DE102012216580A1 - Verfahren zum Erzeugen mindestens eines Dotierkanals in einer Halbleiterschicht und photovoltaische Solarzelle, umfassend mindestens einen Dotierkanal - Google Patents

Verfahren zum Erzeugen mindestens eines Dotierkanals in einer Halbleiterschicht und photovoltaische Solarzelle, umfassend mindestens einen Dotierkanal Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen mindestens eines Dotierkanals in einer Halbleiterschicht, welche Halbleiterschicht Bestandteil einer photovoltaischen Solarzelle oder einer Vorstufe im Herstellungsprozess einer photovoltaischen Solarzelle ist, folgende Verfahrensschritte umfassend: A Aufbringen einer Dotierschicht mittelbar oder unmittelbar an einer ersten Seite der Halbleiterschicht, welche Dotierschicht mindestens einen Dotierstoff zum Erzeugen des Dotierbereiches enthält; B Einbringen des Dotierstoffes in die Halbleiterschicht durch Wärmeeinwirkung, um einen Dotierbereich zu erzeugen; Wesentlich ist, dass in Verfahrensschritt B der Dotierbereich als Dotierkanal ausgebildet wird, welcher Dotierkanal sich von der ersten Seite der Halbleiterschicht zu einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Halbleiterschicht erstreckt und dass in Verfahrensschritt B das Einbringen des Dotierstoffes in die Halbleiterschicht durch lokale Wärmeinwirkung erfolgt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine EWT-Solarzelle.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen mindestens eines Dotierkanals in einer Halbleiterschicht gemäß Anspruch 1 sowie eine photovoltaische Solarzelle gemäß Anspruch 14.
  • Photovoltaische Solarzellen bestehen typischerweise aus einer Halbleiterstruktur, welche zumindest einen Basis- und zumindest einen Emitterbereich aufweist, wobei zumindest die Basis typischerweise als eine Halbleiterschicht, beispielsweise als Siliziumsubstrat, ausgebildet ist. in die Solarzelle wird typischerweise über eine bei Benutzung dem Licht zugewandte Vorderseite Licht eingekoppelt, so dass nach Absorption des eingekoppelten Lichts insbesondere in der Halbleiterschicht eine Generation von Elektron-Lochpaaren stattfindet. Zwischen Basis- und Emitterbereich bildet sich ein pn-Übergang aus, an dem die generierten Ladungsträgerpaare getrennt werden. Weiterhin umfasst eine typische Solarzelle zumindest eine metallische Emitter- sowie eine metallische Basiskontaktierungsstruktur, die jeweils elektrisch leitend mit dem Emitter bzw. mit der Basis verbunden sind. Über diese metallischen Kontaktierungsstrukturen können die am pn-Übergang getrennten Ladungsträger abgeführt und somit einem externen Stromkreis bzw. einer benachbarten Solarzelle bei Modulverschaltung zugeführt werden.
  • Bei den aus kristallinem Silizium hergestellten photovoltaischen Solarzellen weisen aktuell etwa 90% der hergestellten Solarzellen metallische Kontaktierungsstrukturen auf der dem Licht zugewandten Seite der Solarzelle auf, um den an der Vorderseite generierten Strom abgreifen zu können. Diese metallischen Kontaktierungsstrukturen sind in der Regel finger- bzw. kammartig ausgebildet und decken typischerweise bis zu 10% der Gesamtfläche der Vorderseite ab, wodurch eine Abschattung erfolgt, die den Wirkungsgrad der Solarzelle reduziert. Um diese Abschattung zu vermeiden, wurden bereits verschiedene Konzepte vorgeschlagen, um die Metallisierungsstruktur der Vorderseite ganz oder teilweise auf die Rückseite der Solarzelle zu verlagern.
  • So ist aus EP 985 233 eine MWT-Solarzellenstruktur (metal-wrap-through-Solarzelle) bekannt, bei welcher auf der Vorderseite zwar fingerartige metallische Strukturen zum Einsammeln von Ladungsträgern ausgebildet sind, diese jedoch über eine metallische Durchkontaktierung zur Rückseite geführt werden, so dass insbesondere bei Standardsolarzellen notwendige „Busbars” bei der MWT-Solarzelle rückseitig und damit ohne Erzeugen von Abschattungsverlusten angeordnet sind.
  • Aus J. M. Gee, W. K. Schubert and P. A. Basore, „Emitter wrap-through solar cell", Proceedings of the 23rd IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Louisville, Kentucky, USA, S. 265–270 (1993) ist eine EWT-Solarzellenstruktur (emitter-wrap-through-Solarzelle) bekannt. Bei einer EWT-Solarzelle wird an der dem Lichteinfall zugewandten Vorderseite der Solarzelle vollständig auf metallische Kontaktierungsstrukturen verzichtet. Über eine Vielzahl von Ausnehmungen in der Halbleiterschicht wird ein an der Vorderseite ausgebildeter Emitter auf die Rückseite geführt, indem an den Wänden der Vielzahl von Ausnehmungen jeweils ebenfalls ein Emitterbereich ausgebildet ist, so dass rückseitig sowohl Basis, als auch Emitter einer EWT-Solarzelle mittels metallischer Kontaktierungsstrukturen kontaktiert werden können.
  • Die EWT-Solarzelle weist somit gegenüber der MWT-Solarzelle den Vorteil einer weiter verringerten Abschattung aufgrund des vollständigen Verzichts von metallischen Kontaktierungsstrukturen auf der Vorderseite auf. Aufgrund der gegenüber einer Durchmetallisierung geringeren Leitfähigkeit ist bei einer EWT-Solarzelle jedoch eine erheblich größere Anzahl von Ausnehmungen notwendig, um Serienwiderstandsverluste, die ebenfalls den Wirkungsgrad verringern, zu vermeiden. An den Wänden der Ausnehmungen können darüber hinaus Rekombinationsverluste den Wirkungsgrad weiter verringern, so dass gegebenenfalls in zusätzlichen Verfahrensschritten passivierende Schichten aufgebracht werden müssen.
  • Weiterhin weist die EWT-Solarzelle ein komplexes Herstellungsverfahren auf, da die Ausbildung der Dotierbereiche, die Metallisierung und die Kontaktierung genau an die Position der Ausnehmungen angepasst werden muss.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausbilden eines Dotierbereichs in einer Halbleiterschicht, welche Halbleiterschicht Bestandteil einer Solarzelle oder einer Vorstufe im Herstellungsverfahren einer Solarzelle ist, zu schaffen, welches die vorangegangenen Nachteile vermeidet. Weiterhin sollte vorliegende Erfindung eine Weiterentwicklung der vorbekannten EWT-Solarzelle bereitstellen.
  • Gelöst ist diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Erzeugen mindestens eines Dotierbereichs in einer Halbleiterschicht gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie durch eine photovoltaische Solarzelle gemäß Oberbegriff des Anspruchs 14. Vorzugsweise Ausführungsformen des Verfahrens finden sich in den Ansprüchen 2 bis 13. Eine vorzugsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen photovoltaischen Solarzelle findet sich in Anspruch 15. Hiermit wird der Wortlaut sämtlicher Ansprüche explizit per Referenz in die Beschreibung einbezogen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise zur Ausbildung einer erfindungsgemäßen photovoltaischen Solarzelle bzw. einer vorzugsweisen Ausführungsform hiervon ausgebildet. Die erfindungsgemäße photovoltaische Solarzelle ist vorzugsweise durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. einer vorzugsweisen Ausführungsform hiervon ausgebildet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen mindestens eines Dotierbereichs in einer Halbleiterschicht, welche Halbleiterschicht Bestandteil einer photovoltaischen Solarzelle oder einer Vorstufe im Herstellungsprozess einer photovoltaischen Solarzelle ist, umfasst folgende Verfahrensschritte:

    In einem Verfahrensschritt A wird eine Dotierschicht mittelbar oder unmittelbar auf eine Seite der Halbleiterschicht aufgebracht. Die Dotierschicht enthält mindestens einen Dotierstoff eines Emitter-Dotierstoffes zum Erzeugen des Dotierbereichs.
  • Dotierstoffe sind solche Stoffe, welche in der Halbleiterschicht einen p- oder einen n-dotierten Bereich ausbilden. Der Dotierstoff kann rein oder gelöst in fester oder flüssiger Phase vorliegen, aufgespint oder per PVD oder PECVD Verfahren abgeschieden werden oder in Form eines Films aufgelegt werden.
  • In einem Verfahrensschritt B erfolgt ein Einbringen des Dotierstoffes in die Halbleiterschicht durch Wärmeeinwirkung.
  • Verfahrensschritte A und B stellen somit an sich bekannte Verfahrensschritte dar, um einen Dotierstoff aus einer Dotierschicht mittels Wärmeeinwirkung in die Halbleiterschicht einzubringen, so dass in der Halbleiterschicht zumindest lokal ein mittels des Dotierstoffes dotierter Bereich entsteht.
  • Wesentlich ist, dass in Verfahrensschritt B der Dotierbereich als Dotierkanal ausgebildet wird. Der Dotierkanal erstreckt sich von der ersten Seite der Halbleiterschicht zu einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Halbleiterschicht und/oder bis zu einem an der zweiten Seite ausgebildeten Emitter.
  • Der Dotierkanal kann sich somit bis an die Halbleiteroberfläche der zweiten Seite erstrecken. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass der Dotierkanal sich bis zu einem an der zweiten Seite ausgebildeten Emitter erstreckt.
  • Die Bezeichnung „Dotierkanal” beinhaltet hierbei, dass der Dotierkanal einen lokalen Dotierbereich darstellt, d. h. sich zwar senkrecht zu der ersten Seite vollständig durch die Halbleiterschicht hindurch erstreckt, parallel zu der ersten Seite jedoch lokal begrenzt ausgebildet ist.
  • In Verfahrensschritt B wird der Dotierkanal dadurch erzeugt, dass mittels lokaler Wärmeeinwirkung der Dotierstoff der Dotierschicht in die Halbleiterschicht zur Ausbildung des Dotierkanals eingebracht wird. Entsprechend erfolgt die Wärmeeinwirkung nicht homogen im gesamten Volumen der Halbleiterschicht, sondern lediglich lokal begrenzt.
  • Die Erfindung ist in der Erkenntnis begründet, dass überraschenderweise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer Halbleiterschicht einfach und kostengünstig Dotierkanäle, d. h. Dotierbereiche, welche lokal die Halbleiterschicht durchdringen, herstellbar sind, ohne dass hierfür eine Ausnehmung (bei den zuvor beschriebenen EWT- und MWT-Solarzellen so genannte „Via”) notwendig ist. Durch die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Dotierkanäle wird somit in kostengünstiger Weise ein Ladungsträgertransport, d. h. die Weiterleitung von Majoritätsladungsträger durch den Dotierkanal von einer Seite der Halbleiterschicht auf die gegenüberliegende Seite der Halbleiterschicht ermöglicht.
  • Die Ausbildung von Dotierkanälen mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit insbesondere vorteilhaft, wenn zumindest an einer Seite der Halbleiterschicht ein Emitter mit dem Emitter-Dotierungstyp ausgebildet wird und wenn zur Ausbildung des Dotierkanals ein Dotierstoff des Emitter-Dotierungstyps verwendet wird. Typischerweise weist hierbei die Halbleiterschicht eine Dotierung mit einem zu dem Emitter-Dotierungstyp entgegengesetzten Basisdotierungstyp auf, so dass sich entsprechend zwischen Basis und Emitter ein pn-Übergang ausbildet.
  • Dotierungstypen sind die n-Dotierung und die hierzu entgegengesetzte p-Dotierung.
  • Es liegt hierbei im Rahmen der Erfindung, dass der Emitter innerhalb der Dotierschicht ausgebildet ist, beispielsweise durch Eindiffundieren eines Dotierstoffes. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass der Emitter als eigene Schicht und/oder Schichtsystem angrenzend an die Oberfläche der Halbleiterschicht ausgebildet ist, beispielsweise bei Ausbildung eines so genannten pin-Übergangs, bei welchem zwischen Emitter und Basis eine dünne intrinsische Schicht angeordnet ist.
  • Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren daher zumindest an der zweiten Seite der Halbleiterschicht ein Emitter mit einem Emitter-Dotierungstyp ausgebildet und zur Ausbildung des Dotierkanals wird entsprechend ein Dotierstoff des Emitter-Dotierungstyps verwendet.
  • Hierdurch kann in einfacher Weise an der ersten Seite der Halbleiterschicht eine elektrische Kontaktierung der Dotierkanäle erfolgen und somit ein Abgreifen der Majoritätsladungsträger des Emitters.
  • Ein wesentlicher Vorzug gegenüber vorbekannten, mittels Ausnehmungen hergestellten Verbindungen zweier gegenüberliegender Seiten einer Halbleiterschicht besteht darin, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Ausnehmungen erzeugt werden und somit insbesondere keine Oberflächen an den Ausnehmungen entstehen, welche bei den vorbekannten Strukturen stets zu Problemen aufgrund von Oberflächenrekombination führen, die entsprechend zusätzliche Verfahrensschritte beispielsweise zum Aufbringen von Passivierungsschichten erfordern. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hingegen wird der Dotierkanal inhärent in der Halbleiterschicht, d. h. im Volumen der Halbleiterschicht ausgebildet und grenzt allenfalls an der ersten und/oder zweiten Seite der Dotierschicht an eine Oberfläche der Halbleiterschicht an.
  • In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich zu den Dotierkanälen in einem Basisbereich der Halbleiterschicht mittels Wärmeeinwirkung eine Mehrzahl von Basis-Hochdotierbereichen ausgebildet, in dem ein Basis-Dotierstoff mittels lokaler Wärmeeinwirkung in die Halbleiterschicht eingebracht wird. Insbesondere ist es vorteilhaft, den Basis-Dotierstoff von der ersten Seite der Halbleiterschicht ausgehend einzubringen, wobei der Basis-Dotierstoff einen zu dem Emitter-Dotierungstyp entgegengesetzten Dotierungstyp aufweist.
  • Bei dieser vorzugsweisen Ausführungsform werden somit einerseits mittels lokaler Erwärmung die Dotierkanäle ausgebildet und andererseits mittels lokaler Erwärmung Basis-Hochdotierbereiche ausgebildet, so dass insbesondere bei Kontaktierung der Basis mittels der metallischen Basiskontaktierungsstruktur an den Basis-Hochdotierbereichen der elektrische Kontaktierungswiderstand und die Rekombination an der Grenzfläche Halbleiterschicht/Metall verringert ist.
  • In einer vorzugsweisen Ausführungsform bildet die Dotierschicht gleichzeitig die metallische Kontaktierungsstruktur an der ersten Seite der Halbleiterschicht zur elektrischen Kontaktierung zumindest der Dotierkanäle. Hierbei kann die Dotierschicht bevorzugt in an sich bekannter Weise einer metallischen Kontaktierungsstruktur ausgebildet sein, insbesondere als mehrere parallele Finger, kammartig oder doppelkammartig ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist das Metall der Dotierschicht gleichzeitig der Dotierstoff des Emitter-Dotierungstyps.
  • Hierdurch kann zunächst die Dotierschicht in der Form der metallischen Kontaktierungsstruktur aufgebracht werden und anschließend können durch lokale Erwärmung die Dotierkanäle ausgebildet werden, so dass zwingend ein „Alignement”, d. h. eine Verbindung zwischen Dotierkanälen und metallischer Kontaktierungsstruktur gegeben ist, ohne dass hierfür eine örtliche Justierung zweier aufeinanderfolgender Prozesse notwendig ist.
  • Als Basis-Dotierstoff wird vorzugsweise ein n-Typ-Dotierstoff verwendet. Dies weist den Vorteil auf, dass der Emitter-Dotierungstyps der p-Dotierungstyp ist, d. h. der Dotierungskanal und etwaige Emitter p-dotiert sind. Hierdurch kann Aluminium als Dotierstoff für den Dotierkanal verwendet werden und somit wird in besonders vorteilhafter Ausgestaltung die Dotierschicht als Aluminiumschicht oder zumindest aluminiumhaltige Schicht ausgebildet. Hierdurch ergeben sich weitere Vorteile, da die Dotierschicht gleichzeitig als metallische Kontaktierungsstruktur verwendet werden kann und bei Ausbilden des Dotierkanals gleichzeitig und ohne verfahrenstechnischen Mehraufwand sich eine elektrischer Kontakt zwischen Aluminiumschicht und Dotierkanal ausbildet, die Dotierkanäle somit über die Aluminiumschicht als metallische Kontaktierungsstruktur kontaktiert sind.
  • Vorzugsweise wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Mehrzahl von Dotierkanälen in der Halbleiterschicht ausgebildet, um Serienwiderstandsverluste bei der Ableitung von Majoritätsladungsträgern in den Dotierkanälen zu verringern. Es ist daher vorteilhaft, dass im Bereich 1 bis 100 Dotierkanäle pro cm2, weiter bevorzugt im Bereich 10 bis 100 Dotierkanäle pro cm2 erzeugt werden, insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Dotierkanäle in etwa örtlich gleich verteilt in der Halbleiterschicht erzeugt werden. Hierdurch wird eine ausreichende Leitfähigkeit gewährleistet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Dotierkanäle von der Rückseite aus betrachtet innerhalb der Begrenzungslinien einer an sich bekannten Kontaktierungsstruktur, insbesondere einer aus parallelen Kontaktierungsfingern gebildeten, einer kammartigen oder doppelkammartigen Kontaktierungsstruktur angeordnet. In diesem Fall beziehen sich die vorgenannten vorzugsweisen Ausgestaltungen auf die durch die Kontaktierungsstruktur gebildete Fläche.
  • Vorzugsweise weisen die Dotierkanäle eine Dotierkonzentration größer 1016 cm–3, bevorzugt größer 1017 cm–3 auf.
  • Die lokale Erwärmung in Verfahrensschritt B erfolgt vorzugsweise mittels lokaler Strahlungsbeaufschlagung. Insbesondere ist die Verwendung eines Lasers vorteilhaft, da ein Laser in einfacher Weise durch lokale Beaufschlagung der ersten Seite der Halbleiterschicht mittels Laserstrahlung zu einer lokalen Erwärmung verwendet werden kann. Es ist aus DE 100 46 170 A1 bekannt, sogenannte „Laser Fired Contacts” (LFC) mittels lokalem Aufschmelzen einer Metallschicht, einer dielektrischen Schicht und eines Teilbereiches der Halbleiterschicht zu erzeugen. Zu diesen vorbekannten Verfahren zur Ausbildung von LFC-Kontakten sind Vorrichtungen bekannt, um an einer Vielzahl von Ortspunkten eine lokale Erwärmung mittels eines Lasers auszubilden, insbesondere durch Verwendung entsprechender optischer Ablenkeinheiten für den Laserstrahl. Auf diese Vorrichtungen kann in vorteilhafter Weise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zurückgegriffen werden.
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, einen Laser mit einer Wellenlänge im Bereich 190 nm bis 1100 nm, bevorzugt im Bereich 300 nm bis 600 nm und/oder einen Laser mit einer Pulslänge im Bereich 1 μs bis 10 ms, bevorzugt 10 μs bis 500 μs zu verwenden. Diese Parameter sind insbesondere bei Verwendung einer Silizium-Halbleiterschicht vorteilhaft.
  • Vorzugsweise wird in Verfahrensschritt B Aluminium als Dotierstoff zur Ausbildung der Dotierkanäle verwendet. Dies weist die vorgenannten Vorteile auf.
  • Vorzugsweise wird die Dotierschicht als metallische Schicht ausgebildet. Das Aufbringen einer metallischen Schicht auf eine Halbleiterschicht ist an sich bekannt, so dass hierfür auf an sich bekannte Verfahren wie beispielsweise Aufdampfen einer metallischen Schicht zurückgegriffen werden kann. Insbesondere ist es vorteilhaft, zwischen der metallischen Schicht und der Halbleiterschicht zumindest eine Passivierungsschicht, insbesondere eine dielektrische Schicht, vorzusehen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die metallische Schicht die Halbleiterschicht nicht kontaktiert und insbesondere aufgrund der zwischengelagerten Passivierungsschicht die Rekombinationsgeschwindigkeit an der Grenzfläche Halbleiterschicht-Passivierungsschicht verringert wird und sich somit der Wirkungsgrad der Solarzelle erhöht. Darüber hinaus ermöglicht diese Anordnung, dass einerseits durch die lokale Wärmeeinwirkung analog zu dem vorbekannten LFC-Verfahren eine lokale Kontaktierung erfolgt und darüber hinaus die Dotierkanäle ausgebildet werden.
  • Vorzugsweise ist die erste Seite die bei Betrieb der Solarzelle der einfallenden Strahlung abgewandte Rückseite der Solarzelle, so dass auf der Vorderseite der Solarzelle bei Betrieb keine Abschattung durch metallische Kontaktstrukturen erfolgt.
  • Aufgrund der vorgenannten Vorteile ist das erfindungsgemäße Verfahren somit insbesondere zur Ausbildung einer neuartigen EWT-Solarzelle geeignet, welche die grundsätzliche Struktur der vorbekannten EWT-Solarzellen aufweist, jedoch der Emitter nicht – wie im Stand der Technik vorbekannt – an den Wänden einer Mehrzahl von Ausnehmungen (Vias) auf die Rückseite der Solarzelle geführt wird, sondern mittels einer Mehrzahl von Dotierkanälen.
  • Die Erfindung betrifft daher weiterhin eine photovoltaische Solarzelle gemäß Anspruch 14, welche als EWT-Solarzelle ausgebildet ist, d. h. eine emitter-wrap-through-Struktur aufweist, welche eine Halbleiterschicht umfasst, welche Halbleiterschicht an einer ersten, bei Betrieb der Solarzelle der einfallenden Strahlung abgewandten Seite mindestens eine metallische Emitter- und mindestens eine metallische Basiskontaktierungsstruktur aufweist. An einer zweiten bei Betrieb der Solarzelle der einfallenden Strahlung zugewandten Seite weist die Solarzelle einen Emitterbereich eines Emitter-Dotierungstyps auf. Die Basiskontaktierungsstruktur ist elektrisch leitend mit mindestens einem Basisbereich der Halbleiterstruktur verbunden. Die metallische Emitterkontaktierungsstruktur ist über eine Mehrzahl die Halbleiterschicht durchdringende Emitterdurchkontaktierungsbereiche elektrisch leitend mit dem Emitterbereich verbunden.
  • Grundsätzlich entspricht die erfindungsgemäße photovoltaische Solarzelle somit dem Aufbau vorbekannter EWT-Solarzellen. Insbesondere ist der an der zweiten Seite der Halbleiterschicht angeordnete Emitter über Emitterdurchkontaktierungsbereiche mit der ersten Seite der Halbleiterschicht verbunden, so dass Majoritätsladungsträger aus dem Emitter über die Emitterdurchkontaktierungsbereiche an der ersten Seite der Halbleiterschicht abgegriffen werden können.
  • Wesentlich ist, dass bei der erfindungsgemäßen photovoltaischen Solarzelle die Emitterdurchkontaktierungsbereiche als Dotierkanäle ausgebildet sind, welche die Halbleiterschicht in massiven Bereichen der Halbleiterschicht durchdringen.
  • Im Gegensatz zu vorbekannten EWT-Strukturen weist die erfindungsgemäße photovoltaische Solarzelle somit Dotierkanäle auf, die inhärent im Volumen der Halbleiterschicht die Halbleiterschicht durchdringen, ohne dass hierfür Ausnehmungen (Vias) vorgesehen sind. Vorzugsweise ist die Halbleiterschicht daher ohne Ausnehmungen ausgebildet. Insbesondere ist die Halbleiterschicht vorzugsweise nullhomotop, und somit einfach zusammenhängend, so dass sich jeder geschlossene Weg im Volumen der Halbleiterschicht auf einen Punkt zusammenziehen lässt.
  • Die erfindungsgemäße Solarzelle bietet somit die Vorteile einer EWT-Solarzelle, d. h. insbesondere erfolgt keine Abschattung durch metallische Kontaktierungsstrukturen auf der zweiten, der einfallenden Strahlung zugewandten Seite. Darüber hinaus vermeidet die erfindungsgemäße EWT-Solarzelle die Nachteile vorbekannter EWT-Strukturen, da keine Ausnehmungen in der Halbleiterschicht notwendig sind und somit insbesondere keine Rekombinationsverluste an etwaigen Oberflächen der Ausnehmungen auftreten und das Herstellungsverfahren kostengünstiger ist, da keine Ausnehmungen erzeugt werden müssen.
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die erfindungsgemäße Solarzelle als n-typ-Solarzelle mit einem p-dotierten Emitterbereich ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich der die vorgenannten Vorteile.
  • Vorzugsweise sind die Dotierkanäle mittels Aluminium als Dotierstoff ausgebildet. Dies weist die vorgenannten Vorteile auf.
  • Zur Ausbildung einer erfindungsgemäßen EWT-Solarzelle mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, dass in Verfahrensschritt B an der zweiten Seite der Halbleiterschicht die Dotierschicht und zwischen der Dotierschicht und der Halbleiterschicht mittelbar oder unmittelbar eine Passivierungsschicht angeordnet wird. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die Dotierschicht als integralen Bestandteil der Solarzelle auszubilden, so dass insbesondere die Dotierschicht nicht in einem nachfolgenden Verfahrensschritt wieder entfernt werden muss.
  • Vorzugsweise weist das in Verfahrensschritt A bereitgestellte Halbleitersubstrat zur Ausbildung einer EWT-Solarzelle an der ersten Seite zumindest in einem Teilbereich alternierende emittertyp- und basistyp-dotierte Bereiche auf, vorzugsweise in Ausbildung einer Doppelkammstruktur. Eine solche Struktur ist auch aus dem Stand der Technik bei EWT-Solarzellen bekannt.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass zwischen Verfahrensschritt A und Verfahrensschritt B mittels lokaler Wärmeeinwirkung an den basistyp-dotierten Bereichen die Passivierungsschicht zumindest teilweise ablatiert wird und der Dotierstoff aus der Dotierschicht in die Halbleiterschicht zur Ausbildung einer lokalen Basis-Hochdotierung eingetrieben wird. Wie zuvor beschrieben ermöglicht eine solche Basis-Hochdotierung eine Verringerung des Kontaktwiderstandes und der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit an der Grenzfläche Halbleiterschicht/metallische Kontaktstruktur.
  • Vorzugsweise wird die Dotierschicht mit einer Dicke im Bereich 1 nm bis 1000 nm, bevorzugt im Bereich 10 nm bis 300 nm ausgebildet.
  • Weitere vorzugsweise Merkmale und Ausführungsformen werden im Folgenden anhand der Figuren und anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 in den Teilfiguren a bis e ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen EWT-Solarzelle
  • 2 in den Teilfiguren a bis d ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen EWT-Solarzelle und
  • 3 eine Rückseitenansicht von Dotierbereichen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen EWT-Solarzelle.
  • Die 1 bis 3 zeigen jeweils schematische Darstellungen von Teilausschnitten einer Solarzelle bzw. einer Vorstufe im Herstellungsprozess der Solarzelle. In den 1 und 2 sind jeweils Schnittdarstellungen mit Schnittebene senkrecht zu einer Rückseite der jeweiligen Solarzelle dargestellt. Die Solarzellenstruktur wurde zur besseren Darstellbarkeit in den 1 bis 3 stark reduziert, insbesondere wurde die Anzahl der Dotierbereiche und Kontakte reduziert. Die Darstellungen sind nicht maßstabsgetreu.
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichwirkende Elemente.
  • Zur Herstellung des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen EWT-Solarzelle mittels eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird gemäß 1a eine Halbleiterschicht 1 bereitgestellt, welche als Siliziumwafer ausgebildet ist. Der Siliziumwafer weist eine Grunddotierung des n-Dotierungstyps auf. Es wird somit eine n-Typ EWT-Solarzelle hergestellt, d. h. eine Solarzelle mit n-dotierter Basis.
  • Die Halbleiterschicht 1 weist bereits an einer ersten Seite, welche die in 1a unten dargestellte Rückseite 2 der Halbleiterschicht 1 ist, eine Isolierungsschicht 3 auf, welche als Siliziumoxidschicht ausgebildet ist. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Isolierungsschicht als Aluminiumoxidschicht, Siliziumnitridschicht oder als amorphe Siliziumschicht ausgebildet sein.
  • Die in 1a oben liegend dargestellte zweite Seite der Halbleiterschicht 1 stellt somit die bei Betrieb dem Lichteinfall zugewandte Vorderseite 4 dar, welche bereits texturiert wurde, d. h. eine die Lichteinkopplung erhöhende optische Textur aufweist. Die Isolierungsschicht 3 umgreift die Solarzelle und bedeckt somit auch die optische Textur der Vorderseite 4. Weiterhin wurde an der Vorderseite 4 auf der Isolierungsschicht 3 eine zusätzliche Antireflexschicht 14 aufgebracht, welche die Lichteinkopplung zusätzlich erhöht. Diese Antireflexschicht ist als ca. 100 nm dicke Siliziumnitridschicht ausgebildet.
  • An der Vorderseite 4 wurde ein etwa 100 nm tiefer Emitter (mit p-Dotierungstyp) 5 durch Eindiffundieren eines Dotierstoffs ausgebildet. Ebenso wurden an der Rückseite 2 der Halbleiterschicht 1 durch Eindiffundieren p-dotierter, 0,5–3 mm breiter Emitterbereiche 6a, 6b und 6c ausgebildet, welche durch Basisbereiche, d. h. n-dotierte Bereiche unterbrochen sind. Dies wird bei der Beschreibung zu 3 näher erläutert.
  • Auf der der Halbleiterschicht 1 abgewandten Seite der Isolierungsschicht 3 ist eine Dotierstoffschicht 7 angeordnet, welche Phosphor als n-Dotierstoff enthält. In einem alternativen Auführungsbeispiel kann die Dotierstoffschicht als Passivierungsschicht ausgebildet sein, welche zusätzlich den Dotierstoff enthält.
  • In einem in 1b dargestellten Verfahrensschritt wird nun durch lokales Erwärmen mittels eines Laserstrahls 8 ein Eintreiben des Dotierstoffs der Dotierschicht 7 in den rückseitigen Basisbereichen der Halbleiterschicht 1 erzielt, so dass n-dotierte n-Hochdotierungsbereiche 9 entstehen. Hierzu werden einzelne Laserpulse mit Pulsenergien im Bereich 0,01 bis 1 mJ und Pulsdauern im Bereich 100 ns bis 10 μs verwendet.
  • Zur Ausbildung der n-Hochdotierungsbereiche 9 kann auf das vorbekannte Verfahren gemäß D. Suwito et al., „Industrially feasible rear passivation and contacting scheme for high-efficiency n-type solar cells yielding a Voc of 700 mV", IEEE Transactions an Electron Devices 57, S. 2032–2036 (2010) zurückgegriffen werden.
  • Anschließend wird an der Rückseite 2 der Halbleiterschicht 1 mittelbar, d. h. in diesem Ausführungsbeispiel auf die Dotierstoffschicht 7 eine Dotierschicht 10 aufgebracht, welche als Aluminiumschicht mit einer Dicke im Bereich 1 bis 20 um ausgebildet ist. Die Dotierschicht 10 wird hierbei ganzflächig aufgebracht. Das in 1c dargestellte Ergebnis entspricht somit in dem ersten Ausführungsbeispiel dem Zustand nach Durchführen des Verfahrensschritts A gemäß Anspruch 1.
  • Bei Aufbringen der als Aluminiumschicht ausgebildeten Dotierschicht 10 entsteht gleichzeitig ein elektrisch leitender Kontakt zwischen der Dotierschicht 10 und der Halbleiterschicht 1 in den Bereichen, in denen die Halbleiterschicht 1 gemäß 1b mit Laserstrahlen 8 beaufschlagt wurde, d. h. in den n-Hochdotierungsbereichen 9. Bei Aufbringen der Dotierschicht 10 wird somit die n-dotierte Basis elektrisch kontaktiert.
  • Anschließend erfolgt, wie in 1d dargestellt, mittels lokaler Erwärmung durch Laserstrahlen 8 ein lokales Eintreiben von Aluminium als p-Dotierstoff durch die Halbleiterschicht 1, so dass sich in etwa zylindrische Dotierkanäle 11 ausbilden, die jeweils die Halbleiterschicht von der Rückseite 2 zu der Vorderseite 4 durchdringen. Für einen Dotierungskanal wird je nach gewünschtem Durchmesser des Kanals und Dicke der Halbleiterschicht ein Laserpuls mit einer Pulsenergie im Bereich von 1 bis 100 mJ bei Pulslängen zwischen 1 und 100 μs verwendet.
  • Bei diesem Verfahrensschritt durchdringt das Aluminium somit die Dotierstoffschicht 7 und die Isolierungsschicht 3, so dass zusätzlich zu dem Ausbilden der Dotierkanäle 11 eine elektrische Kontaktierung zwischen der als Aluminiumschicht ausgebildeten Dotierschicht 10 und den Dotierkanälen 11 besteht. Der Dotierstoff des n-Dotierungstyps der Dotierstoffschicht 7 wird bei diesem Vorgang durch den p-Dotierstoff der Dotierschicht 10 überkompensiert. Dies ist darin begründet, dass die Dotierstoffquelle eine erheblich höhere Menge an Dotierstoff enthält, verglichen mit dem Dotierstoff der Passivierungssschicht.
  • Bei dem Verfahrensstand gemäß 1d ist somit der Emitter 5 über die Dotierkanäle 11 elektrisch leitend mit dem rückseitigen Emitterbereichen 6a, 6b und 6c sowie mit der als Aluminiumschicht ausgebildeten Dotierschicht 10 verbunden. Ebenso ist – wie zuvor ausgeführt – die Dotierschicht 10 elektrisch leitend mit den n-Hochdotierungsbereichen 9 verbunden.
  • In diesem Zustand besteht somit ein Kurzschluss zwischen Basis und Emitter über die Dotierschicht 10.
  • Daher wird anschließend in einem Verfahrensschritt gemäß 1e mittels Laserstrahlen 8 selektiv die Dotierschicht 10, die Isolierungsschicht 3 und die Dotierstoffschicht 7 entfernt, in dem durch die lokale Erwärmung diese Schichten verdampft werden. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann eine elektrische Isolierung durch selektives entfernen von Dotier- und Isolierungsschicht erfolgen, beispielsweise mittels Aufbringen einer Maskierungsschicht und chemischem Ätzen.
  • Hierdurch entstehen somit metallische Emitterkontaktierungsstrukturen 12 und hiervon elektrisch getrennt metallische Basiskontaktierungsstrukturen 13.
  • Die in 1e schematisch dargestellte Solarzellenstruktur stellt somit eine EWT-Solarzelle gemäß des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Solarzelle dar. Im Vergleich zu vorbekannten Herstellungsverfahren für EWT-Solarzellen bietet das Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine erheblich kostengünstigere Möglichkeit, EWT-Solarzellen herzustellen. Darüber hinaus sind Verluste aufgrund von Rekombination an Ausnehmungen unterbunden, da keine Ausnehmungen bei der erfindungsgemäßen EWT-Solarzelle notwendig sind.
  • Die in 1e dargestellte elektrische Isolierung der Emitterkontaktierungsstrukturen 12 und Basiskontaktierungsstrukturen 13 kann alternativ auch mechanisch oder in einem Ätzschritt nach vorheriger Maskierung erfolgen.
  • Für das in den 2a bis 2d dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen EWT-Solarzelle wird gemäß 2a eine Halbleiterschicht 1 bereitgestellt, die ebenfalls als n-dotierter Siliziumwafer ausgebildet ist, an der Vorderseite 4 eine Texturierung zur Erhöhung der Lichteinkopplung aufweist und bei welcher an der Vorderseite 4 ein p-dotierter Emitter 5 mittels Diffussion eines p-Dotierstoffes ausgebildet ist.
  • An der in 2 unten dargestellten Rückseite (erste Seite) der Halbleiterschicht 1 ist eine Isolierungsschicht 15 angeordnet, welche einen Dotierstoff des Basis-Dotierungstyps, d. h. vorliegend einen n-Typ Dotierstoff enthält. Hierdurch lassen sich durch lokale Erwärmung und entsprechend lokales Eintreiben n-Hochdotierungsbereiche an den weiter unten beschriebenen Basis-Kontaktierungsbereichen 13 ausbilden, so dass insbesondere der Kontaktwiderstand verringert wird. Zur Ausbildung der n-Hochdotierungsbereichen kann auf an sich bekannte Verfahren zurückgegriffen werden, wie beispielsweise in D. Suwito et al., aaO, beschrieben.
  • An der Rückseite 2 der Halbleiterschicht 1 sind n-Hochdotierungsbereiche 9 ausgebildet. Im Gegensatz zu der Darstellung gemäß 1a sind bei der bereitgestellten Struktur gemäß 2a jedoch rückseitig keine Emitterbereiche ausgebildet.
  • Weiterhin ist rückseitig eine ganzflächige Dotierschicht 10 aufgebracht, welche als Aluminiumschicht ausgebildet ist.
  • Die Aluminiumschicht 10 ist somit elektrisch leitend mit den n-Hochdotierungsbereichen 9 und somit mit der n-dotierten Basis der Halbleiterschicht 1 verbunden, wie vorbeschrieben mittels lokaler Öffnung mittels eines Lasers.
  • In einem in 2b dargestellten Verfahrensschritt erfolgt nun an der Rückseite 2 mittels Laserstrahlen 8 eine lokale Erwärmung der Aluminiumschicht 10, so dass – wie zuvor beschrieben – durch Eintreiben von Aluminium als p-Typ Dotierstoff Dotierkanäle 11 ausgebildet werden, welche die Halbleiterschicht 1 durchdringen, so dass eine elektrische Verbindung zwischen den Dotierkanälen 11 und dem Vorderseitenemitter 5 entsteht.
  • Auch hierbei entsteht somit zusätzliche eine elektrische Kontaktierung zwischen Aluminiumschicht 10 und Dotierkanälen 11, so dass in dem Verfahrensstand gemäß 2b über die Dotierschicht 10 ein elektrischer Kurzschluss zwischen Basis und Emitter besteht.
  • Daher wird in einem Verfahrensschritt gemäß 2c analog zu 1e mittels Laserstrahlen 8 die Dotierschicht 10 bereichsweise entfernt, so dass Emitterkontaktierungsstrukturen 12 und Basiskontaktierungsstrukturen 13 ausgebildet werden.
  • In 2d ist die fertiggestellte EWT-Solarzelle gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Solarzelle dargestellt.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird somit gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel rückseitig auf Emitterbereiche verzichtet, wodurch sich das Verfahren weiter vereinfacht und die Kosten nochmals reduziert werden.
  • In 3 ist eine rückseitige Ansicht der Halbleiterschicht einer erfindungsgemäßen Solarzelle des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt, wobei zum besseren Verständnis eine größere Anzahl alternierender p- und n-dotierter Bereiche gezeigt ist, verglichen mit den schematischen Darstellungen der 1 und 2.
  • Deutlich ist die an sich bekannte kammartige Verschränkung von n-dotierten Bereichen 14 und p-dotierten Bereichen 15 zu erkennen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 985233 [0004]
    • DE 10046170 A1 [0033]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • J. M. Gee, W. K. Schubert and P. A. Basore, „Emitter wrap-through solar cell”, Proceedings of the 23rd IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Louisville, Kentucky, USA, S. 265–270 (1993) [0005]
    • D. Suwito et al., „Industrially feasible rear passivation and contacting scheme for high-efficiency n-type solar cells yielding a Voc of 700 mV”, IEEE Transactions an Electron Devices 57, S. 2032–2036 (2010) [0062]
    • D. Suwito et al., [0074]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Erzeugen mindestens eines Dotierkanals in einer Halbleiterschicht (1), welche Halbleiterschicht Bestandteil einer photovoltaischen Solarzelle oder einer Vorstufe im Herstellungsprozess einer photovoltaischen Solarzelle ist, folgende Verfahrensschritte umfassend: A Aufbringen einer Dotierschicht (10) mittelbar oder unmittelbar an einer ersten Seite der Halbleiterschicht (1), welche Dotierschicht (10) mindestens einen Dotierstoff eines Emitter-Dotierungstyps zum Erzeugen des Dotierbereiches enthält; B Einbringen des Dotierstoffes in die Halbleiterschicht (1) durch Wärmeeinwirkung, um einen Dotierbereich zu erzeugen; dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt B der Dotierbereich als Dotierkanal ausgebildet wird, welcher Dotierkanal sich von der ersten Seite der Halbleiterschicht (1) zu einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Halbleiterschicht (1) und/oder bis zu einem an der zweiten Seite ausgebildeten Emitter erstreckt und dass in Verfahrensschritt B das Einbringen des Dotierstoffes in die Halbleiterschicht (1) durch lokale Wärmeinwirkung erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten Seite der Halbleiterschicht (1) ein Emitter (5) mit dem Emitter-Dotierungstyp ausgebildet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Dotierkanälen in einem Basisbereich der Halbleiterschicht (1) mittels Wärmeeinwirkung eine Mehrzahl von Basis-Hochdotierbereichen ausgebildet werden, indem ein Basis-Dotierstoff mittels lokaler Wärmeeinwirkung in die Halbleiterschicht (1) eingebracht wird, vorzugsweise an der ersten Seite der Halbleiterschicht (1), wobei der Basis-Dotierstoff einen zu dem Emitter-Dotierungstyp entgegengesetzten Dotierungstyp aufweist, insbesondere, dass als Basis-Dotierstoff ein n-Typ-Dotierstoff verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vielzahl von Dotierkanälen, vorzugsweise mindestens 1 Dotierkanal pro cm2, weiter bevorzugt mindestens 10 Dotierkanäle (11) pro cm2 erzeugt werden, insbesondere, dass die Dotierkanäle (11) in etwa örtlich gleichverteilt in der Halbleiterschicht (1) erzeugt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt B die lokale Wärmeeinwirkung mittels lokaler Strahlungsbeaufschlagung erfolgt, bevorzugt mittels eines Laser erfolgt, insbesondere mittels eines Lasers mit einer Wellenlänge im Bereich 190 nm bis 1100 nm, bevorzugt im Bereich 300 nm bis 600 nm und/oder einer Pulslänge im Bereich 1 μs bis 10 ms, bevorzugt 10 μs bis 500 μs.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Dotierstoff Aluminium verwendet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dotierschicht (10) als metallische Schicht ausgebildet wird, vorzugsweise, dass zwischen Dotierschicht (10) und erster Seite der Halbleiterschicht zumindest eine Passivierungsschicht, insbesondere dielektrische Schicht, angeordnet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seite die bei Betrieb der Solarzelle der einfallenden Strahlung abgewandte Rückseite (2) ist.
  9. Verfahren zur Herstellung einer EWT-Solarzelle, umfassend folgende Verfahrensschritte: A Bereitstellen eines Halbleitersubstrates umfassend die Halbleiterschicht (1) mit einer Basis und einem Emitter (5) eines Emitter-Dotierungstyps, welcher Emitter (5) zumindest an der zweiten Seite der Halbleiterschicht (1) ausgebildet ist; B Erzeugen eine Mehrzahl von Dotierkanälen des Emitter-Dotierungstyps mittels eines Verfahrens der vorangegangenen Ansprüche.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Emitter-Dotierungstyp der p-Dotierungstyp ist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt B an der zweiten Seite der Halbleiterschicht (1) die Dotierschicht (10) und zwischen der Dotierschicht (10) und der Hableiterschicht mittelbar oder unmittelbar eine Passivierungsschicht angeordnet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterschicht (1) des in Verfahrensschritt A bereitgestellten Halbleitersubstrates an der ersten Seite zumindest in einem Teilbereich alternierende Emittertyp- und Basistyp-dotierte Bereiche aufweist, vorzugsweise in Ausbildung einer Doppelkammstruktur.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Verfahrensschritt A und Verfahrensschritt B mittels lokaler Wärmeeinwirkung an den Basistyp-dotierten Bereichen die Passivierungsschicht zumindest teilweise ablatiert wird und der Dotierstoff aus der Dotierschicht (10) in die Halbleiterschicht (1) zur Ausbildung einer lokalen Basis-Hochdotierung eingetrieben wird.
  14. Photovoltaische Solarzelle, vorzugsweise hergestellt umfassend ein Verfahren der vorangegangenen Ansprüche, welche Solarzelle als EWT-Solarzelle ausgebildet ist und eine Halbleiterschicht (1) aufweist, welche Halbleiterschicht (1) an einer ersten, bei Betrieb der Solarzelle der einfallenden Strahlung abgewandten Seite mindestens eine metallische Emitterkontaktierungsstruktur (12) und mindestens eine metallische Basiskontaktierungsstruktur (13) aufweist und zumindest an einer zweiten bei Betrieb der Solarzelle der einfallenden Strahlung zugewandten Seite einen Emitterbereich eines Emitter-Dotierungstyps aufweist, wobei die Basiskontaktierungsstruktur (13) elektrisch leitend mit mindestens einem Basisbereich der Halbleiterstruktur verbunden ist und die Emitterkontaktierungsstruktur (12) über eine Mehrzahl die Halbleiterschicht (1) durchdringende Emitterdurchkontaktierungsbereiche elektrisch leitend mit dem Emitterbereich verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Emitterdurchkontaktierungsbereiche als Dotierkanäle (11) ausgebildet sind, welche die Halbleiterschicht (1) in massiven Bereichen der Halbleiterschicht (1) durchdringen.
  15. Solarzelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle als n-Typ Solarzelle mit p-dotiertem Emitterbereich ausgebildet ist, insbesondere, dass die Dotierkanäle (11) mittels Aluminium als Dotierstoff ausgebildet sind.
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