。并且虽然第二硅膜500位于第一凹槽C1外的区域形成于P型掺杂部P的上方，但是上隧穿材料层TLU可以阻挡PECVD工艺中磷元素对P型掺杂部P的影响，从而进一步降低共掺杂问题。
在一些示例中，如图3H所示，当完成P型掺杂部P和N型掺杂部N制作后，可以对硅基底100的正面进行制绒操作，以利用绒面进行陷光。
在一种示例中，如图3H所示，可以在硅基底100的正面进行N型掺杂，形成前场(Front Surface Field，缩写为FSF)，以利用前场FSF驱动硅基底100的少子向至硅基底100的背面移动。
在一些示例中，如图3I所示，在完成P型掺杂部P和N型掺杂部N的制作后，还可以对已经制作的结构可以进行双面钝化处理。此时，第二硅膜500上形成第一钝化层310。硅基底100的正面覆盖第二钝化层320。第一钝化层310和第二钝化层320的材质可以包括但不仅限于此氧化铝、氧化硅、碳化硅、氮氧化硅、氮化硅其中之一或多种。
如图3G和图3I所示，上述第一钝化层310的材质可以与前文隔离结构的材料相同，也可以不同。当材料相同时，可以将第一钝化层310和隔离结构的制作兼容在一起。例如：在形成第二凹槽C2后，可以直接在第二硅膜500上形成钝化材料，使得钝化材料中的一部分进入第二凹槽C2。此时，第二硅膜500上方的钝化材料即形成第一钝化层310，而进入第二凹槽C2的钝化材料则形成隔离结构。至于第一钝化层310和第二钝化层320的细节描述，则可以参考前文图1I的描述。
在此基础上，如图3D和图3I所示，可以在第一钝化层310对应P型掺杂部P和N型掺杂部N的区域分别进行激光开槽，使得在P型掺杂部P上形成第一电极410，在N型掺杂部N上形成第二电极420，从而完成太阳能电池制作。此时，第一电极410穿第一钝化层310、第二硅膜500位于第一凹槽C1外的区域，以及上隧穿材料层TLU与P型掺杂部P接触，第二电极510穿第一钝化层310和上隧穿材料层TLU与P型掺杂部P接触。由于第二硅膜500位于硅基底100的背面，基本不会受到光照，因此，第二硅膜500位于第一凹槽C1外的区域虽然位于P型掺杂部P的上方，但是第二硅膜500位于第一凹槽C1的区域对于电流导出的影响可以忽略。至于第一电极410和第二电极420的制作细节，参考前文图1J描述。
本发明实施例提供一种太阳能电池，可以选择性的采用图3A至图3J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。该太阳能电池可以为3J最终所呈现的结构，也可以为其它结构。
图4A示例出本发明实施例提供的另一种太阳能电池的一种结构示意图。如图4A所示，该太阳能电池的类型可以为IBC电池，该IBC电池可以在没有图3E的情况下，以图3A至图3D、图3F至图3J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。此时，第一电极410和第二电极均位于硅基底100的背面，P型掺杂部P与N型掺杂部N的侧壁接触，第一钝化层310覆盖在第二硅膜500上方，并且形成第一钝化层310的部分材料进入第二硅膜500所开设的第二凹槽C2内，形成隔离结构。第一电极410贯穿第一钝化层310和第二硅膜500位于第一凹槽C1外的区域与P型掺杂部P接触，第二电极420贯穿第一钝化层310位于第一凹槽C1内的区域形成在N型掺杂部N的上方。硅基底100的正面为绒面Tex，绒面Tex覆盖有前场FSF和第二钝化层320。
图4B示例出本发明实施例提供的另一种太阳能电池的另一种结构示意图。如图4B所示，该太阳能电池的类型可以为IBC电池，该IBC电池可以在具有图3E的情况下，以图3A至图3J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。此时，第一电极410和第二电极均位于硅基底100的背面，P型掺杂部P与N型掺杂部N的上方和第一凹槽C1的内壁形成有上隧穿材料层TLU，第一钝化层310覆盖在第二硅膜500上方，并且形成第一钝化层310的部分材料进入贯穿第二硅膜500和上隧穿材料层TLU的第二凹槽C2(参考图3G和图3H)内，形成隔离结构。第一电极410贯穿第一钝化层310、第二硅膜500位于第一凹槽外的区域以及上隧穿材料层TLU与P型掺杂部P接触，第二电极420贯穿第一钝化层310位于第一凹槽内的区域形成在N型掺杂部N的上方。硅基底100的正面为绒面Tex，且具有覆盖绒面Tex的前场FSF，以及覆盖前场FSF的第二钝化层320
在一种示例中，如图4A和图4B所示，硅基底100为N型硅基底，P型掺杂部P作为发射极使用，N型掺杂部N作为N型背场使用。当然，硅基底100的正面也可以形成N型前场。
图5A至图5J为本发明实施例提供的又一种太阳能电池的制作方法的各个阶段状态示意图。下文仅着重描述图5A至图5J与图1A至图1J以及图3A～图1J不同的步骤，其它步骤均简略描述，详细描述可以参考前文。
如图5A所示，提供一硅基底100。该硅基底100同样具有相对的正面和背面。硅基底100的正面为受光面，硅基底100的背面为背光面，具体细节参考图1A相关描述。
如图5B所示，在硅基底100的背面形成下隧穿材料层TLD。该下隧穿材料层TLD的厚度可以为0.5nm～5nm。该下隧穿材料层TLD可以用于饱和硅基底100背面的悬挂键，降低表面态缺陷和表面复合速率。该下隧穿材料层TLD的材质可以包括本征硅、氮氧硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅中的一种或多种等材料。本征硅可以为非晶硅。
如图5C所示，在硅基底100的背面形成第一硅膜200，具体细节参考图1B所示的相关描述。
如图5C和5D所示，对第一硅膜200的局部区域进行P型掺杂，获得形成有P型掺杂部P的第一硅膜200，具体细节参考图3C所示，当然也可以参考图1C的相关描述。
如图5C～图5E所示，采用湿法刻蚀工艺对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行湿法刻蚀，以去除局部硅膜210，并保留P型掺杂部P。此时，湿法刻蚀工艺所使用的刻蚀剂为酸性刻蚀剂，该酸性刻蚀剂比较容易刻蚀掉局部隧穿材料，因此，对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行刻蚀，以去除局部硅膜210后，下隧穿材料层TLD被局部硅膜210覆盖的区域被去除。这种情况下，下隧穿材料层TLD可以在降低酸性刻蚀剂对硅基底100的损伤的前提下，使得刻蚀剂将局部硅膜210完全去除。此时，第一凹槽C1比较深，已经到达硅基底100的背面。而下隧穿材料层TLD的材质为介电层，可以有效饱和悬挂键，因此，当下隧穿材料层TLD被刻蚀后，所保留的位于P型掺杂部P下方的区域可以有效饱和P型掺杂部P覆盖区域的表面悬挂键，降低表面态缺陷密度和表面复合速率，从而保证太阳能电池效率。
举例说明，如图5C～图5E所示，采用PECVD在第一硅膜200上形成磷硅玻璃，然后采用激光进行图形化辐照，使得第一硅膜200对应激光辐照后的区域为P型掺杂部P。接着以HNO3和HF混合水溶液为酸性刻蚀剂刻蚀第一硅膜200。当第一硅膜200的局部硅膜210被去除完，由于刻蚀剂含有氢氟酸，比较容易腐蚀二氧化硅等介电材料，因此，对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行酸性湿法刻蚀时，可以以保留的P型掺杂部P作为下隧穿材料层TLD的掩膜，使得刻蚀剂刻蚀下隧穿材料层TLD时，只会刻蚀下隧穿材料层TLD被局部硅膜210覆盖的区域，而不会刻蚀下隧穿材料层TLD被P型掺杂部P覆盖的区域。此时，局部钝化结构由P型掺杂部P以及经过刻蚀的下隧穿材料层TLD构成。经过刻蚀的下隧穿材料层TLD可以饱和硅基底100背面被局部硅膜210覆盖的区域的悬挂键，从而减少硅基底100的表面缺陷态密度，优化硅基底100的质量，提高产品器件性能。
如图5E和5F所示，可以选择性在P型掺杂部P的上表面和第一凹槽C1的内壁形成上隧穿材料层TLU，具体细节参考图3E的相关描述。由于湿法刻蚀工艺所使用的刻蚀剂为酸性刻蚀剂，刻蚀掉下隧穿材料层TLD位于第一凹槽C1的区域，因此，硅基底100的背面位于第一凹槽C1内的区域裸露。基于此，当上隧穿材料层TLU覆盖硅基底100的背面位于第一凹槽C1内的区域时，可以降低表面复合速率。
如图5E～图5G所示，在P型掺杂部P的上方和第一凹槽C1内形成第二硅膜500。该第二硅膜500为N型掺杂硅膜。第二硅膜500的形式过程参考图3F的相关描述。
如图5G和图5H所示，在第二硅膜500上形成隔离结构，该隔离结构用于隔离第二硅膜500位于第一凹槽C1内的区域与位于第一凹槽C1外的区域，使得第二硅膜500位于第一凹槽C1内的区域形成N型掺杂部N。N型掺杂部N的形成过程参考具体细节参考图3G的相关描述。
如图5I所示，当完成P型掺杂部P和N型掺杂部N制作后，可以对硅基底100的正面进行制绒操作，还可以在硅基底100的正面进行N型掺杂，形成前场(Front Surface Field，缩写为FSF)，具体细节参考图3H的相关描述。
如图5J所示，在完成P型掺杂部P和N型掺杂部N的制作后，还可以对已经制作的结构可以进行双面钝化处理。双面钝化处理的具体细节可以参考图1I，也可以参考图3I。
如图5J所示，在P型掺杂部P上形成第一电极410，在N型掺杂部N上形成第二电极420。第一电极410和第二电极420的形成细节可以参考图1J的相关描述，也可以参考图3J的相关描述。
本发明实施例提供一种太阳能电池，可以采用图5A至图5J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。该太阳能电池可以为图5J最终所呈现的结构，也可以为其它结构。下文以图5A～图5J可选的结合图3A～3F所示例的太阳能电池的制作方法在各个阶段的状态示意图为例，描述太阳能电池。当然图5A～图5J也可以可选的结合图1A～1F所示例的太阳能电池的制作方法，对图5G和图H的N型掺杂部的形式工艺进行调整。
图6A示例出本发明实施例提供的又一种太阳能电池的一种结构示意图。如图6A所示，该太阳能电池的类型可以为IBC电池，该IBC电池可以在没有图5F的基础上，采用图5A至图5E以及图5G至图5J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。此时，硅基底100的背面形成有经过刻蚀的下隧穿材料层TLD，并隔离硅基底100的背面和P型掺杂部P，N型掺杂部N直接形成在硅基底100的背面，N型掺杂部N的形成方法参考图1E，形成在第一凹槽内，其它结构可以参考图2A相关描述。
图6B示例出本发明实施例提供的又一种太阳能电池的另一种结构示意图。如图6B所示，该太阳能电池的类型可以为IBC电池，该IBC电池可以以图5A至图5J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。此时，硅基底100的背面形成有经过刻蚀的下隧穿材料层TLD，并隔离硅基底100的背面和P型掺杂部P，N型掺杂部N的形成方法参考图1E，形成在第一凹槽内，且N型掺杂离子直形成在硅基底100的背面。硅基底100的正面结构参考图2B。
图6C示例出本发明实施例提供的又一种太阳能电池的再一种结构示意图。如图6C所示，该太阳能电池的类型可以为IBC电池，该IBC电池可以以图5A至图5J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。此时，硅基底100的背面形成有经过刻蚀的下隧穿材料层TLD，并隔离硅基底100的背面和P型掺杂部P，N型掺杂部N直接形成在硅基底100的背面，其它结构可以参考图4B。
在一种示例中，如图6A～图6C所示，硅基底100为N型硅基底，P型掺杂部P作为发射极使用，N型掺杂部N作为N型背场使用。当然，硅基底100的正面也可以形成N型前场。
图7A至图7J为本发明实施例提供的再一种太阳能电池的制作方法的各个阶段状态示意图。下文仅着重描述图7A至图7J与图1A至图1J以及图3A～图1J不同的步骤，其它步骤均简略描述，详细描述可以参考前文。
如图7A所示，提供一硅基底100。该硅基底100同样具有相对的正面和背面。硅基底100的正面为受光面，硅基底100的背面为背光面，具体细节参考图1A相关描述。
如图7B所示，在硅基底100的背面形成下隧穿材料层TLD。该下隧穿材料层TLD的形成过程参考图5B的相关描述。
如图7C所示，在硅基底100的背面形成第一硅膜200，具体细节参考图1B所示，当然也可以参考图1C或图3C描述。
如图7C和7D所示，对第一硅膜200的局部区域进行P型掺杂，获得形成有P型掺杂部P的第一硅膜200，具体细节参考图1C或图3C的相关描述。
如图7C～图7E所示，采用湿法刻蚀工艺对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行湿法刻蚀，以去除局部硅膜210，并保留P型掺杂部P。如果湿法刻蚀工艺所使用的刻蚀剂为碱性刻蚀剂，碱性刻蚀剂与隧穿材料的反应速度比较慢，因此，以碱性刻蚀剂为刻蚀剂，对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行湿法刻蚀，以去除局部硅膜210后，下隧穿材料层TLD被局部硅膜210覆盖的区域被保留。此时，下隧穿材料层TLD被整层保留，并且第一凹槽C1底部与硅基底100的背面之间有下隧穿材料层TLD阻挡，可以避免刻蚀第一硅膜200时，对硅基底100的损伤。另外，碱性刻蚀剂可以为NaOH溶液，KOH溶液、四甲基氢氧化铵溶液中的一种或多种，但不仅限于此。例如：可以利用5wt％～50wt％的KOH水溶液作为碱性刻蚀剂，其温度范围可以从室温到120℃。
当然，如图7C～图7E所示，还可以采用干法刻蚀工艺对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行干法刻蚀，以去除局部硅膜210，并保留P型掺杂部P。由于干法刻蚀剂也不容易刻蚀掉局部隧穿材料，因此，对形成有P型掺杂部P的第一硅膜200进行刻蚀，以去除局部硅膜210后，下隧穿材料层TLD被局部硅膜210覆盖的区域被保留。此时，下隧穿材料层TLD被整层保留，下隧穿材料层TLD可以完全避免刻蚀剂对硅基底100的的损伤，使得刻蚀剂将局部硅膜210完全去除。
举例说明，如图7C～图7E所示，在硅基底100的背面形成1nm-2nm的热氧化硅层作为下隧穿材料层TLD，接着采用PECVD工艺在氧化硅层上沉积作为第一硅膜200的本征非晶硅膜。然后利用离子注入机向本征非晶硅膜的局部区域中注入硼元素，经过退火在本征非晶硅膜的局部区域形成P型掺杂部P。使用反应离子刻蚀机对形成有P型掺杂部P的硅膜进行刻蚀。刻蚀气体选择流量比为2:8的C2F6和Cl2的混合气体的情况下，具体刻蚀时间为1min。在优化调整的工艺参数下，P型掺杂部P的剩余厚度约为120nm，而局部硅膜210的材料则完全去除，从而完成第一硅膜200刻蚀。
由上可见，如图7C～图7E所示，不管是干法刻蚀还是碱性刻蚀，下隧穿材料层TLD均完全避免刻蚀剂对硅基底100的损伤，使得刻蚀剂将局部硅膜210完全去除。在去除局部硅膜210，并保留P型掺杂部P时，还可以保留下隧穿材料层TLD被局部硅膜210覆盖的区域。同时，由于下隧穿材料层TLD被局部硅膜210覆盖的区域被保留，使得下隧穿材料层TLD整层覆盖在硅基底100的背面，因此，下隧穿材料层TLD可以饱和硅基底100的背面各个部分的悬挂键，从而降低表面态缺陷密度，提高产品器件性能。
如图7C～7F所示，为了方便后续工艺，在刻蚀形成有P型掺杂部P的第一硅膜200后，可以在P型掺杂部P的上表面和第一凹槽C1的内侧壁形成上隧穿材料层TLU，具体细节参考图3E所示。由于在刻蚀形成有P型掺杂部P的第一硅膜200时，下隧穿材料层TLD位于第一凹槽C1内的区域没有被刻蚀，已经起到对硅基底100的背面位于第一凹槽C1内的区域钝化的作用，因此，硅基底100的背面没有在第一凹槽C1裸露，因此，下隧穿材料层TLD无需形成在第一凹槽的槽底，只需形成在内侧壁即可。
如图7E～图7G所示，在P型掺杂部P的上方和第一凹槽C1内形成第二硅膜500。该第二硅膜500为N型掺杂硅膜。第二硅膜500的形式过程参考图3F的相关描述。
如图7G和图7H所示，在第二硅膜500上形成隔离结构，该隔离结构用于隔离第二硅膜500位于第一凹槽C1内的区域与位于第一凹槽C1外的区域，使得第二硅膜500位于第一凹槽C1内的区域形成N型掺杂部N。N型掺杂部N的形成过程参考具体细节参考图3G的相关描述。
如图7I所示，当完成P型掺杂部P和N型掺杂部N制作后，可以对硅基底100的正面进行制绒操作，具体细节参考图1G的相关描述。并且，还可以在硅基底100的正面进行N型掺杂，形成前场(Front Surface Field，缩写为FSF)，具体细节参考图1H的相关描述。
如图7J所示，在完成P型掺杂部P和N型掺杂部N的制作后，还可以对已经制作的结构可以进行双面钝化处理。双面钝化处理的具体细节可以参考图1I，也可以参考图3I。
如图7J所示，在P型掺杂部P上形成第一电极410，在N型掺杂部N上形成第二电极420。第一电极410和第二电极420的形成细节可以参考图1J的相关描述，也可以参考图3J的相关描述。
本发明实施例提供一种太阳能电池，可以采用图7A至图7J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。该太阳能电池可以为图7J最终所呈现的结构，也可以为其它结构。下文以图7A～图7J可选的结合图3A～3F所示例的太阳能电池的制作方法在各个阶段的状态示意图为例，描述太阳能电池。当然图7A～图7J也可以可选的结合图1A～1F所示例的太阳能电池的制作方法，对图7G和图7H的N型掺杂部的形式工艺进行调整。
图8A示例出本发明实施例提供的再一种太阳能电池的一种结构示意图。如图8A所示，该太阳能电池的类型为IBC电池，该IBC电池可以在没有图7F所示的步骤的情况下，采用图7A至图7E以及图7G至图7J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。此时，此时，硅基底100的背面形成有整面经过刻蚀的下隧穿材料层TLD，并分别隔离P型掺杂部P与硅基底100的背面，以及N型掺杂部与硅基底100的背面，其他结构结合图2A的相关描述。
图8B示例出本发明实施例提供的再一种太阳能电池的结构示意图二。如图8B所示，该太阳能电池的类型为IBC电池，该IBC电池可以以图7A至图7J所示的太阳能电池的制作方法制作而成。此时，此时，硅基底100的背面形成有整面下隧穿材料层TLD，并分别隔离P型掺杂部P与硅基底100的背面，以及N型掺杂部N与硅基底100的背面，其它结构可以参考图3B的相关描述。
在一种示例中，如图8A和图8B所示，硅基底100为N型硅基底，P型掺杂部P作为发射极使用，N型掺杂部N作为N型背场使用。当然，硅基底100的正面也可以形成N型前场。
由上可知，本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法中，第一硅膜形成于硅基底的背面，且对第一硅膜的的局部区域进行P型掺杂后，对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀，以在第一硅膜除P型掺杂部外的区域形成第一凹槽。在此基础上，在硅基底的背面形成位于第一凹槽内的N型掺杂部由此可见，在制作太阳能电池的过程中，先制作P型掺杂部，再制作N型掺杂部，并以此为基础，并在P型掺杂部上形成第一电极，在N型掺杂部上形成第二电极。此时，本发明提供的太阳能电池的制作方法所制作的太阳能电池的电极均位于背面，正面没有电极，可以保证太阳能电池的正面没有金属电极遮挡的情况下，正常进行发电，因此，本发明提供的太阳能电池的制作方法可以用于IBC电池制作中。并且，由于先制作P型掺杂部，后制作N型掺杂部，使得在较高温度下掺杂制作P型掺杂部的后，在后续较低温度制作N型掺杂部时，N型掺杂部所掺入的N型杂质元素的横向扩散效应比较小，因此，本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法可以抑制IBC电池中硼磷共掺等共掺杂问题，提高产品良率。
不仅如此，本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法中，利用硅材料中P型杂质元素浓度越高，硅材料越不容易刻蚀这一原理，对形成于硅基底的背面的硅膜局部区域进行P型掺杂，使得经过P型掺杂的区域(即P型掺杂部)具有较低的刻蚀速率，而没有经过P型掺杂的区域(硅膜除P型掺杂部的区域)具有较高的刻蚀速率。基于此，在没有光刻工艺转移图案的前提下，对形成有P型掺杂部的硅膜进行刻蚀，可去除硅膜除P型掺杂部外的区域，并在硅膜除P型掺杂部以外的区域形成第一凹槽。在此基础上，在硅基底的背面形成位于第一凹槽内的N型掺杂部。由此可见，本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法可以在没有引入光刻、清洗等步骤的前提下，采用一次掺杂和一次刻蚀的方式完成P型掺杂部的制作，从而简化太阳能电池的制作过程，降低太阳能电池的过程品质控制难度。
另外，本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法中，第一电极和第二电极均位于硅基底的背面一侧，硅基底背面无需制作绒面等陷光结构，因此，刻蚀形成有P型掺杂部的第一硅膜时，无需考虑刻蚀工艺是否损伤硅基底，从而提高工艺可操作性。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一硅基底；
在所述硅基底的背面形成第一硅膜；
对所述第一硅膜的局部区域进行P型掺杂，获得形成有P型掺杂部的第一硅膜；所述P型掺杂部对应的刻蚀速率小于所述第一硅膜除所述P型掺杂部外的区域对应的刻蚀速率；
利用所述P型掺杂部以及所述第一硅膜除所述P型掺杂部外的区域对应的刻蚀速率的不同，对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀，以去除所述第一硅膜除所述P型掺杂部外的区域，获得第一凹槽；
在所述硅基底的背面形成位于所述第一凹槽内的N型掺杂部；
在所述P型掺杂部上形成第一电极，在所述N型掺杂部上形成第二电极。
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，所述硅基底为P型硅基底或N型硅基底。
3.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，所述第一硅膜为本征硅膜；或，
所述第一硅膜为轻掺杂硅膜，所述轻掺杂硅膜轻掺杂有N型杂质元素或P型杂质元素。
4.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，在所述形成有P型掺杂部的硅膜中，所述P型掺杂部含有有效掺杂浓度为1019cm-3～1022cm-3的P型杂质元素，所述第一硅膜除所述P型掺杂部外的区域含有有效掺杂浓度小于1019cm-3的杂质元素。
5.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P型掺杂的工艺为热扩散工艺；其中，
所述热扩散工艺的掺杂源形成方式为局部形成方式，所述热扩散工艺的杂质元素驱入方式为以加热设备为热源的驱入方式；或，
所述热扩散工艺的掺杂源形成方式为整面形成方式，所述热扩散工艺的杂质元素驱入方式为以激光为热源的局部驱入方式。
6.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P型掺杂的工艺为离子注入工艺，所述离子注入工艺的离子注入设备具有掩膜板。
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，所述刻蚀为湿法刻蚀；所述湿法刻蚀的刻蚀剂为酸性刻蚀剂或碱性刻蚀剂；或，
所述刻蚀为干法刻蚀；所述干法刻蚀的刻蚀剂为含卤素元素气体。
8.根据权利要求1～7任一项所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述在所述硅基底的背面形成位于所述第一凹槽内的N型掺杂部包括：
对所述硅基底的背面位于所述第一凹槽内的区域进行N型掺杂，获得N型掺杂部；或，
在所述硅基底的背面位于所述第一凹槽内的区域沉积N型硅材料，获得N型掺杂部。
9.根据权利要求1～7任一项所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述在所述硅基底的背面形成位于所述第一凹槽内的N型掺杂部包括：
在所述P型掺杂部的上方和所述第一凹槽内形成第二硅膜，所述第二硅膜为N型掺杂硅膜；
在所述第二硅膜上形成隔离结构，所述隔离结构用于隔离所述第二硅膜位于所述第一凹槽内的区域与位于所述第一凹槽外的区域，使得所述第二硅膜位于所述第一凹槽内的区域形成所述N型掺杂部。
10.根据权利要求1～7任一项所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述在所述硅基底的背面形成第一硅膜前，所述太阳能电池的制作方法还包括：
在所述硅基底的背面形成下隧穿材料层。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀，以去除所述第一硅膜除所述P型掺杂部外的区域，获得第一凹槽后，所述下隧穿材料层没有被P型掺杂部覆盖的区域被去除；或，
所述对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀，以去除所述第一硅膜除所述P型掺杂部外的区域，获得第一凹槽后，所述下隧穿材料层没有被P型掺杂部覆盖的区域被保留。
12.根据权利要求10所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述隧穿材料层的材质为介电材料；和/或，
所述隧穿材料层的材质包括本征硅、氮氧化硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅中的一种或多种；和/或，
所述第一硅膜的厚度为20nm～500nm，所述下隧穿材料层的厚度为0.5nm-5nm。
13.根据权利要求1～7任一项所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述利用所述P型掺杂部以及所述第一硅膜除所述P型掺杂部外的区域对应的刻蚀速率的不同，对形成有P型掺杂部的第一硅膜进行刻蚀，以去除第一硅膜除所述P型掺杂部外的区域，获得第一凹槽后，所述在所述P型掺杂部上形成第一电极，在所述N型掺杂部上形成第二电极前，所述太阳能电池的制作方法还包括：
在所述P型掺杂部的上表面和所述第一凹槽的内壁形成上隧穿材料层。
14.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池采用权利要求1～13任一项所述太阳能电池的制作方法。
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