DE112017004982B4 - Solarzellen mit differenziertem p-Typ- und n-Typ-Bereichsarchitekturen - Google Patents

Solarzellen mit differenziertem p-Typ- und n-Typ-Bereichsarchitekturen Download PDF

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Abstract

Solarzelle (200), umfassend:ein Substrat (210) mit einer lichtempfangenden Oberfläche (202, 212) und einer Rückfläche (204), wobei die Rückfläche (204) einen ersten Abschnitt (216) und einen zweiten Abschnitt (218) umfasst;einen ersten dotierten Bereich (217) eines ersten Leitfähigkeitstyps, wobei sich der erste dotierte Bereich (217) im ersten Abschnitt (216) der Rückfläche (204) befindet;eine erste dielektrische Tunnellage (230), die über der Rückfläche (204) des Substrats(210) angeordnet ist, wobei ein erster Abschnitt (231) der ersten dielektrischen Tunnellage (230) über dem ersten Abschnitt (216) der Rückfläche (204) und über dem ersten dotierten Bereich (217) des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist, und wobei ein zweiter Abschnitt (230) der ersten dielektrischen Tunnellage (230) über dem zweiten Abschnitt (218) der Rückfläche (204) des Substrats (210) angeordnet ist;eine erste Halbleiterschicht (232), die über der ersten dielektrischen Tunnellage (230) angeordnet ist;einen zweiten dotierten Bereich (244) eines zweiten Leitfähigkeitstyps in der ersten Halbleiterschicht (232), wobei der zweite dotierte Bereich (232) über dem zweiten Abschnitt (218) der Rückfläche (204) angeordnet ist;einen ersten leitfähigen Kontakt (250), der über dem ersten dotierten Bereich (217) angeordnet ist; undeinen zweiten leitfähigen Kontakt (252), der über dem zweiten dotierten Bereich (244) angeordnet ist;wobeidie Solarzelle (200) ferner einen Dotiermaterialbereich (209) umfasst, der direkt auf dem Substrat (210) angeordnet ist, wobei der erste Abschnitt (231) der ersten dielektrischen Tunnellage (230) auf dem Dotiermaterialbereich (209) angeordnet ist und der Dotiermaterialbereich (209) sich zwischen dem ersten dotierten Bereich (217) und dem ersten Abschnitt (231) der ersten dielektrischen Tunnellage (230) befindet.

Description

  • Photovoltaikzellen (PV-Zellen), allgemein als Solarzellen bekannt, sind Vorrichtungen zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie. Im Allgemeinen erzeugt Sonnenstrahlung, die auf die Oberfläche des Substrats einer Solarzelle auftrifft und in das Substrat einer Solarzelle eindringt, Elektronen- und Lochpaare in der Masse des Substrats. Die Elektronen- und Lochpaare wandern in p- und n-dotierte Bereichen im Substrat, wodurch sie eine Spannungsdifferenz zwischen den dotierten Bereichen erzeugen. Die dotierten Bereichen sind mit den leitfähigen Bereichen auf der Solarzelle verbunden, um einen elektrischen Strom von der Zelle an einen externen Stromkreis zu leiten. Wenn PV-Zellen in einem Array, wie einem PV-Modul, kombiniert werden, kann die von allen PV-Zellen gesammelte elektrische Energie in Reihen- und Parallelanordnungen kombiniert werden, um Energie mit einer bestimmten Spannung und Stromstärke zur Verfügung zu stellen.
  • Der Wirkungsgrad ist eine wichtige Eigenschaft einer Solarzelle, da er in direktem Zusammenhang mit der Fähigkeit der Stromerzeugung einer Solarzelle steht. Ebenfalls hängt der Wirkungsgrad bei der Herstellung von Solarzellen direkt mit der Kosteneffizienz solcher Solarzellen zusammen. Dementsprechend sind Techniken zum Erhöhen des Wirkungsgrads von Solarzellen oder Techniken zum Erhöhen des Wirkungsgrads bei der Herstellung von Solarzellen allgemein wünschenswert. Einige Beispiele der vorliegenden Offenbarung ermöglichen einen erhöhten Wirkungsgrad bei der Herstellung von Solarzellen, indem neuartige Verfahren zum Herstellen von Solarzellenstrukturen bereitgestellt werden. Einige Beispiele der vorliegenden Offenbarung ermöglichen einen erhöhten Wirkungsgrad im Einsatz der Solarzellen, indem neuartige Solarzellenstrukturen bereitgestellt werden.
  • US 9 312 406 B2 betrifft eine Solarzelle umfassend eine dünne dielektrische Schicht, die auf der Rückseite eines einkristallinen Siliziumsubstrats aufgebracht ist. Ein Emitter der Solarzelle besteht aus dotiertem polykristallinem Silizium, das auf der dünnen dielektrischen Schicht ausgebildet ist. Der andere Emitter der Solarzelle ist in dem einkristallinen Siliziumsubstrat ausgebildet und besteht aus dotiertem einkristallinem Silizium. Die Solarzelle enthält Kontaktlöcher, über die Metallkontakte mit den entsprechenden Emittern verbunden werden können.
  • US 2015 / 0 179 838 A1 betrifft eine Solarzelle umfassend ein Substrat mit einer lichtempfangenden Oberfläche und einer rückseitigen Oberfläche, wobei ein erster polykristalliner Silizium-Emitterbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps auf einer ersten dünnen dielektrischen Schicht angeordnet ist, die sich auf der Rückseite des Substrats befindet und ein zweiter polykristalliner Silizium-Emitterbereich eines zweiten, anderen Leitfähigkeitstyps auf einer zweiten dünnen dielektrischen Schicht angeordnet ist, die sich auf der Rückseite des Substrats befindet, und eine dritte dünne dielektrische Schicht seitlich direkt zwischen dem ersten und dem zweiten polykristallinen Silizium-Emitterbereich angeordnet ist.
  • US 2015 / 0 144 197 A1 betrifft Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle, die ein Siliziumsubstrat umfasst, wobei das Siliziumsubstrat eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite aufweist, und das Verfahren Abscheiden einer Siliziumschicht über einer dünnen dielektrischen Schicht auf der ersten Seite; Ausbilden einer Schicht aus Dotiermaterial über der Siliziumschicht; Bilden einer Oxidschicht über der Schicht aus Dotiermaterial; Strukturierung der Oxidschicht, der Schicht aus Dotierungsmaterial und der Siliziumschicht; Erhöhen der Temperatur, um die Dotierstoffe aus der Schicht des Dotiermaterials in die Siliziumschicht zu treiben; Dotieren der Siliziumschicht mit Dotierstoffen aus der Schicht des Dotiermaterials zur Bildung einer kristallisierten dotierten Polysiliziumschicht; Abscheiden eines dotierten Halbleiters mit breiter Bandlücke und einer Antireflexionsbeschichtung auf der ersten Seite der Solarzelle; und Abscheiden eines dotierten Halbleiters mit breiter Bandlücke und einer Antireflexionsbeschichtung auf der zweiten Seite der Solarzelle umfasst.
  • Figurenliste
    • ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge in einem Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle entsprechend den bis nach einigen Beispielen auflistet.
    • bis veranschaulichen Querschnittsansichten verschiedener Stufen der Herstellung einer Solarzelle nach einigen Beispielen.
    • veranschaulicht Querschnittsansichten einer beispielhaften Solarzelle, die aus dem Verfahren der bis nach einigen Beispielen hergestellt wurde.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die folgende ausführliche Beschreibung dient lediglich zur Veranschaulichung und soll nicht dazu dienen, die Beispiele des Gegenstands der Anmeldung oder die Anwendungen oder Verwendungszwecke solcher Beispiele einzuschränken. Wie hierin verwendet, bedeutet das Wort „beispielhaft“ „als Beispiel, Fallbeispiel oder der Veranschaulichung dienend“. Jegliche Umsetzung, die hierin als beispielhaft beschrieben ist, ist nicht unbedingt als bevorzugt oder vorteilhaft im Vergleich zu anderen Umsetzungen zu verstehen. Es ist auch nicht beabsichtigt, an eine ausdrückliche oder stillschweigende Theorie gebunden zu sein, die im vorhergehenden technischen Bereich, Hintergrund, einer kurzen Zusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellt wird.
  • Diese Angaben umfassen Verweise auf „ein Beispiel“. Die Verwendung des Begriffs „in einem Beispiel“ bezieht sich nicht unbedingt auf ein- und dasselbe Beispiel. Bestimmte Leistungsmerkmale, Strukturen oder Eigenschaften können auf eine beliebige geeignete Weise kombiniert werden, die mit dieser Offenbarung im Einklang steht.
  • Terminologie. Die folgenden Absätze enthalten Definitionen und/oder den Kontext für Begriffe, die in dieser Offenbarung vorkommen (einschließlich der Ansprüche im Anhang):
  • „Umfassend." Dieser Begriff unterliegt keinen Einschränkungen. Wie in den Ansprüchen im Anhang verwendet, schließt dieser Begriff zusätzliche Strukturen oder Schritte nicht aus.
  • „Konfiguriert". Verschiedene Einheiten oder Bauteile können als „konfiguriert“ beschrieben werden, um eine Aufgabe bzw. Aufgaben auszuführen. In einem solchen Kontext wird die Begriffsform „konfiguriert, um“ verwendet, um eine Struktur zu benennen, indem angegeben wird, dass die Einheiten/Bauteile eine Struktur beinhalten, welche diese Aufgabe bzw. Aufgaben während des Betriebs ausführt. Auf diese Weise kann von der Einheit/vom Bauteil gesagt werden, dass diese/dieses so konfiguriert ist, dass diese/dieses die Aufgabe selbst dann ausführt, wenn die Einheit/das Bauteil derzeit nicht betriebsbereit ist (d. h. nicht eingeschaltet/aktiv). Der Hinweis, dass eine Einheit/eine Schaltung/ein Bauteil „konfiguriert“ ist, eine oder mehrere Aufgaben auszuführen, ist ausdrücklich so gedacht, dass sich dieser Hinweis bei dieser Einheit/diesem Bauteil nicht auf 35 U.S.C. § 112, Absatz sechs beruft.
  • „Erste", „zweite“ usw. - In ihrer hierin verwendeten Form werden diese Begriffe als Bezeichnungen für Substantive genutzt, denen sie voranstehen, und implizieren keinerlei Art von Reihenfolge (z. B. räumlicher, zeitlicher, logischer Art usw.). Die Bezugnahme auf einen „ersten“ dotierten Bereich bedeutet beispielsweise nicht unbedingt, dass dieser dotierte Bereich in einer Sequenz vorliegt; stattdessen wird der Begriff „erster“ verwendet, um diesen dotierten Bereich von einem anderen dotierten Bereich der Solarzelle zu unterscheiden (z. B. einem „zweiten“ dotierten Bereich). In einem Beispiel kann ein erster dotierter Bereich ein dotierter Bereich vom p-Typ sein und der zweite dotierte Bereich kann ein dotierter Bereich vom n-Typ sein. In einigen Beispielen kann der erste dotierte Bereich in einem Abschnitt eines Halbleitersubstrats (z. B. einem Siliziumsubstrat einer Solarzelle) angeordnet sein. In einem Beispiel kann der zweite dotierte Bereich in einer Halbleiterschicht (z.B. einer polykristallinen Siliziumschicht, einer amorphen Siliziumschicht usw.) angeordnet sein, die über dem Halbleitersubstrat angeordnet ist.
  • „Auf der Grundlage von" - Wie hierin verwendet, wird dieser Begriff eingesetzt, um eine oder mehrere Faktoren zu beschreiben, die eine Bestimmung beeinflussen. Dieser Begriff schließt zusätzliche Faktoren, die eine Bestimmung beeinflussen können, dabei nicht aus. Das heißt, eine Bestimmung kann ausschließlich auf diesen Faktoren oder zumindest teilweise auf diesen Faktoren beruhen. Nehmen wird den Satz „Bestimmen von A auf Grundlage von B“. Während B ein Faktor sein kann, der die Bestimmung von A beeinflusst, schließt ein solcher Satz nicht aus, dass auch C als Grundlage von A verwendet werden kann. In anderen Fällen könnte A ausschließlich auf Grundlage von B bestimmt werden.
  • „Gekoppelt" Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Elemente oder Knoten oder Merkmale, die miteinander „gekoppelt“ sind. Wie hierin verwendet, bedeutet „gekoppelt“, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben, dass ein Element/ein Knoten/ ein Merkmal direkt oder indirekt mit einem anderen Element/Knoten/Merkmal verbunden ist (oder direkt oder indirekt mit diesem kommuniziert) und dies nicht unbedingt auf mechanische Art und Weise.
  • „Hemmen" - Wie hierin verwendet, wird der Begriff eingesetzt, um eine verringernde oder minimierende Wirkung zu beschreiben. Wird ein Bauteil oder Merkmal als einen Vorgang, eine Bewegung oder einen Zustand hemmend beschrieben, kann sie/es das Ergebnis oder die zukünftige Beschaffenheit vollständig unterbinden. Zusätzlich dazu kann sich „hemmen“ auch auf eine Verringerung oder Abschwächung des Ergebnisses, der Leistung und/oder Wirkung beziehen, die ansonsten auftreten könnte. Wenn ein Bauteil, ein Element oder ein Merkmal als Hemmung eines Ergebnisses oder Zustands bezeichnet wird, muss es allerdings das Ergebnis oder den Zustand nicht vollständig unterbinden oder beseitigen.
  • Zusätzlich dazu wird in der folgenden Beschreibung eine bestimmte Terminologie nur als Referenz verwendet und soll daher nicht einschränkend wirken. So beziehen sich beispielsweise Begriffe wie „oberer/obere/oberes“, „unterer/untere/unteres“, „oberhalb/über“ und „unterhalb/unter“ auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Begriffe wie „vorderer/vordere/vorderes/ vorn“, „hinterer/hintere/hinteres/hinten“, „rückseitig“,
    „seitlich“, „außenseitig“ und „innenseitig“ beschreiben die Ausrichtung und/oder die Lage von Abschnitten des Bauteiles in einem konsistenten, jedoch beliebigen Bezugsrahmen, der durch Bezugnahme auf den Text und die zugehörigen Zeichnungen, die das erörterte Bauteil beschreiben, deutlich gemacht wird. Eine solche Terminologie kann die vorstehend speziell erwähnten Wörter, Ableitungen davon und Wörter von ähnlicher Bedeutung umfassen.
  • In der folgenden Beschreibung sind zahlreiche konkrete Einzelheiten, wie etwa konkrete Vorgänge, dargelegt, um ein umfassendes Verständnis von Beispielen der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen. Einem Fachmann auf dem Gebiet der Technik ist ersichtlich, dass Beispiele der vorliegenden Offenbarung auch ohne diese konkreten Einzelheiten umgesetzt werden können. In anderen Fällen werden allgemein bekannte Verfahren nicht ausführlich beschrieben, um das Verständnis der Beispiele der vorliegenden Offenbarung nicht unnötigerweise zu erschweren.
  • Hier werden Verfahren zur Herstellung von Solarzellenemitterbereiche mit differenzierten Bereichsarchitekturen vom p-Typ und n-Typ sowie die daraus entstehenden Solarzellen beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind zahlreiche konkrete Einzelheiten, wie etwa konkrete Prozessablaufschritte dargelegt, um ein umfassendes Verständnis von Beispielen der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen. Einem Fachmann auf dem Gebiet der Technik ist ersichtlich, dass Beispiele der vorliegenden Offenbarung auch ohne diese konkreten Einzelheiten umgesetzt werden können. In anderen Fällen werden wohl bekannte Herstellungsverfahren, wie beispielsweise Lithografieund Strukturierungsverfahren, nicht ausführlich beschrieben, um das Verständnis von Beispielen der vorliegenden Offenbarung nicht unnötig zu erschweren. Ferner sollte beachtet werden, dass es sich bei den verschiedenen, in den Abbildungen dargestellten Beispielen um veranschaulichende Darstellungen handelt, die nicht unbedingt maßstabsgetreu sein müssen.
  • Hierin sind Solarzellen offenbart. In einem Beispiel beinhaltet eine Rückkontaktsolarzelle ein Substrat mit einer lichtempfindlichen Oberfläche und einer Rückfläche. In einem Beispiel ist ein erster dotierter Bereich eines ersten Leitfähigkeitstyps in einem ersten Abschnitt der Rückfläche angeordnet. In einem Beispiel ist eine erste dünne dielektrische Schicht über der Rückfläche des Substrats angeordnet, wobei ein Abschnitt der ersten dünnen dielektrischen Schicht über dem ersten dotierten Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist. In einem Beispiel kann die erste Leitfähigkeit vom p-Typ oder vom n-Typ sein. In einem Beispiel kann die erste dünne dielektrische Schicht ein Tunneloxid sein. In einem Beispiel ist eine erste Halbleiterschicht über der ersten dünnen dielektrischen Schicht angeordnet, wobei ein Abschnitt der ersten Halbleiterschicht über dem ersten dotierten Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist. In einem Beispiel kann die erste Halbleiterschicht eine polykristalline Siliziumschicht sein. In einem Beispiel ist ein zweiter dotierter Bereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps in der ersten Halbleiterschicht angeordnet, wobei der zweite dotierte Bereich über einem zweiten Abschnitt der hinteren Oberfläche angeordnet ist. In einem Beispiel ist ein erster leitfähiger Kontakt über dem ersten dotierten Bereich angeordnet und ein zweiter leitfähiger Kontakt über dem zweiten dotierten Bereich angeordnet.
  • In wird ein Ablaufdiagramm 100 gezeigt, das die Vorgänge in einem Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle 200 entsprechend den bis auflistet, wie nach einigen Beispielen dargestellt. In verschiedenen Beispielen kann das Verfahren aus zusätzliche (oder weniger) Blöcke beinhalten, wie gezeigt. Beispielsweise muss in einigen Beispielen ein freiliegender Bereich der Rückfläche des Halbleitersubstrats bei Block 104 nicht texturiert werden.
  • bis stellen ein beispielhaftes Verfahren zum Bilden des ersten dotierten Bereichs in einem ersten Abschnitt der Rückfläche eines Halbleitersubstrats bereit, das dem Vorgang 102 des Ablaufdiagramms 100 entspricht. Obwohl in den bis mehrere Schritte in einem Verfahren dargestellt sind, z. B. ein Maskierungsund Ätzprozess, versteht es sich, dass auch andere Verfahren verwendet werden können, um den ersten dotierten Bereich zu bilden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf kann nach einigen Beispielen eine erste Dotierungsschicht 208 über einem Halbleitersubstrat 210 gebildet werden.
  • Unter Bezugnahme auf kann das Halbleitersubstrat 210 in einem Beispiel ein Siliciumsubstrat sein. In einigen Beispielen wird das Siliciumsubstrat 210 gereinigt, poliert, planarisiert und/oder verdünnt oder anderweitig bearbeitet. In einem Beispiel kann das Halbleitersubstrat 210 ein monokristallines oder multikristallines Siliciumsubstrat sein. In einem Beispiel kann das Siliciumsubstrat ein Siliciumsubstrat vom n-Typ oder p-Typ sein. In einem Beispiel kann das Halbleitersubstrat ein monokristallines Siliziumsubstrat sein, wie beispielsweise ein einkristallines n-dotiertes Halbleitersubstrat. Es ist jedoch zu verstehen, dass das Substrat 210 eine Schicht sein kann, wie z. B. eine multikristalline Siliziumschicht, die auf einem globalen Solarzellensubstrat angeordnet ist. In einem Beispiel kann das Substrat 210 eine Vorderseite 204 und eine Rückseite 202 aufweisen, wobei die Rückseite 202 der Vorderseite 204 gegenüberliegt. In einem Beispiel kann die Vorderseite 202 als Lichtempfangsfläche 202 und die Rückseite 204 als Rückfläche 204 bezeichnet werden. In einem Beispiel kann das Substrat als Halbleitersubstrat 210 bezeichnet werden.
  • Unter Bezugnahme auf kann in einem Beispiel die erste Dotierungsschicht 208 in einem Abscheidungsprozess gebildet werden. In einem Beispiel kann ein chemischer Dampfabscheidungsprozess verwendet werden, um die erste Dotierungsschicht 208 abzuscheiden. In einem Beispiel kann das Bilden der ersten Dotierungsschicht 208 das Abscheiden von Bor oder Phosphor umfassen.
  • Unter Bezugnahme auf kann in einem Beispiel die Dotierungsschicht 208 in strukturiert werden, um einen ersten Dotiermaterialbereich 209 nach einigen Beispielen zu bilden. In einem Beispiel kann das Strukturieren der ersten Dotierungsschicht von einen Lithographie- oder Siebdruckmaskierungsprozess umfassen. In einem Beispiel kann ein Maskierungsprozess gefolgt von einem nachfolgenden Ätzprozess durchgeführt werden, um die erste Dotierungsschicht 208 zu strukturieren. In einem Beispiel kann der erste Dotiermaterialbereich 209 über einem ersten Abschnitt 216 der Rückfläche 204 des Halbleitersubstrats 210 gebildet sein. In einem Beispiel kann der erste Dotiermaterialbereich 209 ein Dotiermaterial wie Bor oder Phosphor enthalten. In einem Beispiel kann ein undotiertes Dielektrikum über dem ersten Dotiermaterialbereich 209 gebildet werden. In einem Beispiel kann das Bilden des ersten Dotiermaterialbereichs das Abscheiden eines undotierten Dielektrikums über dem ersten Dotiermaterialbereich 209 umfassen. In einem Beispiel kann das undotierte Dielektrikum, das über dem ersten Dotiermaterialbereich 209 angeordnet ist, verhindern, dass Dotiermaterialien in den ersten Dotiermaterialbereich 209 getrieben werden (z.B. von einem zweiten Dotiermaterialbereich, der über dem ersten Dotiermaterialbereich 209 abgeschieden wird). In einem Beispiel kann die Strukturierung einen freiliegenden Bereich 214 des Halbleitersubstrats 210 bilden, wobei der freiliegende Bereich 214 über einem zweiten Abschnitt 218 der Rückfläche 204 des Halbleitersubstrats 210 gebildet ist. In einem Beispiel kann ein Laserablationsprozess (z. B. direktes Schreiben) verwendet werden, um die erste Dotierungsschicht 208 in zu strukturieren.
  • Unter Bezugnahme auf kann in einem Beispiel nach einigen Beispielen ein Erwärmungsprozess durchgeführt werden, um einen ersten dotierten Bereich 217 in dem Halbleitersubstrat 210 auszubilden. In einem Beispiel kann die Erwärmung 220 Dotiermaterialien von einer ersten Dotierungsschicht 208 in den ersten Abschnitt 216 der Rückfläche 204 des Halbleitersubstrats 210 z. B. unter Bezugnahme auf und treiben. In einem Beispiel kann das Erwärmen das Durchführen eines thermischen Prozesses (z. B. Erwärmen des Halbleitersubstrats in einem Ofen) umfassen. In einigen Beispielen ist das Erwärmen in optional und muss nicht durchgeführt werden.
  • Obwohl bis ein beispielhaftes Verfahren zum Bilden des ersten dotierten Bereichs 217 zeigen, können andere Verfahren und/ oder Prozesse ausgeführt werden. In einem Beispiel kann der erste Dotiermaterialbereich 209 direkt als Struktur aufgebracht werden, z. B. im Gegensatz zur Vorformung einer Maskierung und eines nachfolgenden Ätzprozesses, wie in den und dargestellt.
  • Unter Bezugnahme auf und die entsprechende Operation 104 des Flussdiagramms 100 kann der freiliegende Bereich 214 auf der Rückfläche 204 des Halbleitersubstrats 210 nach einigen Beispielen als texturierte Oberfläche 224 gebildet werden. In einem Beispiel kann eine texturierte Oberfläche 224 über einem zweiten Abschnitt 218 der Rückfläche 204 des Halbleitersubstrats 210 gebildet werden. In einem Beispiel kann ein Texturierungsprozess ausgeführt werden, um die texturierte Oberfläche 224 zu bilden. Bei einem Beispiel wird ein Nassätzmittel auf Hydroxidbasis verwendet, um zumindest einen Abschnitt der texturierten Oberfläche 224 zu bilden und/oder die freiliegenden Bereiche 214 des Halbleitersubstrats 210 zu texturieren. Bei einer texturierten Oberfläche kann es sich um eine Oberfläche handeln, die eine regelmäßig oder unregelmäßig geformte Oberfläche zum Streuen von eintreffendem Lichtaufweist, wodurch die Menge des von den lichtempfangenden und/oder freiliegenden Oberflächen der Solarzelle 200 reflektierten Lichts verringert wird. In einem selben oder ähnlichen Prozess kann auch eine lichtempfangende Oberfläche (z. B. 212 der und ) des Substrats 210 texturiert 222 werden, wie in dargestellt. Es ist jedoch zu beachten, dass das Texturieren der Rückfläche 224 vom Prozessablauf entfallen kann. In einem Beispiel muss der freiliegende Bereich 214 der und nicht texturiert werden.
  • Unter Bezugnahme auf und der entsprechende Vorgang 106 des Ablaufdiagramms 100 kann nach einigen Beispielen eine erste dünne dielektrische Schicht 230 auf der Rückfläche 204 des Halbleitersubstrats 210 gebildet werden. In einem Beispiel kann die erste dünne dielektrische Schicht230 in einem Oxidationsprozess gebildet werden. Bei dieser handelt es sich um eine dünne Oxidschicht, wie beispielsweise eine dielektrische Tunnellage (z. B. Siliciumoxid). In einem Beispiel kann die erste dünne dielektrische Schicht 230 in einem Abscheidungsprozess gebildet werden. In einem Beispiel ist die erste dünne dielektrische Schicht 230 eine dünne Oxidschicht oder Siliziumoxynitridschicht. In einem Beispiel kann die erste dünne dielektrische Schicht 230 eine Dicke von etwa 2 Nanometern oder weniger aufweisen. In einem Beispiel kann ein Abschnitt 231 der ersten dünnen dielektrischen Schicht 230 über dem ersten dotierten Bereich 217 gebildet werden. In einem Beispiel kann die erste dünne dielektrische Schicht 230 mit der texturierten Oberfläche konform sein, z. B. 224 von , wie in dargestellt. In einem Beispiel kann die entsprechende zweite dünne dielektrische Schicht 226 auf der lichtempfangenden Oberfläche 204 des Halbleitersubstrats 210 in den gleichen oder ähnlichen Prozessvorgängen gebildet werden, die zum Bilden der ersten dünnen dielektrischen Schicht 230 verwendet werden, wie in dargestellt. In einem Beispiel kann die zweite dünne dielektrische Schicht 226 mit der texturierten Oberfläche konform sein, z. B. 222 von , wie in dargestellt. In einem Beispiel kann die zweite dünne dielektrische Schicht 226 eine dielektrische Tunnelschicht sein (z. B. Siliciumoxid).
  • Unter Bezugnahme auf und den entsprechenden Vorgang 108 des Ablaufdiagramms 100 kann eine erste Halbleiterschicht 232 über der ersten dünnen dielektrischen Schicht 230 gebildet werden. In einem Beispiel kann ein Abschnitt 235 der ersten Halbleiterschicht 232 über dem ersten dotierten Bereich 217 ausgebildet sein. In einem Beispiel kann die erste Halbleiterschicht 232 eine polykristalline Siliciumschicht sein. In einem Beispiel kann eine Polysiliciumschicht, z. B. die erste Halbleiterschicht232, über der ersten dünnen dielektrischen Schicht 230 gebildet werden. In einem Beispiel ist die erste Halbleiterschicht 232 (z. B. eine polykristalline Siliciumschicht) dotiert, um einen Leitfähigkeitstyp (z. B. Leitfähigkeit vom p- oder n- Typ) entweder durch In-situ-Dotierung, durch Implantierung nach der Abscheidung oder durch eine Kombination davon zu erhalten. In einem Beispiel kann die erste Halbleiterschicht 232 eine n-Typ-Polysiliciumschicht sein, die unter Verwendung eines In-Situ-Dotierungsprozesses gebildet wird. In einer anderen Beispiel kann die erste Halbleiterschicht 232 eine amorphe Siliziumschicht sein, wie z. B. eine hydrierte Siliciumschicht, dargestellt durch a-Si: H, die mit einem Dotiermittel des ersten Leitfähigkeitstyps (z. B. Leitfähigkeit vom n-Typ oder p-Typ), nach der Abscheidung der amorphen Siliziumschicht implantiert wird. In einem Beispiel wird für entweder eine polykristalline Siliciumschicht oder eine amorphe Siliciumschicht, falls eine Implantierung nach der Abscheidung durchgeführt wird, die Implantierung unter Verwendung von lonenstrahlen- oder Plasmaimmersionsimplantierung durchgeführt. In einer solchen Beispiel wird zum Implantieren eine Schattenmaske verwendet. In einer spezifischen Beispiel kann der Leitfähigkeitstyp der ersten Halbleiterschicht vom n-Typ sein (z. B. unter Verwendung von Phosphor-Fremdatomen gebildet).
  • In einem Beispiel kann die entsprechende zweite Halbleiterschicht 228 auf der lichtempfangenden Oberfläche 202 des Halbleitersubstrats 210 in den gleichen oder ähnlichen Prozessvorgängen gebildet werden, die zur Bildung der ersten Halbleiterschicht 232 verwendet werden, wie in dargestellt. In einem Beispiel kann die zweite Halbleiterschicht 228 eine polykristalline Siliciumschicht oder eine amorphe Siliziumschicht sein. In einem Beispiel kann die zweite Halbleiterschicht 228 eine Polysiliciumschicht sein.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann zusätzlich eine Antireflexionsschicht (ARC-Schicht) über der Vorderseite 202 und oder der Rückseite 204 der Solarzelle 200 gebildet werden. In einem Beispiel kann auf der ersten Halbleiterschicht 232 eine rückseitige Antireflexionsschicht (BARC-Schicht), wie etwa eine Siliciumnitridschicht, gebildet werden. In einem ähnlichen Beispiel kann eine Antireflexionsschicht (ARC- Schicht), beispielsweise eine Schicht aus Siliciumnitrid, über der Vorderseite 202 der Solarzelle angeordnet sein. In einigen Beispielen kann die erste Halbleiterschicht 232 eine rückseitige Antireflexionsschicht (BARC-Schicht) sein.
  • Unter Bezugnahme auf und den entsprechenden Vorgang 110 des Ablaufdiagramms 100 kann nach einigen Beispielen ein zweiter dotierter Bereich 244 eines zweiten Leitfähigkeitstyps in der ersten Halbleiterschicht 232 gebildet werden. In einem Beispiel kann ein Erwärmungsprozess 240 durchgeführt werden, um den zweiten dotierten Bereich 244 in der ersten Halbleiterschicht232 zu bilden. In einem solchen Beispiel kann die erste Halbleiterschicht 232 anschließend zur Bildung einer polykristallinen Siliciumschicht geglüht werden. In einem Beispiel kann die erste Halbleiterschicht 232 von eine amorphe Siliciumschicht sein und nach einem nachfolgenden Glühvorgang eine polykristalline Siliciumschicht bilden. In einem spezifischen Beispiel kann der zweite Leitfähigkeitstyp (z. B. des zweiten dotierten Bereichs 244) vom n- Typ sein. In einem Beispiel wird die polykristalline Siliziumschicht dotiert, um einen zweiten Leitfähigkeitstyp entweder durch In-situ-Dotierung, durch Implantierung nach der Abscheidung oder durch eine Kombination davon zu erhalten. In einem Beispiel kann der zweite dotierte Bereich 244 eines zweiten Leitfähigkeitstyps über einem zweiten Abschnitt 218 des Halbleitersubstrats 210 gebildet sein. In einem anderen Beispiel (nicht dargestellt) kann eine zweite Dotierungsschicht (z. B. einschließlich Phosphor) über der ersten Halbleiterschicht 232 gebildet werden, und der Erwärmungsprozess 240 kann Dotiermaterialien von einer zweiten Dotierungsschicht in die erste Halbleiterschicht 232 treiben, um den zweiten dotierten Bereich 244 eines zweiten Leitfähigkeitstyps zu bilden. In einem Beispiel kann der Erwärmungsprozess 240 das Durchführen eines thermischen Prozesses (z. B. Erwärmen des Halbleitersubstrats in einem Ofen) umfassen. Nach dem Erwärmen und/oder Dotieren kann in einem Beispiel ein Abschnitt 245 der ersten Halbleiterschicht 232 über dem ersten dotierten Bereich 217 gebildet werden.
  • In einem Beispiel ist der zweite dotierte Bereich 244 so dotiert, dass er einen Leitfähigkeitstyp (z. B. Leitfähigkeit vom p-Typ oder n-Typ) aufweist, entweder unter Verwendung eines Situ-Dotierungsprozesses, durch Implantieren nach Abscheidung oder einer Kombination davon. In einem Beispiel können die erste Halbleiterschicht 232 und/oder der zweite dotierte Bereich 244 ein Polysilicium vom n-Typ sein, das unter Verwendung eines In-Situ-Dotierungsprozesses gebildet wird.
  • Obwohl, wie dargestellt, der Erwärmungsschritt von und getrennt ist, kann in einem anderen Beispiel ein gleicher Erwärmungsschritt verwendet werden, um den ersten und den zweiten dotierten Bereich 217, 244 zu bilden. In einem Beispiel muss die Erwärmung 220 von nicht durchgeführt werden, und der Erwärmungsprozess 240 von kann stattdessen Dotiermaterial von einem ersten Dotiermaterialbereich 209 in einen ersten Abschnitt (z. B. 216 von bis ) treiben, um den ersten dotierte Bereich 217 zu bilden und auch die erste Halbleiterschicht 232 zu erwärmen, um den zweiten dotierten Bereich 244 zu bilden (z. B. Erwärmen einer amorphen Siliciumschicht, um eine Polysiliciumschicht zu bilden).
  • Unter Bezugnahme auf und den entsprechenden Vorgang 112 des Ablaufdiagramms 100 kann nach einigen Beispielen eine Kontaktöffnung über dem ersten dotierten Bereich 217 gebildet werden. In einem Beispiel kann die Kontaktöffnung 216, wie dargestellt, durch den ersten Dotiermaterialbereich 209 gebildet werden, und als Ergebnis kann ein erster leitfähiger Kontakt 250 (z. B. wie in dargestellt) in der Kontaktöffnung 246 gebildet werden. Bei einem Beispiel kann die Kontaktöffnung 246 unter anderem durch Laserablation und/oder durch einen Maskierungs- und Ätzprozess gebildet werden. In einem Beispiel ermöglicht die Kontaktöffnung 246 eine elektrische Verbindung zwischen einem leitfähigen Kontakt (250, nachstehend in ) und dem ersten dotierten Bereich 217. In einem Beispiel kann ein Laser verwendet werden, um einen Abschnitt 245 der ersten Halbleiterschicht 244 abzutragen, und anschließend kann ein chemischer Nassätzprozess durchgeführt werden, um Abschnitte der ersten dünnen dielektrischen Schicht 230 und des ersten Dotiermaterialbereichs 209 zu entfernen, um die Kontaktöffnung 246 zu bilden.
  • In einem Beispiel kann nach einigen Beispielen ein Trennbereich 253 durch einen Abschnitt 245 der Halbleiterschicht 232 über dem ersten dotierten Bereich 217 gebildet sein. In einem Beispiel kann der Trennbereich 253 unter anderem durch Laserablation und/oder durch einen Maskierungs- und Ätzprozess gebildet werden. In einem Beispiel ermöglicht der Trennbereich 253 eine elektrische Isolation und/oder Trennung zwischen einem leitfähigen Kontakt (250, nachstehend in ) und dem zweiten dotierten Bereich 244. In einem Beispiel kann ein Laser verwendet werden, um einen Abschnitt 245 der ersten Halbleiterschicht 244 abzutragen, und anschließend kann ein chemischer Nassätzprozess durchgeführt werden, um Abschnitte der Halbleiterschicht 232 zu entfernen, um den Trennbereich 253 zu bilden. In einigen Beispielen können der Trennbereich 253 und die Kontaktöffnung 246 in demselben Prozessschritt gebildet werden, z. B. in derselben Laserablation und/oder durch einen Maskierungs- und Ätzprozessschritt. In einem Beispiel ist das Bilden des Trennbereichs 253 optional, wenn der Trennbereich 253 nicht gebildet werden muss.
  • Unter Bezugnahme auf und den entsprechenden Vorgang 114 des Ablaufdiagramms 100 kann ein erster leitfähiger Kontakt 250 über dem ersten dotierten Bereich 217 und ein zweiter leitfähiger Kontakt 252 über dem zweiten dotierten Bereich 244 gebildet werden. In einem Beispiel kann das Ausbilden des ersten und des zweiten leitfähigen Kontakts 250, 252 das Durchführen eines oder mehrerer Metallisierungsprozesse umfassen. In einem Beispiel kann das Bilden des ersten und des zweiten leitfähigen Kontakts 250, 252 das Bilden einer Metallkeimschicht, das Plattieren einer weiteren Metallschicht über der Metallkeimschicht und das Durchführen eines Maskierungs- und Ätzprozesses umfassen, um den ersten leitfähigen Kontakt 250 vom zweiten leitfähigen Kontakt zu isolieren 252. In einem Beispiel kann eine Metallkeimschicht eine abgeschiedene und/oder eine gedruckte Metallschicht sein. In einem Beispiel kann die Metallkeimschicht eine Metallschicht sein, die auf dem Halbleitersubstrat 210 durch einen physikalischen Dampfabscheidungsprozess oder einen thermischen Verdampfungsprozess abgeschieden wird. In einem Beispiel kann das Bilden des ersten und des zweiten leitfähigen Kontakts 250, 252 das Platzieren einer leitfähigen Folie über einer Metallkeimschicht, das Verbinden der leitfähigen Folie mit der Metallkeimschicht und das Isolieren (z. B. durch einen Laserablationsprozess) des ersten leitfähigen Kontakts 250 von dem zweiten leitfähigen Kontakt 252 umfassen. In einem Beispiel kann Aluminium (z. B. Aluminiumfolie) über der Metallkeimschicht angeordnet werden. In einem Beispiel kann das Platzieren der leitfähigen Folie über der Metallkeimschicht das Durchführen eines Kompressionsprozesses umfassen, um die leitfähige Folie auf der Metallkeimschicht zu platzieren. In einigen Beispielen muss keine Metallkeimschicht gebildet werden, bei der die leitfähige Folie direkt auf einem ersten und einem zweiten dotierten Bereich 217, 244 platziert werden kann. In einem Beispiel können die ersten und zweiten leitfähigen Kontakte 250, 252 unter anderem Aluminium (z. B. einen Aluminiumbereich), Aluminium/Si, Nickel, Kupfer, Titan, Wolfram und/ oder Legierungen davon beinhalten. In einem Beispiel können die ersten und zweiten leitfähigen Kontakte 250, 252 durch Metallisierungstechniken, u.a wie Gummituchabscheidung, Drucktechniken (z. B. Siebdruck, Tintenstrahldruck und/oder Schleuderbeschichten), Plattieren, Thermokompression gebildet werden.
  • In einem Beispiel veranschaulicht Querschnittsansicht einer Solarzelle 200, die aus den Verfahren der bis nach einigen Beispielen gebildet wurde. In einem Beispiel kann die Solarzelle 200 ein Halbleitersubstrat 210 mit einer lichtempfangenden Oberfläche 202 und einer Rückfläche 204 umfassen. In einem Beispiel kann das Hableitersubstrat 210 ein Siliciumsubstrat sein. In einem Beispiel kann das Siliciumsubstrat ein Siliciumsubstrat vom n-Typ oder p-Typ sein. In einem Beispiel kann das Hableitersubstrat 210 ein einkristallines Siliciumsubstrat wie z. B. eine Masse einkristallinen n-Typ-dotierten Halbleitersubstrats. In einem Beispiel kann ein erster dotierter Bereich 217 eines ersten Leitfähigkeitstyps in einem Abschnitt des Halbleitersubstrats 210 angeordnet sein. In einer bestimmten Beispiel ist der erste Leitfähigkeitstyp der p- Typ (z. B. gebildet unter Verwendung von Bor-Fremdatomen). In einem Beispiel ist eine erste dünne dielektrische Schicht 230 über der Rückfläche 204 des Halbleitersubstrats 210 angeordnet, wobei ein Abschnitt 231 der ersten dünnen dielektrischen Schicht 230 über dem ersten dotierten Bereich 217 des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist. In einem Beispiel kann die erste dünne dielektrische Schicht ein Tunneloxid sein. In einem Beispiel ist eine erste Halbleiterschicht 232 über der ersten dünnen dielektrischen Schicht 230 angeordnet, wobei ein Abschnitt 245 der ersten Halbleiterschicht 244 über dem ersten dotierten Bereich 217 angeordnet ist. In einem Beispiel kann die erste Halbleiterschicht 232 eine polykristalline Siliciumschicht oder eine amorphe Siliciumschicht sein. In einem Beispiel umfasst die erste Halbleiterschicht Polysilicium. In einem Beispiel kann ein zweiter dotierter Bereich 244 eines zweiten, unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps in der zweiten Halbleiterschicht 242 angeordnet sein, wobei der zweite dotierte Bereich 244 über einem zweiten Abschnitt 218 des Halbleitersubstrats 210 angeordnet ist. In einem bestimmten Beispiel ist der zweite Leitfähigkeitstyp der n- Typ (z. B. gebildet unter Verwendung von Phosphor-Fremdatomen). In einem Beispiel kann die erste Leitfähigkeit positiv sein und die zweite Leitfähigkeit kann negativ sein. In einem Beispiel kann der erste Leitfähigkeitstyp vom p-Typ und der zweite Leitfähigkeitstyp vom n-Typ sein. In einem Beispiel ist ein erster leitfähiger Kontakt 250 über dem ersten dotierten Bereich 217 angeordnet. In einem Beispiel kann eine Kontaktöffnung (z. B. die in dargestellten Kontaktöffnung 246) eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten leitfähigen Kontakt 250 und dem ersten dotierten Bereich 217 ermöglichen. In einem Beispiel kann ein Trennbereich 253 eine elektrische Isolierung und/oder Trennung zwischen dem ersten leitfähigen Kontakt 250 und dem zweiten dotierten Bereich 244 ermöglichen. In einem Beispiel ist der Trennbereich 253 optional, wenn der Trennbereich 253 nicht gebildet werden muss. In einem Beispiel können die ersten und zweite leitfähigen Kontakte 250, 252 ein beschichtetes Metall enthalten. In einem Beispiel können die ersten und zweiten leitfähigen Kontakt 250, 252 unter anderem Metalle wie Kupfer, Zinn und Nickel enthalten. In einigen Beispielen können die ersten und zweiten leitfähigen Kontakte 250, 252 eine leitfähige Folie beinhalten. In einem Beispiel können die ersten und zweiten leitfähigen Kontakte 250, 252 Aluminium oder Aluminiumfolie enthalten.
  • In einem Beispiel kann ein texturierter Bereich 224 über der Rückfläche 204 des Halbleitersubstrats angeordnet werden. In einem Beispiel kann der texturierte Bereich 224 auf dem zweiten Abschnitt 218 der Rückfläche 204 des Halbleitersubstrats 210 angeordnet werden. Eine texturierte Oberfläche kann eine Oberfläche sein, die eine regelmäßig oder unregelmäßig geformte Oberfläche zum Streuen des einfallenden Lichts aufweist, wodurch die Menge des von den lichtempfangenden und/oder freiliegenden Oberflächen der Solarzelle 200 reflektierten Lichts verringert wird. In einem selben oder ähnlichen Prozess kann auch eine lichtempfangende Oberfläche 202 des Substrats 210 texturiert 222 werden, wie in dargestellt.
  • In einem Beispiel kann eine entsprechende zweite dünne dielektrische Schicht 226 auf der lichtempfangenden Oberfläche 204 des Halbleitersubstrats 210 angeordnet werden. In einem Beispiel kann die zweite dünne dielektrische Schicht 226 ein Tunneloxid sein. In einem Beispiel kann die entsprechende zweite Halbleiterschicht 228 auf der lichtempfangenden Oberfläche 202 des Halbleitersubstrats 210 in den gleichen oder ähnlichen Prozessvorgängen gebildet werden, die zum Bilden der ersten Halbleiterschicht 232 verwendet wurden, wie in dargestellt. In einem Beispiel kann die zweite Halbleiterschicht 228 eine polykristalline Siliciumschicht oder eine amorphe Siliciumschicht sein. In einem Beispiel umfasst die zweite Halbleiterschicht 228 Polysilicium.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann eine Antireflexionsschicht (ARC-Schicht) über der Vorderseite 202 und/oder der Rückseite 204 der Solarzelle 200 gebildet werden. In einem Beispiel kann auf der ersten Halbleiterschicht 232 eine rückseitige Antireflexionsschicht (BARC-Schicht), beispielsweise eine Schicht aus Siliciumnitrid, gebildet werden. In einem ähnlichen Beispiel kann eine Antireflexionsschicht (ARC- Schicht), beispielsweise eine Schicht aus Siliciumnitrid, über der Vorderseite 202 der Solarzelle angeordnet sein.
  • Beschreibung von Verfahren zur Herstellung von Solarzellenemitterbereichen mit differenzierten p-Typ- und n-Typ-Bereichsarchitekturen und daraus entstehenden Solarzellen. In einem Beispiel kann eine Solarzelle ein Substrat mit einer lichtempfangenden Oberfläche und einer Rückfläche umfassen. Die Solarzelle kann einen ersten dotierten Bereich eines ersten Leitfähigkeitstyps umfassen, wobei sich der erste dotierte Bereich in einem ersten Abschnitt der Rückfläche befindet. In einem Beispiel kann die Solarzelle eine erste dünne dielektrische Schicht enthalten, die über der Rückfläche des Substrats angeordnet ist, wobei ein Abschnitt der ersten dünnen dielektrischen Schicht über dem ersten dotierten Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist. In der Solarzelle kann sich eine erste Halbleiterschicht befinden, die über der ersten dünnen dielektrischen Schicht angeordnet ist. Die Solarzelle kann einen zweiten dotierten Bereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps in der ersten Halbleiterschicht enthalten, wobei der zweite dotierte Bereich über einem zweiten Abschnitt der Rückfläche angeordnet ist. Die Solarzelle kann auch einen ersten leitfähigen Kontakt enthalten, der über dem ersten dotierten Bereich angeordnet ist, und einen zweiten leitfähigen Kontakt, der über dem zweiten dotierten Bereich angeordnet ist.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle kann das Bilden eines ersten dotierten Bereichs eines ersten Leitfähigkeitstyps in einem ersten Abschnitt der Rückfläche eines Substrats umfassen. Das Verfahren kann das Bilden einer ersten dünnen dielektrischen Schicht über der Rückfläche des Substrats umfassen, wobei ein Abschnitt der ersten dünnen dielektrischen Schicht über dem ersten dotierten Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps gebildet wird. Das Verfahren kann auch das Bilden einer ersten Halbleiterschicht über der ersten dünnen dielektrischen Schicht umfassen. Das Verfahren kann das Bilden eines zweiten dotierten Bereichs eines zweiten Leitfähigkeitstyps in der ersten Halbleiterschicht umfassen, wobei der zweite dotierte Bereich über einem zweiten Abschnitt der Rückfläche des Substrats gebildet wird. Das Verfahren kann das Bilden eines ersten leitfähigen Kontakts über dem ersten dotierten Bereich und das Bilden eines zweiten leitfähigen Kontakts über dem zweiten dotierten Bereich umfassen.

Claims (16)

  1. Solarzelle (200), umfassend: ein Substrat (210) mit einer lichtempfangenden Oberfläche (202, 212) und einer Rückfläche (204), wobei die Rückfläche (204) einen ersten Abschnitt (216) und einen zweiten Abschnitt (218) umfasst; einen ersten dotierten Bereich (217) eines ersten Leitfähigkeitstyps, wobei sich der erste dotierte Bereich (217) im ersten Abschnitt (216) der Rückfläche (204) befindet; eine erste dielektrische Tunnellage (230), die über der Rückfläche (204) des Substrats (210) angeordnet ist, wobei ein erster Abschnitt (231) der ersten dielektrischen Tunnellage (230) über dem ersten Abschnitt (216) der Rückfläche (204) und über dem ersten dotierten Bereich (217) des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist, und wobei ein zweiter Abschnitt (230) der ersten dielektrischen Tunnellage (230) über dem zweiten Abschnitt (218) der Rückfläche (204) des Substrats (210) angeordnet ist; eine erste Halbleiterschicht (232), die über der ersten dielektrischen Tunnellage (230) angeordnet ist; einen zweiten dotierten Bereich (244) eines zweiten Leitfähigkeitstyps in der ersten Halbleiterschicht (232), wobei der zweite dotierte Bereich (232) über dem zweiten Abschnitt (218) der Rückfläche (204) angeordnet ist; einen ersten leitfähigen Kontakt (250), der über dem ersten dotierten Bereich (217) angeordnet ist; und einen zweiten leitfähigen Kontakt (252), der über dem zweiten dotierten Bereich (244) angeordnet ist; wobei die Solarzelle (200) ferner einen Dotiermaterialbereich (209) umfasst, der direkt auf dem Substrat (210) angeordnet ist, wobei der erste Abschnitt (231) der ersten dielektrischen Tunnellage (230) auf dem Dotiermaterialbereich (209) angeordnet ist und der Dotiermaterialbereich (209) sich zwischen dem ersten dotierten Bereich (217) und dem ersten Abschnitt (231) der ersten dielektrischen Tunnellage (230) befindet.
  2. Solarzelle (200) nach Anspruch 1, wobei das Substrat (210) ein monokristallines Siliziumsubstrat ist.
  3. Solarzelle (200) nach Anspruch 1, wobei der erste Leitfähigkeitstyp vom p-Typ und der zweite Leitfähigkeitstyp vom n-Typ ist.
  4. Solarzelle (200) aus Anspruch 1, wobei die erste dielektrische Tunnellage (230) ein Tunneloxid umfasst.
  5. Solarzelle (200) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Kontaktöffnung (246), die zwischen dem ersten dotierten Bereich (217) und dem ersten leitfähigen Kontakt (250) angeordnet ist, wobei die Kontaktöffnung (246) eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten dotierten Bereich (217) und dem ersten leitfähigen Kontakt (250) ermöglicht.
  6. Solarzelle (200) nach Anspruch 1, wobei die erste Halbleiterschicht (232) Polysilizium umfasst.
  7. Solarzelle (200) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine zweite Halbleiterschicht (228), die auf der lichtempfangenden Oberfläche (202, 212) angeordnet ist.
  8. Solarzelle (200) nach Anspruch 7, wobei die zweite Halbleiterschicht (228) Polysiliziumschicht umfasst.
  9. Solarzelle (200), umfassend: ein Substrat (210) mit einer lichtempfangenden Oberfläche (202, 212) und einer Rückfläche (204), wobei die Rückfläche (204) einen ersten Abschnitt (216) und einen zweiten Abschnitt (218) umfasst; einen ersten dotierten Bereich (217) eines ersten Leitfähigkeitstyps, wobei sich der erste dotierte Bereich (217) im ersten Abschnitt (216) der Rückfläche (204) befindet; einen Dotiermaterialbereich (209), der direkt auf dem Substrat (210) über dem ersten dotierten Bereich (217) angeordnet ist; eine erste dielektrische Tunnellage (230), die über der Rückfläche (204) des Substrats (210) angeordnet ist, wobei ein erster Abschnitt (231) der ersten dielektrischen Tunnellage (230) über dem ersten Abschnitt (216) der Rückfläche (204) über dem ersten dotierten Bereich (217) des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist und über dem Dotiermaterialbereich (209) angeordnet ist, ein zweiter Abschnitt der ersten dielektrischen Tunnellage (230), direkt angrenzend an den ersten Abschnitt (231) der ersten dielektrischen Tunnellage (230), seitlich benachbart zu einer Seitenfläche des Dotiermaterialbereichs (209) angeordnet ist, und ein dritter Abschnitt (230) der ersten dielektrischen Tunnellage (230) über dem zweiten Abschnitt (218) der Rückfläche (204) des Substrats (210) direkt angrenzend an den zweiten Abschnitt der ersten dielektrischen Tunnellage (230) angeordnet ist; eine erste Halbleiterschicht (232), die über der ersten dielektrischen Tunnellage (230) angeordnet ist; einen zweiten dotierten Bereich (244) eines zweiten Leitfähigkeitstyps in der ersten Halbleiterschicht (232), wobei der zweite dotierte Bereich (244) über dem zweiten Abschnitt (218) der Rückfläche (204) angeordnet ist; einen ersten leitfähigen Kontakt (250), der über dem ersten dotierten Bereich (217) angeordnet ist; und einen zweiten leitfähigen Kontakt (252), der über dem zweiten dotierten Bereich (244) angeordnet ist; die Solarzelle (200), wobei der erste Abschnitt (231) der ersten dielektrischen Tunnellage (230) auf dem Dotiermaterialbereich (209) angeordnet ist und der Dotiermaterialbereich (209) sich zwischen dem ersten dotierten Bereich (217) und dem ersten Abschnitt (231) der ersten dielektrischen Tunnellage (230) befindet.
  10. Solarzelle (200) nach Anspruch 9, wobei das Substrat (210) ein monokristallines Siliziumsubstrat umfasst.
  11. Solarzelle (200) nach Anspruch 9, wobei der erste Leitfähigkeitstyp vom p-Typ ist und der zweite Leitfähigkeitstyp vom n-Typ ist.
  12. Solarzelle (200) nach Anspruch 9, wobei die erste dielektrische Tunnellage (230) ein Tunneloxid umfasst.
  13. Solarzelle (200) nach Anspruch 9, ferner umfassend eine Kontaktöffnung (246), die zwischen dem ersten dotierten Bereich (217) und dem ersten leitfähigen Kontakt (250) angeordnet ist, wobei die Kontaktöffnung (246) eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten dotierten Bereich (217) und dem ersten leitfähigen Kontakt (250) ermöglicht.
  14. Solarzelle (200) nach Anspruch 9, wobei die erste Halbleiterschicht (232) Polysilizium umfasst.
  15. Solarzelle (200) nach Anspruch 9, ferner umfassend eine zweite Halbleiterschicht (228), die auf der lichtempfangenden Oberfläche (202, 212) angeordnet ist.
  16. Solarzelle (200) nach Anspruch 15, wobei die zweite Halbleiterschicht (228) Polysilizium umfasst.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112673482B (zh) * 2018-09-28 2024-07-09 迈可晟太阳能有限公司 具有包括差异化p型和n型区域的混合架构的太阳能电池
US11824126B2 (en) 2019-12-10 2023-11-21 Maxeon Solar Pte. Ltd. Aligned metallization for solar cells
CN115548155A (zh) 2021-06-30 2022-12-30 晶科绿能(上海)管理有限公司 太阳能电池及光伏组件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150144197A1 (en) 2011-12-21 2015-05-28 Peter J. Cousins Hybrid polysilicon heterojunction back contact cell
US20150179838A1 (en) 2013-12-20 2015-06-25 Sunpower Corporation Solar cell emitter region fabrication with differentiated p-type and n-type region architectures
US9312406B2 (en) 2012-12-19 2016-04-12 Sunpower Corporation Hybrid emitter all back contact solar cell

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2510552A4 (de) 2009-12-09 2014-11-05 Solexel Inc Hocheffiziente photovoltaische rückseitenkontaktstrukturen für solarzellen und herstellungsverfahren dafür mithilfe von halbleiter-wafern
JP5792523B2 (ja) * 2010-06-18 2015-10-14 株式会社半導体エネルギー研究所 光電変換装置の作製方法
US8492253B2 (en) 2010-12-02 2013-07-23 Sunpower Corporation Method of forming contacts for a back-contact solar cell
JP5879538B2 (ja) 2011-03-25 2016-03-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光電変換装置及びその製造方法
KR101948206B1 (ko) 2012-03-02 2019-02-14 인텔렉츄얼 키스톤 테크놀로지 엘엘씨 태양 전지와, 이의 제조 방법
US10014425B2 (en) * 2012-09-28 2018-07-03 Sunpower Corporation Spacer formation in a solar cell using oxygen ion implantation
CN102856328B (zh) * 2012-10-10 2015-06-10 友达光电股份有限公司 太阳能电池及其制作方法
US20140166093A1 (en) 2012-12-18 2014-06-19 Paul Loscutoff Solar cell emitter region fabrication using n-type doped silicon nano-particles
US9530923B2 (en) * 2012-12-21 2016-12-27 Sunpower Corporation Ion implantation of dopants for forming spatially located diffusion regions of solar cells

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150144197A1 (en) 2011-12-21 2015-05-28 Peter J. Cousins Hybrid polysilicon heterojunction back contact cell
US9312406B2 (en) 2012-12-19 2016-04-12 Sunpower Corporation Hybrid emitter all back contact solar cell
US20150179838A1 (en) 2013-12-20 2015-06-25 Sunpower Corporation Solar cell emitter region fabrication with differentiated p-type and n-type region architectures

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