CN117561613A - 具有钝化触点的光伏器件及相应制造方法 - Google Patents
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Abstract
光伏器件(1)包括：‑硅衬底(3)；‑第一隧穿层(5)，所述第一隧穿层(5)至少位于所述硅衬底(3)的第一侧(3a)上；‑第一多晶硅基覆盖层(7)，所述第一多晶硅基覆盖层(7)位于所述第一隧穿层(5)上；‑第二隧穿层(9)，所述第二隧穿层(9)基本上位于整个所述第一多晶硅基覆盖层(7)上。根据本发明，所述光伏器件(1)还包括：‑第二多晶硅基覆盖层(13)，所述第二多晶硅基覆盖层(13)位于所述第二隧穿层(9)的预定区域(11)上，所述第二隧穿层(9)的位于所述预定区域之外的区域没有所述第二多晶硅基覆盖层；以及‑金属触点(15)，所述金属触点(15)位于所述第二多晶硅基覆盖层(13)的至少一部分上。
Description
技术领域
本发明涉及光伏器件领域。更具体地，本发明涉及具有钝化触点的光伏器件及其相应的制造方法。
背景技术
在晶体硅太阳能电池中，触点的钝化对于降低触点处的复合损耗是非常重要的，因此获得撞击在电池上的光到电流的高转换效率。
典型地，超薄(<5nm)电介质隧穿层被沉积在例如硅氧化物的晶体硅衬底上，在其上形成掺杂的多晶硅(poly-Si)覆盖层。然后，例如通过丝网印刷和随后的银膏固化，将电触点选择性地施加在该覆盖层上。在高温下发生以“凝固”浆料的过程期间，随着银材料流入表面纹理和缺陷中时，下面的多晶硅经常被损坏并且钝化降低。
所获得的钝化水平最终是折中的，因为相对厚的多晶硅覆盖层提供优异的钝化，但吸收否则将在太阳能电池的活动部分中转换的光。这种寄生光吸收降低了电池的转换效率。
由于这个原因，通过丝网印刷和烧穿金属化的多晶硅基钝化触点主要用于太阳能电池的后侧上，而常规的同质结位于前侧上。在寻求高效率太阳能电池时，多晶硅钝化触点理想地被施加在太阳能电池的两侧上。因此，为了使吸收层中的光产生最大化，需要以减少接触复合的方式布置多晶硅基钝化触点，在整个晶片表面上保持高钝化水平而不产生过多的寄生光学损耗。注意，如果掺杂的多晶硅仅在后侧上，则这种损耗是由于自由载流子吸收(FCA)造成的太阳能电池光谱响应的红外响应。如果多晶硅钝化触点也被施加在太阳能电池的前侧或两侧上，则在太阳能电池光谱响应的UV、可见和红外区域中发生光损耗。
文献WO 2020/204823公开了一种具有背侧层堆叠的光伏器件，该光伏器件包括设置在硅衬底上的全表面第一隧穿层、全表面第一多晶硅基覆盖层、全表面第二隧穿层、全表面第二多晶硅基覆盖层和金属触点的序列。由于所讨论的除了金属触点之外的所有层都是全表面的，所以电池性能远不是最佳的。
因此，本发明的目的是至少部分地克服现有技术的缺点。
发明内容
更确切地，本发明涉及一种光伏器件，该光伏器件包括：
-硅衬底，通常为单晶硅晶片，所述硅衬底可以是掺杂的、未掺杂的、或仅在某些区域中(特别是在其表面处)掺杂；
-第一隧穿层，所述第一隧穿层至少位于所述硅衬底的第一侧上；
-第一多晶硅基覆盖层，所述第一多晶硅基覆盖层至少位于所述第一隧穿层上。根据电池构造，第一多晶硅基覆盖层可以是全区域或可以是图案化的。还应注意的是，该第一多晶硅基覆盖层可以是多晶硅本身或多晶碳化硅、多晶硅氧化物或类似物，这些物质是硅基的；
-第二隧穿层，所述第二隧穿层基本上位于整个所述第一多晶硅基覆盖层上；
根据本发明，所述光伏器件还包括：
-第二多晶硅基覆盖层，所述第二多晶硅基覆盖层位于所述第二隧穿层的预定区域上，所述第二隧穿层的位于所述预定区域之外的区域没有所述第二多晶硅基覆盖层(即，其上没有第二多晶硅基层)；以及
-金属触点，所述金属触点直接或间接位于所述第二多晶硅基覆盖层的至少一部分上，该金属触点是配置为焊盘、指状物或类似物的层，以便构成器件的电触点。
可以根据需要布置硅衬底和上述各种层的掺杂(或不掺杂)，并且本发明不限于特定的掺杂物构造。此外，上述层可以被设置在衬底的一侧或两侧上。
结果，金属保持远离硅衬底和第一隧穿层(其形成钝化接触界面)之间的界面，从而例如在用于金属触点的银膏的热固化期间，或者在其沉积期间(如果通过PVD)消除对其的损害。所述区域之外的非接触区域没有设置第二多晶硅基覆盖层，这意味着这些区域中的多晶硅基材料的厚度可以尽可能薄以使寄生光吸收最小化。因此，触点的钝化被最大化，并且寄生光吸收被最小化，从而提高电池效率、填充因数、开路电源电压和短路电流。
有利地，第一隧穿层由电介质材料制成，并且所述第二隧穿层由电介质材料或半导体合金制成，后者不妨碍垂直电荷传输(即，在垂直于衬底平面的方向上的电荷传输)。
有利地，所述第一多晶硅基覆盖层和所述第二多晶硅基覆盖层中的至少一者由氢化或未氢化的多晶硅制成。
有利地，所述第二多晶硅基覆盖层在相应预定区域中(也就是说，在下面的第一多晶硅基覆盖层中)具有与所述第一多晶硅基覆盖层相同的掺杂剂类型。因此电荷收集被优化。
有利地，所述第二多晶硅基覆盖层在相应预定区域中的掺杂剂浓度大于所述第一多晶硅基覆盖层的掺杂剂浓度。
有利地，所述金属触点是银、银/铝、铝或铜膏。
有利地，以下中的一个或更多个为真：
-所述第一隧穿层的厚度介于0.5nm至5nm之间，优选地介于0.5nm至1.5nm之间，进一步优选地介于0.5nm至1nm之间；和/或
-所述第一多晶硅基覆盖层的厚度介于5nm至100nm之间，优选地介于10nm至50nm之间；和/或
-所述第二隧穿层的厚度介于0.5nm至5nm之间，优选地介于0.5nm至1.5nm之间，进一步优选地介于0.5nm至1nm之间；和/或
-所述第二多晶硅基覆盖层的厚度大于5nm，优选地介于5nm至200nm之间。
本发明还涉及一种制造如上所述的光伏器件的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供硅衬底，通常为单晶硅晶片，所述硅衬底可以是掺杂的、未掺杂的或仅在某些区域中(特别是在其表面处掺杂)；随后
b)形成位于所述硅衬底的至少第一侧上的第一隧穿层；随后
c)取决于电池构造，在所述第一层上、或者基本上全区域或者以图案化方式形成第一多晶硅基覆盖层；
d)在基本上整个所述第一多晶硅基覆盖层上形成第二隧穿层；
根据本发明，该方法还包括以下步骤：
e)在所述第二隧穿层上预定区域内形成第二多晶硅基钝化层，所述第二隧穿层位于所述预定区域之外的区域没有所述第二多晶硅基覆盖层；以及
f)在所述第二多晶硅基覆盖层的至少一部分上形成金属触点，该金属用作器件的触点。
可以根据需要布置硅衬底和上述各种层的掺杂(或不掺杂)，并且本发明不限于特定的掺杂物构造。此外，上述层可以被设置在衬底的一侧或两侧上。
结果，金属远离硅衬底和第一隧穿层之间的界面(其形成钝化接触界面)，从而例如在用于金属触点的银膏的热固化的情况下消除对其的损害。所述区域之外的非接触区域没有设置第二多晶硅基覆盖层，这意味着这些区域中的多晶硅基材料的厚度可以尽可能薄以使寄生光吸收最小化。因此，触点的钝化被最大化，并且寄生光吸收被最小化，从而提高电池效率、填充因数、开路电源电压和短路电流。
有利地，步骤e)还包括以下子步骤：
e1)在基本上整个所述第二隧穿层上形成所述第二多晶硅基覆盖层；随后
e2)选择性地去除所述预定区域之外的所述第二多晶硅基覆盖层，以暴露所述预定区域之外的区域中的所述第二隧穿层。
这是图案化第二多晶硅基覆盖层的特别有效且简单的方法。然而，在替代方法中，第二多晶硅基覆盖层可以图案化方式沉积(例如，通过掩模接着沉积)。
有利地，所述第一隧穿层由电介质材料制成，并且所述第二隧穿层由电介质材料或半导体合金制成。
有利地，所述第一多晶硅基覆盖层和所述第二多晶硅基覆盖层中的至少一者由多晶硅制成。
有利地，所述第二多晶硅基覆盖层在相应预定区域中(也就是说，在下面的第一多晶硅基覆盖层中)具有与所述第一多晶硅基覆盖层相同的掺杂剂类型。因此电荷收集被优化。
有利地，所述第二多晶硅基覆盖层在相应预定区域中的掺杂剂浓度大于所述第一多晶硅基覆盖层的掺杂剂浓度。
有利地，所述金属触点是银或铝或银/铝或铜膏。
有利地，以下中的一者为真：
-所述第一隧穿层的厚度介于0.5nm至5nm之间，优选地介于0.5nm至1.5nm之间，进一步优选地介于0.5nm至1nm之间；和/或
-所述第一多晶硅基覆盖层的厚度介于5nm至100nm之间，优选地介于10nm至50nm之间；和/或
-所述第二隧穿层的厚度介于0.5nm至5nm之间，优选地介于0.5nm至1.5nm之间，进一步优选地介于0.5nm至1nm之间；和/或
-所述第二多晶硅基覆盖层的厚度大于5nm，优选在10nm和200nm之间。
附图说明
通过参考附图在阅读下面的详细描述之后，本发明的进一步细节将变得显而易见，其中：
图1是根据本发明的光伏器件的一部分的示意性截面图；
图2至图4是根据本发明的方法的各个步骤的示意性截面图；
图5是测试光伏电池的示意性截面图；
图6至图9是根据本发明的光伏器件的各种构造的部分的示意性截面图。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明的光伏器件1的一部分，仅示出了理解本发明所需的特征，即形成本发明的核心的钝化触点和所有其他层的构造已被省略。各种层被示意性地表示，并且相对厚度不从附图中估算。
光伏器件1包括硅衬底3，通常是已知的晶片或多晶衬底形式的单晶硅。根据光伏器件的类型，该衬底3可以是未掺杂的、均匀掺杂的、在晶片的一侧或两侧上的不同区域中掺杂的或类似的。由于本发明的原理适用于基于单晶硅晶片的许多类型的太阳能电池，无论是背面接触、前面接触还是双面接触，因此不需要对此进行进一步的讨论。
在所述晶片的第一面3a上提供第一隧穿层5，该第一隧穿层5例如由任何方便的化学计量的电介质材料如SiOx、sinx、sionx、AlNx或AlONx制成。该层的厚度通常小于5nm，优选地小于1.5nm或甚至小于1nm但通常大于0.5nm，并且被沉积在基本上衬底3的整个表面上。该厚度足够小以使载流子(电子或空穴，取决于情况)能够通过隧穿效应穿过。
在第一隧穿层5的背离衬底3的面上提供第一多晶硅基覆盖层7，其可以是掺杂的或未掺杂的。在本实施方式中，第一多晶硅基覆盖层7基本上被设置在第一隧穿层的整个所述面上，但是如从图9(见下文)可以看出，在某些情况下，根据电池的构造，第一多晶硅基覆盖层7可以被图案化。术语“多晶硅基层”应被理解为是指由硅基材料(诸如，Si本身、SiOx、SiCx或SiNx)形成的多晶层，该材料可选地被氢化。就结晶度水平而言，至少5％，优选至少20％的拉曼结晶度通常是足够的。厚度通常介于5nm至100nm之间，优选地介于10nm至50nm之间。
在第一多晶硅基覆盖层7背离衬底3的基本上整个面上提供第二隧穿层9，第二隧穿层9是在材料和厚度方面受到与第一隧穿层5相同限制的电介质隧穿层，或者是半导体合金隧穿层。在隧穿层5、9二者都是电介质的情况下，它们不必相同。就半导体合金而言，可以使用Si-O、Si-N、Si-C和AlONx合金层，其厚度小于10nm，优选小于5nm，进一步优选地小于1.5nm，并且大于0.5nm。
在第二电介质隧穿层9的背离衬底3的表面的预定区域11中，提供了第二多晶硅基覆盖层13，其可以是掺杂的或未掺杂的，可以是氢化的，并且优选地具有与第一多晶硅基覆盖层7相同的掺杂剂类型(或缺少其掺杂剂类型)，尽管情况并非必须如此。有利地，多晶硅基覆盖层7、13二者都掺杂有相同类型的掺杂剂(P型或N型)，并且第二多晶硅基覆盖层13具有比第一多晶硅基覆盖层7更高的掺杂剂浓度，这有助于最大化电荷载流子提取。该层比5nm厚，通常介于10nm至200nm之间，优选地介于50nm至150nm之间。
最后，金属触点15直接或间接地位于第二多晶硅基覆盖层13上，也在第二多晶硅基覆盖层13的背离衬底3的表面上。例如，不排除可以在第二多晶硅基覆盖层13与金属触点15之间提供另外的隧穿层和/或另外的覆盖层(或若干)。
在位于所述预定区域11之外的区域17中，使第二电介质隧穿层9暴露，这确保了最小的寄生光吸收。
取决于所实施的太阳能电池的类型，层5、7、9、13和15可以被施加到光伏器件1的前侧(即光入射侧)、背侧(即，阴影侧)或两侧。此外，所述层5、7、9、13和15中的每一个优选地直接提供在下层(或在第一隧穿层5的情况下的衬底)上，尽管不排除存在中间层。
已经参照图1描述了根据本发明的光伏器件1的结构，现在将参照图2至图4描述其制造的特别有利但非限制性的方法。
图2表示形成包括硅衬底3、第一隧穿层5、第一多晶硅基覆盖层7和第二电介质隧穿层9的层堆叠的部分的步骤顺序。
首先，如上所述提供硅衬底3。
随后，在硅衬底的表面上形成第一隧穿层5，例如通过表面的氧化、氮化或类似的生长，或者通过诸如化学气相沉积工艺(例如，具有或不具有等离子体增强的APCVD、LPCVD等)、物理气相沉积(溅射)或类似的沉积。该层5通常是未掺杂的，但是在沉积期间可以包括掺杂剂，如通常已知的。
随后，在第一隧穿层5上形成第一多晶硅基覆盖层7，优选地直接在其上形成，而不沉积或形成中间层。取决于所选择的材料，这通常通过物理气相沉积(具有或不具有等离子体增强的PVD)或化学气相沉积工艺(PECVD、LPCVD)进行，如通常已知的。
随后，取决于所选择的材料，通过在其上生长(例如通过热硝酸工艺、臭氧去离子水、UV-臭氧或其他氧化工艺)或者通过PVD、CVD、原子层沉积(ALD)或类似工艺在其上沉积，在基本上整个第一多晶硅基覆盖层7上形成第二隧穿层9，优选地直接在其上形成第二隧穿层9，而不在其上沉积或形成中间层。这理想地以与第一多晶硅基覆盖层7相同的沉积工具进行。
现在转到图3，通常在沉积期间引入可选的掺杂剂的情况下借助于PVD、LPCVD或PECVD，然后在第二隧穿层9的表面上形成第二多晶硅基覆盖层13，优选地直接在第二隧穿层9上形成第二多晶硅基覆盖层13，而不沉积或形成中间层。
尽管该沉积可以选择性地进行，例如通过掩蔽最终不具有第二多晶硅基覆盖层13的区域17，但是在所示实施方式中，该层基本上被设置在整个第二隧穿层9上，然后如图13所示，从区域17选择性地去除该层。
这可以通过任何已知的方式来实现，诸如，在区域11(未示出)中施加蚀刻掩模，随后进行干法或湿法蚀刻，激光剥蚀，在区域17中对多晶硅层13进行激光结晶，随后对结晶区域进行蚀刻。
有利地，掩蔽多晶硅层13，并借助于在去离子水和氨、氢氧化钾、氢氧化钠，氢氧化四甲铵或氢氧化四乙铵的蚀刻溶液中的湿法工艺进行蚀刻。
更优选地，蚀刻溶液在氢氧化钾中的浓度为1M至6M，优选地为1M至3M。
蚀刻步骤有利地在20℃至100℃之间的温度下(例如，在室温(20－25℃))下执行。
在一些条件下，湿法蚀刻工艺可导致多孔硅层的形成，其可随后在诸如氢氟酸的湿溶液中被蚀刻。
上述的蚀刻剂都不能蚀刻第二隧穿层9的材料，因此第二隧穿层9用作蚀刻停止层，留下清洁和透明的表面，而不需要精确的工艺控制。
退火工艺可以在图案化第二多晶硅基覆盖层13之前或之后，在高于700℃，通常在80℃至1050℃之间的温度下进行。实际上，可以进行两个退火步骤，一个在沉积第一多晶硅基覆盖层7之后，一个在沉积第二多晶硅基覆盖层13之后。
最后，在第二多晶硅基覆盖层13的形成和/或图案化之后，金属触点15以随后固化的银膏的形式、任何方便形式的PVD、金属电镀等施加到其上。
结果，金属电极仅与第二多晶硅层7接触，这消除了由金属化工艺引起的损坏。由于这种损坏降低了钝化，保持金属远离衬底/钝化接触界面(即衬底3/第一隧穿层5界面)消除了这一点，因此提高了总的电池效率，同时保持第一多晶硅基覆盖层7在不用于接触的区域17(即区域11之外的区域)中尽可能薄。
在使第二多晶硅基覆盖层15图案化和施加金属触点15之后，获得图1的结构，然后可以对该结构进行本领域公知的其他制造步骤、互连、封装等。例如，可以在不用于接触的区域17中提供诸如SiN的电介质层。形成整个光生伏打器件1所需的其他层可以如通常所知的那样在工艺中的任何方便的点形成。
在双面接触光伏器件1的情况下，这些步骤可以在衬底3的每一侧上顺序地执行，或者如果适当的话，至少某些步骤可以同时执行。
上述方法的其他修改也是可能的。例如，在对层5、7、9、13中的任一层进行掺杂而不是在沉积工艺中提供掺杂剂前体的情况下，可以在补充处理步骤中施加掺杂剂。这种补充处理步骤可以是离子植入或沉积包含掺杂剂的补充层，该掺杂剂然后扩散到下面的层中，接着可以进行所述补充层的去除。
此外，不排除在层堆叠中存在其他中间层，特别是(但不排他地)在衬底3与第一隧穿层5之间存在其他中间层，然而优选的是以所描述的顺序提供所述层，其间不存在额外层。
通过在具有不同厚度的第二隧穿层9的相同晶片上形成如图5所示的多个相同的电池1并且作为与省略了第二隧穿层9的电池进行的比较来进行实验。在每种情况下，第二多晶硅基覆盖层13覆盖电池1的全部区域，因此，该电池1不对应于本发明，而是形成概念的证明，以证明第二隧穿层13不妨碍电荷提取，并且确实改进电池的性能。在适当的情况下，已经指出了各种层的掺杂类型。
衬底3是厚度为180μm且掺杂有电阻率为2Ω·cm的磷的浮动区晶体硅晶片。第一隧穿层5是厚度大约为1.2nm的SiOx。第一多晶硅基覆盖层7是厚度大约为10nm并且掺杂有磷的多晶硅。第二隧穿层9与第一隧穿层5相同，除了厚度在0nm至1.9-2.5nm之间变化(30秒沉积时间)。第二多晶硅基覆盖层7具有与第一多晶硅基覆盖层7相同的材料、掺杂类型和掺杂剂浓度，厚度为约100nm。在每种情况下，将电池在850℃下退火30分钟。金属触点15是丝网印刷的银膏，并且第二覆盖层13的金属触点15之外的表面区域覆盖有氮化硅的电介质层19。SiNx 19改善了太阳能电池的光学和电学特性(因为它提供了钝化原子)。还可以在整个表面上施加电介质层19，并且当金属触点15被烧制时，金属尖峰(spikes of metal)通过与下面的层13直接电接触的电介质层19而被驱动，使得电介质层19在金属触点15下不起作用。与以图案化的方式沉积电介质层19相比，或者与全区域沉积并且触点15旨在位于的随后的局部去除相比，这简化了生产。这适用于电介质层19的每个实例，也适用于电介质层29(见下文)。
在衬底3的相反侧上提供基本上全区域的层堆叠，该层堆叠在远离衬底3的方向上包括SiOx的背侧隧穿层21、多晶硅的p型掺杂覆盖层23、氧化铟锡的透明导电氧化物层25和银的背面触点27。
结果记录在下表中，其中，Voc是开路电压，FF是填充因子，JSC是短路电流。
表1，省略了第二隧穿层9：
| 电池编号 | 效率(％) | Voc(mV) | FF(％) | JSC(mA/cm2) |
| 1 | 17.11 | 672.0 | 74.34 | 34.26 |
| 2 | 15.90 | 679.4 | 69.27 | 33.79 |
| 3 | 14.70 | 688.6 | 64.14 | 33.29 |
| 4 | 15.76 | 684.9 | 68.85 | 33.43 |
| 5 | 17.70 | 692.3 | 66.00 | 64.33 |
| 平均值 | 15.83 | 683.4 | 68.52 | 33.82 |
表2，第二隧穿层9沉积时间9秒：
| 电池编号 | 效率(％) | Voc(mV) | FF(％) | JSC(mA/cm2) |
| 1 | 17.42 | 692.2 | 73.33 | 34.32 |
| 2 | 17.16 | 684.7 | 74.32 | 33.71 |
| 3 | 18.00 | 691.6 | 75.6 | 34.42 |
| 4 | 18.51 | 696.0 | 76.56 | 34.73 |
| 5 | 18.35 | 691.8 | 76.98 | 34.46 |
| 平均值 | 17.89 | 691.3 | 75.36 | 34.33 |
表3，第二隧穿层9沉积时间30秒(厚度约1.9至2.5nm)：
| 电池编号 | 效率(％) | Voc(mV) | FF(％) | JSC(mA/cm2) |
| 1 | 13.94 | 710.1 | 56.87 | 34.52 |
| 2 | 14.96 | 710.1 | 61.19 | 34.43 |
| 3 | 10.61 | 692.9 | 47.83 | 32.02 |
| 4 | 14.89 | 706.0 | 62.54 | 33.72 |
| 5 | 14.76 | 703.6 | 61.90 | 33.89 |
| 平均值 | 13.83 | 704.5 | 58.07 | 33.72 |
从前述可以看出，沉积9秒的第二隧穿层9给出了在所有度量上的最佳电池性能，而当沉积30秒时，较厚的层给出了较宽范围的结果，这可能是由于阻碍电荷载流子提取而导致的较差结果。
关于为何对应于9秒沉积时间的第二隧穿层9的厚度给出最佳结果，可能的解释是：
-通过第二隧穿层9的存在改变第二多晶硅基覆盖层13的微结构化层特性；
-第二隧穿层9影响所述覆盖层的多晶Si的再结晶。第二隧穿层9的存在使得两个多晶硅层7、13独立地再结晶，而不是作为具有延伸遍及整个多晶硅的晶体的单一层而再结晶；
-第二隧穿层9影响掺杂剂扩散，阻碍其进入衬底3；
-第二隧穿层9提供防止银膏渗透到层堆叠中的阻挡件。
图6至图9示出了根据本发明的光伏电池1的部分结合了形成本发明核心的钝化触点的各种非限制性结构。在适当的地方已经指出了各种层的掺杂类型，并且如通常已知的，可以反转掺杂剂类型。此外，入射光的方向由太阳符号和大箭头表示。
图6示出了光伏电池1的一部分，该光伏电池1在其衬底3的前侧(即，旨在面向入射光方向的一侧)上包括如在图1的上下文中所描述的层5、7、9、13和15，连同在第二隧穿层9的未被第二覆盖层13覆盖的表面的区域上提供的电介质层19(诸如，SiN或其他)。如在图5的上下文中所公开的，在衬底3的相反的阴影侧(后侧)提供层21、23、25、27的序列。
图7示出了光伏电池1的另一部分，其与图6的部分不同之处在于，在后侧上省略了透明导电氧化物层25，并且背触点27是例如银膏的图案化金属层。类似于电介质层19的电介质层29被设置在层23的未被背触点27覆盖的区域上。另选地，可以在整个表面上提供电介质层29，并且当例如银膏的图案化金属层27被烧制时，金属尖峰通过电介质层被驱动，形成通过其的电连接并使其在金属层27下冗余(redundant)。然而，这简化了如上在电介质层19的上下文中所述的生产。
图8示出了光伏电池1的另一部分，该部分与图7的部分的不同之处在于，在后侧上提供了与前侧上类似的钝化触点的构造。因此，用类似于前侧隧穿层5、9的另一隧穿层31涂覆覆盖层23，然后在某些区域中提供另一覆盖层33，所述另一覆盖层33类似于第二覆盖层13但具有相反的掺杂，加以必要的变更。
最后，图9示出了包括根据本发明的钝化触点的背接触式光伏器件1的一部分。在衬底3的光入射侧上简单地提供与上述类似的电介质层29。在背侧上，提供基本上全区域的第一隧穿层5，然后在区域11中，以图案化的方式提供第一多晶硅基覆盖层7，然后在其上提供层堆叠7、9、13的剩余部分，并顶部是如上所述的金属触点15，掺杂层7和13具有第一类型的p型掺杂。为了图案化第一覆盖层7而对上述工艺进行的修改是本领域技术人员已知的(例如，沉积之后进行掩模和蚀刻、激光剥蚀或类似的，或者掩模之后进行沉积和掩模去除)，并且在此不需要详细解释。
在每个区域11之间，并且不与区域11中的层堆叠接触地，提供具有n型掺杂的图案化多晶硅层33。该多晶硅层33的顶部具有另外的金属触点层33。第一隧穿层5的没有被层7或33覆盖的区域被如上所述的电介质层19覆盖，并且还可以在沉积第二多晶硅基覆盖层13之后在整个表面上沉积电介质层19，包括区域11中的层堆叠的垂直表面，随后在区域11中进行局部去除，或者简单地通过允许金属或触点15在烧制期间穿透。此外，触点15可以覆盖少于整个区域11。该整体电池构造在本领域中是公知的，并且不需要进一步描述其功能，然而，清楚的是如何将包括层5、7、9、13的层堆叠应用于该构造以获得根据本发明的光伏器件。
尽管已经根据特定实施方式描述了本发明，但是在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对其进行改变。
Claims (15)
1.一种光伏器件(1)，所述光伏器件(1)包括：
-硅衬底(3)；
-第一隧穿层(5)，所述第一隧穿层(5)至少位于所述硅衬底(3)的第一侧(3a)上；
-第一多晶硅基覆盖层(7)，所述第一多晶硅基覆盖层(7)位于所述第一隧穿层(5)上；
-第二隧穿层(9)，所述第二隧穿层(9)基本上位于整个所述第一多晶硅基覆盖层(7)上；
其特征在于，所述光伏器件(1)还包括：
-第二多晶硅基覆盖层(13)，所述第二多晶硅基覆盖层(13)位于所述第二隧穿层(9)的预定区域(11)上，所述第二隧穿层(9)的位于所述预定区域之外的区域没有所述第二多晶硅基覆盖层；以及
-金属触点(15)，所述金属触点(15)位于所述第二多晶硅基覆盖层(13)的至少一部分上。
2.根据权利要求1所述的光伏器件(1)，其中，所述第一隧穿层(5)由电介质材料制成，并且所述第二隧穿层(9)由电介质材料或半导体合金制成。
3.根据前述权利要求中任一项所述的光伏器件(1)，其中，所述第一多晶硅基覆盖层(7)和所述第二多晶硅基覆盖层(13)中的至少一者由氢化或未氢化的多晶硅制成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的光伏器件(1)，其中，所述第二多晶硅基覆盖层(13)在相应预定区域(11)中具有与所述第一多晶硅基覆盖层(7)相同的掺杂剂类型。
5.根据权利要求4所述的光伏器件(1)，其中，所述第二多晶硅基覆盖层(13)在所述相应预定区域(11)中的掺杂剂浓度大于所述第一多晶硅基覆盖层(7)的掺杂剂浓度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的光伏器件(1)，其中，所述金属触点(15)是银、AgAl、铝或铜膏。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光伏器件(1)，其中：
-所述第一隧穿层(5)的厚度介于0.5nm至5nm之间，优选地介于0.5nm至1.5nm之间，进一步优选地介于0.5nm至1nm之间；和/或
-所述第一多晶硅基覆盖层(7)的厚度介于5nm至100nm之间，优选地介于10nm至50nm之间；和/或
-所述第二隧穿层(13)的厚度介于0.5nm至5nm之间，优选地介于0.5nm至1.5nm之间，进一步优选地介于0.5nm至1nm之间；和/或
-所述第二多晶硅基覆盖层(13)的厚度大于5nm，优选地介于10nm至200nm之间。
8.一种制造光伏器件(1)的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供硅衬底(3)；
b)形成位于所述硅衬底(3)的至少第一侧(3a)上的第一隧穿层(5)；
c)在所述第一层上形成第一多晶硅基覆盖层(7)；
d)在基本上整个所述第一多晶硅基覆盖层(7)上形成第二隧穿层(9)；
其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
e)在所述第二隧穿层上在预定区域(11)中形成第二多晶硅基钝化层(13)，所述第二隧穿层的位于所述预定区域之外的区域没有所述第二多晶硅基覆盖层；以及
f)在所述第二多晶硅基覆盖层(13)的至少一部分上形成金属触点(15)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤e)还包括以下子步骤：
e1)在基本上整个所述第二隧穿层(9)上形成所述第二多晶硅基覆盖层(13)，随后
e2)选择性地去除所述预定区域(11)之外的所述第二多晶硅基覆盖层(13)，以暴露所述预定区域(11)之外的区域(17)中的所述第二隧穿层(9)。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述第一隧穿层(5)由电介质材料制成，并且所述第二隧穿层(9)由电介质材料或半导体合金制成。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，所述第一多晶硅基覆盖层(7)和所述第二多晶硅基覆盖层(13)中的至少一者由多晶硅制成。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，所述第二多晶硅基覆盖层(13)在相应预定区域(11)中具有与所述第一多晶硅基覆盖层(7)相同的掺杂剂类型。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二多晶硅基覆盖层(13)在所述相应预定区域(11)中的掺杂剂浓度大于所述第一多晶硅基覆盖层(7)的掺杂剂浓度。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其中，所述金属触点(15)是是银、AgAl、铝或铜膏。
15.根据权利要求8至14中任一项所述的方法，其中：
-所述第一隧穿层(5)的厚度介于0.5nm至5nm之间，优选地介于0.5nm至1.5nm之间，进一步优选地介于0.5nm至1nm之间；和/或
-所述第一多晶硅基覆盖层(7)的厚度介于5nm至100nm之间，优选地介于10nm至50nm之间；和/或
-所述第二隧穿层(9)的厚度介于0.5nm至5nm之间，优选地介于0.5nm至1.5nm之间，进一步优选地介于0.5nm至1nm之间；和/或
-所述第二多晶硅基覆盖层(13)的厚度大于5nm，优选地介于10nm至200nm之间。
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