DE112019004905T5 - Solarzellen mit Hybridarchitekturen einschließlich unterscheidbarer p- und n- Regionen - Google Patents

Solarzellen mit Hybridarchitekturen einschließlich unterscheidbarer p- und n- Regionen Download PDF

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David D. Smith
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Maxeon Solar Pte Ltd
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Abstract

Eine Solarzelle und Verfahren zum Herstellen der Solarzelle werden offenbart. Die Solarzelle kann ein Substrat aufweisen, das eine lichtempfangende Oberfläche und eine hintere Oberfläche aufweist. Die Solarzelle kann eine erste Halbleiterregion eines ersten Leitfähigkeitstyps einschließen, die auf einer ersten dielektrischen Schicht angeordnet ist, wobei die erste dielektrische Schicht auf dem Substrat angeordnet ist. Die Solarzelle kann außerdem eine zweite Halbleiterregion eines zweiten, anderen Leitfähigkeitstyps einschließen, die auf einer zweiten dielektrischen Schicht angeordnet ist, wobei ein Abschnitt der zweiten dünnen dielektrischen Schicht zwischen der ersten und der zweiten Halbleiterregion angeordnet ist. Die Solarzelle kann eine dritte dielektrische Schicht einschließen, die auf der zweiten Halbleiterregion angeordnet ist. Die Solarzelle kann einen ersten leitfähigen Kontakt einschließen, der über der ersten Halbleiterregion angeordnet ist, jedoch nicht über der dritten dielektrischen Schicht. Die Solarzelle kann einen zweiten leitfähigen Kontakt einschließen, der über der zweiten Halbleiterregion angeordnet ist, wobei der zweite leitfähige Kontakt über der dritten dielektrischen Schicht und der zweiten Halbleiterregion angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform kann die dritte dielektrische Schicht eine Dotierstoffschicht sein.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der am 27. September 2019 eingereichten nicht vorläufigen US-Anmeldung Nr. 16/586 509 , die den Nutzen der am 28. September 2018 eingereichten nicht vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/739 077 beansprucht, deren gesamte Inhalte durch Bezugnahme hierin eingeschlossen sind.
  • HINTERGRUND
  • 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 Regionen im Substrat, wodurch sie eine Spannungsdifferenz zwischen den dotierten Regionen erzeugen. Die dotierten Regionen sind mit den leitfähigen Regionen auf der Solarzelle verbunden, um einen elektrischen Strom von der Zelle zu einem externen Stromkreis zu leiten. Wenn PV-Zellen in einem Array wie zum Beispiel 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.
  • Figurenliste
    • 1 veranschaulicht eine Querschnittansicht eines Abschnitts einer Solarzelle gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 2 ist ein Flussdiagramm, in dem Arbeitsschritte in einem Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle gemäß einigen Ausführungsformen aufgeführt sind.
    • 3 ist ein Flussdiagramm, in dem Arbeitsschritte beim Bilden einer ersten Halbleiterregion einer Solarzelle gemäß einigen Ausführungsformen aufgeführt sind.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, in dem Arbeitsschritte beim Bilden einer zweiten Halbleiterregion einer Solarzelle gemäß einigen Ausführungsformen aufgeführt sind.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, in dem Arbeitsschritte beim Bilden leitfähiger Kontaktstrukturen für eine Solarzelle gemäß einigen Ausführungsformen aufgeführt sind.
    • Die 6 bis 16 veranschaulichen Querschnittansichten verschiedener Stufen der Herstellung einer Solarzelle gemäß einigen Ausführungsformen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Der Wirkungsgrad ist eine wichtige Eigenschaft einer Solarzelle, denn er hängt direkt mit ihrer Fähigkeit zur Energieerzeugung zusammen. Gleichermaßen steht die effiziente Produktion von Solarzellen in direktem Zusammenhang mit ihrer Kosteneffizienz. Dementsprechend sind Verfahren zum Erhöhen des Wirkungsgrads von Solarzellen oder zum Erhöhen der Effizienz bei der Fertigung von Solarzellen allgemein wünschenswert. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ermöglichen durch das Bereitstellen neuartiger Prozesse zum Herstellen von Solarzellenstrukturen eine erhöhte Effizienz bei der Fertigung. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ermöglichen einen erhöhten Wirkungsgrad von Solarzellen, indem neuartige Solarzellenstrukturen bereitgestellt werden.
  • Die folgende ausführliche Beschreibung ist lediglich veranschaulichender Natur und beabsichtigt nicht, die Ausführungsformen des Gegenstands der Patentanmeldung oder eine Verwendung derartiger Ausführungsformen einzuschränken. Im hierin verwendeten Sinne bedeutet das Wort „beispielhaft“ „als Beispiel, Fallbeispiel oder der Veranschaulichung dienend“. Eine beliebige Realisierungsform, die hierin als beispielhaft beschrieben ist, ist nicht unbedingt als bevorzugt oder vorteilhaft im Vergleich zu anderen Realisierungsformen zu verstehen. Des Weiteren besteht keine Absicht, durch eine im vorangehenden technischen Gebiet, im Hintergrund, in der Kurzdarstellung oder der folgenden ausführlichen Beschreibung dargelegte ausdrückliche oder stillschweigend eingeschlossene Theorie gebunden zu sein.
  • Die vorliegende Beschreibung schließt Verweise auf „eine bestimmte Ausführungsform“ oder „eine Ausführungsform“ ein. Das Auftreten dieser Formulierungen „bei einer bestimmten Ausführungsform“ oder „bei einer Ausführungsform“ bezieht sich nicht notwendigerweise auf dieselbe Ausführungsform. Bestimmte Merkmale, Strukturen oder Charakteristika können auf beliebige geeignete Art kombiniert werden, die mit dieser Offenbarung im Einklang steht.
  • Terminologie: Die folgenden Absätze schließen Definitionen und/oder Kontext für die in dieser Offenbarung (einschließlich der beigefügten Ansprüche) enthaltenen Begriffe ein:
  • „Umfassen(d)‟: Dieser Begriff unterliegt keinen Einschränkungen. In seiner in den beigefügten Ansprüchen verwendeten Form schließt dieser Begriff zusätzliche Strukturen oder Schritte nicht aus.
  • „Konfiguriert‟: Verschiedene Einheiten oder Bauteile können als „konfiguriert“ beschrieben oder beansprucht sein, um eine Aufgabe bzw. Aufgaben auszuführen. In einem derartigen Kontext wird die Begriffsform „konfiguriert“ verwendet, um eine Struktur zu benennen, indem angegeben wird, dass die Einheiten/Bauteile eine Struktur einschließen, die diese Aufgabe bzw. Aufgaben während des Betriebs ausführt. Daher kann von der Einheit/von dem Bauteil gesagt werden, dass diese/dieses so konfiguriert ist, dass diese/dieses die Aufgabe selbst dann erfüllt, wenn die Einheit/das Bauteil derzeit nicht betriebsbereit (d.h. nicht eingeschaltet/aktiv) ist. 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.: Im hierin verwendeten Sinne werden diese Begriffe als Bezeichnungen für Substantive genutzt, denen sie vorangehen, und schließen nicht stillschweigend eine beliebige Art von Reihenfolge (z. B. räumlicher, zeitlicher, logischer Natur usw.) ein. Zum Beispiel schließt eine Bezugnahme auf eine „erste“ Halbleiterregion nicht zwangsläufig ein, dass diese Halbleiterregion die erste Halbleiterregion in einer Abfolge ist; stattdessen wird der Begriff „erste“ verwendet, um diese Halbleiterregion von einer weiteren Halbleiterregion (z. B. einer „zweiten“ Halbleiterregion) zu unterscheiden. Im hierin verwendeten Sinne kann eine Halbleiterregion eine polykristalline Siliziumemitterregion sein, z. B. ein polykristallines Silizium, das mit einem p- oder n-Dotierstoff dotiert ist. Bei einem bestimmten Beispiel kann eine erste Halbleiterregion eine erste polykristalline Siliziumemitterregion sein, in der mehrere polykristalline Emitterregionen gebildet sein können (z. B. eine zweite polykristalline Siliziumemitterregion).
  • „Auf der Grundlage von‟: Im hierin verwendeten Sinne dient dieser Begriff zum Beschreiben eines oder mehrerer Faktoren, die eine Ermittlung beeinflussen. Dieser Begriff schließt zusätzliche Faktoren nicht aus, die eine Ermittlung beeinflussen können. Das heißt, dass eine Ermittlung ausschließlich auf diesen Faktoren oder zumindest teilweise auf diesen Faktoren beruhen kann. Betrachtet werden soll der Ausdruck „A auf Grundlage von B ermitteln“. Während B ein Faktor sein kann, der die Ermittlung von A beeinflusst, schließt ein derartiger Ausdruck nicht aus, dass die Ermittlung von A auch auf C beruhen kann. In anderen Fällen kann A ausschließlich auf Grundlage von B ermittelt werden.
  • „Verbunden‟: Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Elemente oder Knoten oder Merkmale, die miteinander „verbunden“ sind. Sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, bedeutet „verbunden“ im hierin verwendeten Sinne, dass ein Element/ein Knoten/ein Merkmal direkt oder indirekt und nicht unbedingt auf mechanische Art und Weise mit einem anderen Element/Knoten/Merkmal verknüpft ist (oder direkt oder indirekt mit diesem kommuniziert).
  • „Unterdrücken‟: Im hierin verwendeten Sinne 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 unterdrückend beschrieben, kann sie/es das Ergebnis oder die zukünftige Beschaffenheit vollständig verhindern. Darüber hinaus kann sich „unterdrücken“ außerdem auf eine Verringerung oder Abschwächung des Ergebnisses, der Leistungsfähigkeit und/oder Wirkung beziehen, die anderenfalls auftreten könnte. Wenn ein Bauteil, ein Element oder ein Merkmal als unterdrückend in Bezug auf ein Ergebnis oder einen Zustand bezeichnet ist, muss dementsprechend das Bauteil, das Element oder das Merkmal das Ergebnis oder den Zustand nicht vollständig verhindern oder beseitigen.
  • Zusätzlich kann eine bestimmte Terminologie in der folgenden Beschreibung auch allein zum Zweck der Bezugnahme verwendet werden und soll somit nicht einschränkend sein. Beispielsweise beziehen sich Begriffe wie zum Beispiel „oberer/obere/oberes“, „unterer/untere/unteres“, „oberhalb/über“ und „unterhalb/unter“ auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Begriffe wie zum Beispiel „vorderer/vordere/vorderes/vorn“, „hinterer/hintere/hinteres/hinten“, „rückseitig“, „seitlich“, „außen“ und „innen“ beschreiben die Ausrichtung und/oder die Lage von Abschnitten des Bauteils in einem konsistenten, jedoch beliebigen Bezugsrahmen, der durch Bezugnahme auf den Text und die zugehörigen Zeichnungen deutlich gemacht wird, die das erörterte Beispiel beschreiben. Diese Terminologie kann die vorstehend konkret erwähnten Wörter sowie davon abgeleitete und in ihrer Bedeutung ähnliche Wörter einschließen.
  • Hierin werden Verfahren zum Herstellen von Solarzellen und die entstehenden Solarzellen beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind zahlreiche konkrete Einzelheiten wie zum Beispiel konkrete Prozessablaufschritte dargelegt, um ein umfassendes Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen. Für den Fachmann wird ersichtlich sein, dass Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne diese konkreten Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen werden allgemein bekannte Herstellungsverfahren wie zum Beispiel Lithografie- und Strukturierungstechniken nicht ausführlich beschrieben, um das Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht unnötig zu erschweren. Ferner versteht sich, dass die verschiedenen in den Figuren gezeigten Ausführungsformen veranschaulichend, aber nicht unbedingt maßstabsgetreu dargestellt sind.
  • 1 veranschaulicht eine Querschnittansicht eines Abschnitts einer Solarzelle 100 gemäß einigen Ausführungsformen. Bei einer Ausführungsform kann die Solarzelle 100 ein Substrat 106 einschließen, das eine Vorderseite 102 und eine Rückseite 104 aufweist, wobei die Vorderseite 102 der Rückseite 104 gegenüberliegt. Bei einigen Ausführungsformen kann die Vorderseite 102 als vordere Oberfläche bezeichnet werden, und die Rückseite 104 kann als hintere Oberfläche bezeichnet werden. Bei einer Ausführungsform kann die Vorderseite eine texturierte Oberfläche aufweisen. Eine texturierte Oberfläche 130 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 100 reflektierten Lichts verringert wird.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann die Solarzelle 100 bei einer bestimmten Ausführungsform eine erste dielektrische Schicht 114 einschließen, die auf der hinteren Oberfläche 104 des Substrats 106 angeordnet ist. Bei einigen Ausführungsformen kann die erste dielektrische Schicht 114 als erste dünne dielektrische Schicht bezeichnet werden. Bei einem Beispiel kann die erste dielektrische Schicht 114 eine dünne Oxidschicht wie zum Beispiel eine dielektrische Tunnelschicht (z. B. Tunneloxid, Siliziumoxynitrid, Siliziumoxid) sein. Bei einer Ausführungsform kann die erste dielektrische Schicht 114 eine Dicke von ca. 2 Nanometern oder weniger aufweisen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann die Solarzelle 100 bei einer ersten Ausführungsform eine erste Halbleiterregion 108 einschließen, die auf der ersten dielektrischen Schicht 114 angeordnet ist. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die erste Halbleiterregion 108 eine erste polykristalline Siliziumemitterregion sein. Bei einer Ausführungsform kann die erste Halbleiterregion einen ersten Leitfähigkeitstyp einschließen. Bei einem Beispiel kann die erste Halbleiterregion 108 eine erste polykristalline Siliziumemitterregion eines ersten Leitfähigkeitstyps sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform handelt es sich beim zweiten Leitfähigkeitstyp um den n-Typ (z. B. unter Verwendung von Phosphoratomen oder Arsen-Fremdatomen gebildet). Bei einigen Ausführungsformen kann es sich beim ersten Leitfähigkeitstyp um den p-Typ handeln (z. B. unter Verwendung von Bor gebildet).
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann die Solarzelle 100 bei einer Ausführungsform eine zweite dielektrische Schicht 120 einschließen, die auf der Rückseite 104 des Substrats 106 angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform kann die zweite dielektrische Schicht 120 teilweise auf Abschnitten 117, 115 der ersten Halbleiterregion 108 angeordnet 116, 118 sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die zweite dielektrische Schicht 120 als zweite dünne dielektrische Schicht bezeichnet werden. Bei einem Beispiel kann die zweite dielektrische Schicht 120 eine dünne Oxidschicht wie zum Beispiel eine dielektrische Tunnelschicht (z. B. Tunneloxid, Siliziumoxynitrid, Siliziumoxid) sein. Bei einer Ausführungsform kann die zweite dielektrische Schicht 120 eine Dicke von ca. 2 Nanometern oder weniger aufweisen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 können bei einer Ausführungsform die Abschnitte 116, 118 stattdessen als weitere dielektrische Schicht (z. B. eine dritte, vierte oder fünfte dielektrische Schicht usw.) bezeichnet sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform können die Abschnitte 116, 118 Abschnitte der zweiten dielektrischen Schicht 120 sein. Bei einer Ausführungsform können die Abschnitte 116, 118 stattdessen eine separate und von der zweiten dielektrischen Schicht 120 unterscheidbare Schicht sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform können die Abschnitte 116, 118 stattdessen Abschnitte der ersten dielektrischen Schicht 114 sein. Bei einem Beispiel können die Abschnitte 116, 118 dieselbe oder eine andere, von der ersten dielektrischen Schicht 114 und/oder der zweiten dielektrischen Schicht 120 unterscheidbare Schicht sein. Bei einigen Ausführungsformen können die erste dielektrische Schicht 114 und die zweite dielektrische Schicht 120 unterschiedliche und unterscheidbare Schichten sein. Bei einer Ausführungsform können die erste dielektrische Schicht 114 und die zweite dielektrische Schicht 120 dieselbe dielektrische Schicht sein. Bei einem Beispiel können die erste dielektrische Schicht 114 und die zweite dielektrische Schicht 120 eine einzige durchgehende dielektrische Schicht sein. Bei einem bestimmten Beispiel können die erste dielektrische Schicht 114, die zweite dielektrische Schicht 120 und die Schichten 116, 118 eine einzige durchgehende dielektrische Schicht sein.
  • Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 kann bei einer Ausführungsform die Solarzelle 100 eine zweite Halbleiterregion 112 einschließen, die über der Rückseite der Solarzelle 100 angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform kann die zweite Halbleiterregion 112 auf der zweiten dielektrischen Schicht 120 angeordnet sein. Bei einer Ausführungsform kann die zweite Halbleiterregion 112 eine zweite polykristalline Siliziumemitterregion sein. Bei einer Ausführungsform kann die zweite Halbleiterregion 112 einen zweiten Leitfähigkeitstyp einschließen. Bei einem Beispiel kann die zweite Halbleiterregion 112 eine zweite polykristalline Siliziumemitterregion eines zweiten Leitfähigkeitstyps sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform handelt es sich beim zweiten Leitfähigkeitstyp um den p-Typ (z. B. unter Verwendung von Bor-Fremdatomen gebildet). Bei einer Ausführungsform kann es sich beim zweiten Leitfähigkeitstyp um den n-Typ handeln (z. B. unter Verwendung von Phosphoratomen oder Arsen-Fremdatomen gebildet). Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die zweite dielektrische Schicht 120 einen Abschnitt einschließen, der über 118 einem äußeren Abschnitt 117 der ersten Halbleiterregion 108 angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform kann die zweite dielektrische Schicht 120 einen Abschnitt einschließen, der seitlich 116 über einem seitlichen Abschnitt 115 der ersten Halbleiterregion 108 angeordnet ist. Bei einer bestimmten Ausführungsform können sich Abschnitte 118, 116 der zweiten dielektrischen Schicht 120 zwischen der ersten Halbleiterregion 108 und der zweiten Halbleiterregion 112 befinden. Bei einem Beispiel können die dielektrischen Schichten 116, 118 eine Grenze für den metallurgischen Übergang zwischen der ersten Halbleiterregion 108 und der zweiten Halbleiterregion 112 sein. Bei einem bestimmten Beispiel kann die dielektrische Schicht 116 eine Grenze für den metallurgischen Übergang zwischen der ersten Halbleiterregion 108 und der zweiten Halbleiterregion 112 sein (z.B. ohne dielektrische Schicht 118). Bei einigen Ausführungsformen ist die zweite Halbleiterregion eine vordotierte polykristalline Siliziumemitterregion. Bei einer bestimmten derartigen Ausführungsform ist die zweite Halbleiterregion mit einem bestimmten Leitfähigkeitstyp (z. B. p-Typ oder n-Typ) gebildet.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann bei einer Ausführungsform eine dritte dielektrische Schicht 125 auf der zweiten Halbleiterregion 112 angeordnet sein. Bei einer Ausführungsform kann die dritte dielektrische Schicht eine Dotierstoffschicht sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die Dotierstoffschicht einen zweiten Leitfähigkeitstyp aufweisen. Bei einer Ausführungsform ist die Dotierstoffschicht vom selben Leitfähigkeitstyp wie die zweite Halbleiterregion 112. Bei einem Beispiel ist die Dotierstoffschicht vom n-Typ (z. B. unter Verwendung von Phosphoratomen oder Arsen-Fremdatomen gebildet). Bei einer Ausführungsform kann die Dotierstoffschicht vom p-Typ sein (z. B. unter Verwendung von Bor-Fremdatomen gebildet). Bei einer Ausführungsform kann ein Abschnitt der zweiten Halbleiterregion 112 und der Dotierstoffschicht 125 zwischen dem ersten und dem zweiten leitfähigen Kontakt 128, 129 angeordnet sein. Bei einigen Ausführungsformen können die zweite Halbleiterregion 112 und die Dotierstoffschicht 125 mit einer Kante der Isolierschicht 110 ausgerichtet sein. Bei einer Ausführungsform kann die dritte dielektrische Schicht 125 eine nicht durchgehende Schicht sein (z. B. wie in 1 gezeigt). Bei einem Beispiel kann die dritte dielektrische Schicht 125 in diskrete Abschnitte unterteilt sein und kann nach wie vor als eine einzige dielektrische Schicht oder Dotierstoffschicht bezeichnet werden. Bei einigen Ausführungsformen muss die dritte dielektrische Schicht nicht gebildet sein (wenn z. B. die zweite Halbleiterregion eine vordotierte polykristalline Emitterregion einschließt). Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die dritte dielektrische Schicht 125 Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid und Siliziumnitrid einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die dritte dielektrische Schicht 125 einen Isolator und/oder ein Isoliermaterial einschließen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann die Solarzelle 100 bei einer Ausführungsform ferner eine Isolierregion 110 einschließen, die auf der ersten polykristallinen Siliziumemitterregion 108 angeordnet ist. Bei einem bestimmten Beispiel kann die Isolierregion 110 ein Siliziumdioxid sein.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann die Solarzelle 100 bei einer Ausführungsform einen ersten leitfähigen Kontakt 128 einschließen, der über der ersten polykristallinen Siliziumemitterregion 108 angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform kann der erste leitfähige Kontakt 128 durch die Isolierregion 110 angeordnet sein, wie in 1 abgebildet. Bei einer bestimmten Ausführungsform ist der erste leitfähige Kontakt 128 durch ein Kontaktloch 121 in der Isolierregion 110 angeordnet.
  • Bei einer Ausführungsform kann ein zweiter leitfähiger Kontakt 129 über der zweiten Halbleiterregion 112 angeordnet sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform ist der zweite leitfähige Kontakt 129 durch die dritte dielektrische Schicht 125 angeordnet. Bei einer Ausführungsform ist der zweite leitfähige Kontakt 129 durch ein Kontaktloch 123 in der dritten dielektrischen Schicht 125 angeordnet.
  • Bei einer bestimmten Ausführungsform können der erste und der zweite leitfähige Kontakt 128, 129 ein beschichtetes Metall einschließen. Bei einem Beispiel können der erste und der zweite leitfähige Kontakt 128, 129 neben anderen Metallen Metalle wie Kupfer, Zinn und Nickel einschließen. Bei einigen Ausführungsformen können der erste und der zweite leitfähige Kontakte 128, 129 ein abgeschiedenes Metall oder eine Metallfolie einschließen. Bei einem Beispiel können der erste und der zweite leitfähige Kontakt 128, 129 Aluminium oder Aluminiumfolie einschließen. Bei einer Ausführungsform können der erste und der zweite leitfähige Kontakt 128, 129 einen Draht, einen thermisch komprimierten Draht und/oder einen Aluminiumdraht einschließen.
  • Bei einer bestimmten Ausführungsform kann ein Abschnitt 124 der zweiten Halbleiterregion 112 und/oder der dritten dielektrischen Schicht 125 zwischen dem ersten leitfähigen Kontakt 128 und dem zweiten leitfähigen Kontakt 129 angeordnet sein. Bei einigen Ausführungsformen können die zweite Halbleiterregion 112 und die dritte dielektrische Schicht 125 stattdessen seitlich zum zweiten leitfähigen Kontakt 129 ausgerichtet sein, z. B. sich im Gegensatz zu dem in 1 gezeigten nicht vom zweiten leitfähigen Kontakt 129 erstrecken. Bei einer bestimmten Ausführungsform sind die zweite Halbleiterregion 112 und die dritte dielektrische Schicht 125 möglicherweise nicht ausgerichtet. Bei einem Beispiel kann sich am Abschnitt 124 die zweite Halbleiterregion 112 weiter vom zweiten leitfähigen Kontakt 129 erstrecken als die dritte dielektrische Schicht 125. Bei einer Ausführungsform kann wie bei 124 gezeigt der zweite leitfähige Kontakt 129 über der ersten Halbleiterregion 108 und der zweiten Halbleiterregion 112 gebildet sein. Im Gegensatz hierzu kann bei einigen Ausführungsformen der zweite leitfähige Kontakt 129 über der zweiten Halbleiterregion 112 gebildet sein. Bei einer Ausführungsform kann der zweite leitfähige Kontakt 139 über der dritten dielektrischen Schicht 125 und der zweiten Halbleiterregion 112 gebildet sein.
  • Unter nochmaliger erneuter Bezugnahme auf 1 kann bei einer Ausführungsform die Solarzelle 100 ferner eine vierte dielektrische Schicht 132 einschließen, die auf der Vorderseite 102 angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform kann die vierte dielektrische Schicht 132 eine Antireflexionsbeschichtungsschicht (ARC-Schicht, ARC = anti-reflective coating) sein. Bei einem Beispiel kann die Schicht 132 Siliziumnitrid einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die vierte dielektrische Schicht 132 Siliziumoxid einschließen. Bei einem Beispiel kann eine Oxidschicht (z. B. ein Tunneloxid) auf der Vorderseite 102 gebildet sein. Bei einer Ausführungsform kann eine Siliziumschicht über der vierten dielektrischen Schicht 132 (z. B. über der Oxidschicht) angeordnet sein. Bei einem Beispiel kann die Siliziumschicht amorphes Silizium und/oder polykristallines Silizium einschließen. Bei einer Ausführungsform kann eine Antireflexionsschicht über der Siliziumschicht (z. B. Siliziumnitrid) angeordnet sein.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann bei einigen Ausführungsformen die erste Halbleiterregion 108 eine polykristalline n-Siliziumemitterregion sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann eine zweite Halbleiterregion 112 eine polykristalline p-Siliziumemitterregion sein. Bei einer Ausführungsform kann das Substrat 106 ein monokristallines n-Siliziumsubstrat sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die zweite Halbleiterregion 112 eine polykristalline p-Siliziumemitterregion sein. Bei einer Ausführungsform kann das Substrat 106 ein monokristallines p-Siliziumsubstrat sein. Bei einer Ausführungsform können die erste dielektrische Schicht 114, die zweite dielektrische Schicht 120 und die dritte dielektrische Schicht 125 Siliziumdioxid einschließen. Bei einer Ausführungsform schließt die Isolierregion 110 Siliziumdioxid ein. Bei einer Ausführungsform, bei der die dritte dielektrische Schicht 125 eine Dotierstoffschicht einschließen kann, kann die Dotierstoffschicht 125 Phosphor oder Bor einschließen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann bei einer Ausführungsform der erste leitfähige Kontakt und/oder der zweite leitfähige Kontakt 128, 129 ein abgeschiedenes Metall einschließen. Bei einer Ausführungsform kann das abgeschiedene Metall auf Aluminium beruhen. Bei einer bestimmten derartigen Ausführungsform kann das auf Aluminium beruhende abgeschiedene Metall eine Dicke im Bereich von ca. 0,3 bis 20 Mikrometern aufweisen und Aluminium in einer Menge von mehr als ca. 97 % und Silizium in einer Menge im Bereich von ca. 0 bis 2 % einschließen. Bei einem Beispiel kann das auf Aluminium beruhende abgeschiedene Metall neben anderen Metallen Kupfer, Titan, Titanwolfram, Nickel und/oder Aluminium einschließen. Bei einer Ausführungsform ist das auf Aluminium beruhende abgeschiedene Metall aus einem Schutzgas-Abscheidungsprozess gebildet. Bei einer Ausführungsform kann das auf Aluminium beruhende abgeschiedene Metall eine Metallkeimschicht sein. Bei einigen Beispielen kann das abgeschiedene Metall ein abgeschiedenes Aluminium sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann jeder des ersten leitfähigen Kontakts 128 und des zweiten leitfähigen Kontakts 129 neben anderen Metallen Kupfer, Zinn, Nickel und/oder Aluminium einschließen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 schließen bei einigen Ausführungsformen der erste und/oder der zweite leitfähige Kontakt 128, 129 jeweils eine Metallfolie ein. Bei einer Ausführungsform ist die Metallfolie eine Aluminiumfolie (AI-Folie), die eine Dicke im Bereich von ca. 5 bis 100 Mikrometern aufweist. Bei einer bestimmten Ausführungsform handelt es sich bei der AI-Folie um eine Aluminiumlegierungsfolie, die Aluminium und ein zweites Element wie zum Beispiel Kupfer, Mangan, Silizium, Magnesium, Zink, Zinn, Lithium oder Kombinationen davon einschließt, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform handelt es sich bei der AI-Folie um eine Folie mit einem Härtegrad von beispielsweise Grad F (wie hergestellt), Grad 0 (vollständig weich), Grad H (kaltverfestigt) oder Grad T (wärmebehandelt), ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform ist die Aluminiumfolie eine Folie aus eloxiertem Aluminium. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Aluminiumfolie nicht eloxiert.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 schließen bei einer Ausführungsform der erste und/oder der zweite leitfähige Kontakt 128, 129 jeweils einen leitfähigen Draht ein. Bei einer Ausführungsform kann der leitfähige Draht ein elektrisch leitfähiges Material (z. B. ein Metall wie Kupfer, Aluminium oder ein anderes geeignetes leitfähiges Material mit oder ohne eine Beschichtung, wie zum Beispiel aus Zinn, Silber oder Nickel oder einen organischen Lötfähigkeitsschutz) einschließen. Bei einem Beispiel können die leitfähigen Drähte durch einen Thermokompressionsbonden-, Ultraschallbonden- oder Thermoschallbonden-Prozess mit der ersten und zweiten Halbleiterregion verbunden sein. Bei einem Beispiel können die leitfähigen Drähte Aluminiumdrähte einschließen.
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist dort ein Flussdiagramm 200 gezeigt, das ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das in 2 beschriebene Verfahren zusätzliche (oder weniger) Blöcke als veranschaulicht einschließen.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 202 des Flussdiagramms 200 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle das Durchführen eines Texturierungsprozesses auf der Vorderseite des Substrats einschließen. Bei einem Beispiel kann ein Nassätzmittel auf Hydroxidbasis verwendet werden, um eine strukturierte Oberfläche auf der Vorderseite des Substrats zu bilden. Es ist jedoch zu beachten, dass das Strukturieren der Vorderseite aus dem Prozessablauf weggelassen werden kann. Bei einer Ausführungsform kann das Substrat vor oder innerhalb desselben oder eines einzigen Prozessschritts des Texturierungsprozesses gereinigt, poliert, planarisiert und/oder verdünnt werden. Bei einem Beispiel kann ein nasschemischer Reinigungsprozess vor und/oder nach dem Texturierungsprozess durchgeführt werden. Obwohl der Texturierungsprozess wie gezeigt zu Beginn des Herstellungsprozesses durchgeführt werden kann, kann bei einer anderen Ausführungsform der Texturierungsprozess in einem weiteren Schritt des Herstellungsprozesses durchgeführt werden. Bei einem Beispiel kann der Texturierungsprozess stattdessen nach einem Strukturierungsprozess durchgeführt werden. Bei einem bestimmten Beispiel kann der Texturierungsprozess vor einem thermischen Prozess durchgeführt werden. Bei einem bestimmten derartigen Beispiel kann der Texturierungsprozess nach einem Strukturieren (z. B. Strukturieren polykristalliner Siliziumregionen) und vor einem thermischen Prozess durchgeführt werden.
  • Bei einer Ausführungsform kann der Arbeitsschritt 202 auch in der Mitte oder am Ende des hierin beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden, obwohl gezeigt ist, dass der Arbeitsschritt 202 vor dem Arbeitsschritt 204 durchgeführt wird. Beispielsweise kann der Arbeitsschritt 202 nach dem Arbeitsschritt 208 durchgeführt werden. Bei einem bestimmten Beispiel kann den Arbeitsschritt 202 nach dem Arbeitsschritt 210 und vor dem Arbeitsschritt 212 durchgeführt werden. Bei einer Ausführungsform kann der Arbeitsschritt 202 zu Beginn, in der Mitte, am Ende oder zu einem beliebigen anderen Zeitpunkt in dem im Flussdiagramm 202 beschriebenen Prozess durchgeführt werden.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 204 des Flussdiagramms 200 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle das Bilden einer Aluminiumkeimschicht auf der Rückseite des Substrats einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die erste dielektrische Schicht in einem Oxidationsprozess gebildet werden und ist eine dünne Oxidschicht wie zum Beispiel eine dielektrische Tunnelschicht (z. B. Siliziumoxid). Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die erste dielektrische Schicht in einem Abscheidungsprozess gebildet werden. Bei einer Ausführungsform ist die erste dielektrische Schicht eine dünne Oxidschicht (z. B. Siliziumdioxid) oder Siliziumoxynitridschicht. Bei einer Ausführungsform kann das Bilden der ersten dielektrischen Schicht das Bilden der ersten dielektrischen Schicht mit einer Dicke von ca. 2 Nanometern oder weniger einschließen. Bei einem Beispiel kann ein thermischer Prozess oder ein Ofen verwendet werden, um die erste dielektrische Schicht aufzuwachsen. Im hierin verwendeten Sinne kann die erste dielektrische Schicht auch als erste dünne dielektrische Schicht bezeichnet werden.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 206 des Flussdiagramms 200 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle das Bilden einer Aluminiumfolie auf der Aluminiumkeimschicht einschließen. Bei einer Ausführungsform kann das Bilden einer ersten Halbleiterregion das Bilden einer ersten polykristallinen Siliziumemitterregion einschließen. Bei einer Ausführungsform kann das Bilden einer ersten Halbleiterregion das Bilden einer ersten Siliziumschicht auf der ersten dielektrischen Schicht, das Bilden einer Isolatorschicht über der ersten Siliziumschicht und anschließend das Strukturieren der ersten Siliziumschicht, der Isolatorschicht und der ersten dielektrischen Schicht einschließen, um eine Isolierregion und die erste Halbleiterregion zu bilden (z. B. eine erste polykristalline Siliziumemitterregion, die eine Isolierregion darauf aufweist). Weitere Einzelheiten zu Arbeitsschritten zum Bilden einer ersten Halbleiterregion sind im Flussdiagramm 300 von 3 unten gezeigt. Bei einer Ausführungsform können die Arbeitsschritte 204 und 206 im selben Prozessschritt oder in anderen, z. B. getrennten Prozessschritten, durchgeführt werden.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 208 des Flussdiagramms 200 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle das Bilden einer zweiten dielektrischen Schicht auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion und auf Abschnitten des Substrats einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die zweite dielektrische Schicht in einem Oxidationsprozess gebildet werden und ist eine dünne Oxidschicht wie zum Beispiel eine dielektrische Tunnelschicht (z. B. Siliziumoxid). Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die zweite dielektrische Schicht in einem Abscheidungsprozess gebildet werden. Bei einer Ausführungsform ist die zweite dielektrische Schicht eine dünne Oxidschicht (z. B. Siliziumdioxid) oder Siliziumoxynitridschicht. Bei einer Ausführungsform kann die zweite dielektrische Schicht eine Dicke von ca. 2 Nanometern oder weniger aufweisen. Bei einem Beispiel kann das Bilden der zweiten dielektrischen Schicht auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion und Abschnitten des Substrats das Bilden der zweiten dielektrischen Schicht auf freiliegenden Abschnitten der ersten Halbleiterregion und auf freiliegenden Abschnitten des Substrats einschließen. Bei einem bestimmten Beispiel können die freiliegenden Regionen der ersten Halbleiterregion und des Substrats nach einem Strukturierungsprozess gebildet werden, der beim Arbeitsschritt von 206 durchgeführt wird. Im hierin verwendeten Sinne kann die zweite dielektrische Schicht auch als zweite dünne dielektrische Schicht bezeichnet werden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 208 des Flussdiagramms 200 kann bei einer Ausführungsform das Bilden der zweiten dielektrischen Schicht auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion stattdessen das Bilden einer separaten, anderen und/oder unterscheidbaren dielektrischen Schicht auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion einschließen. Bei einem Beispiel kann das Bilden der zweiten dielektrischen Schicht auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion das Bilden einer weiteren dielektrischen Schicht auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion einschließen. Bei einer Ausführungsform kann diese dielektrische Schicht als vierte oder fünfte dielektrische Schicht bezeichnet werden.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 210 des Flussdiagramms 200 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle das Bilden einer zweiten Halbleiterregion über einer Rückseite eines Substrats einschließen. Bei einer Ausführungsform schließt das Bilden einer zweiten Halbleiterregion über einer Rückseite eines Substrats das Bilden der zweiten Halbleiterregion auf oder über der zweiten dielektrischen Schicht ein. Das Bilden der zweiten Halbleiterregion kann das Bilden einer zweiten Siliziumschicht auf oder über der zweiten dielektrischen Schicht, das Bilden einer dritten dielektrischen Schicht über der zweiten Siliziumschicht, das Strukturieren der zweiten Siliziumschicht, der dritten dielektrischen Schicht und der zweiten dielektrischen Schicht und anschließend das Durchführen eines thermischen Prozesses einschließen, um Dotierstoffe aus der Dotierstoffschicht zur zweiten Siliziumschicht zu treiben, um die zweite Halbleiterregion zu bilden. Bei einer Ausführungsform kann wie hierin beschrieben die dritte dielektrische Schicht eine Dotierstoffschicht einschließen, wobei das Strukturieren der zweiten Siliziumschicht, der dritten dielektrischen Schicht und der zweiten dielektrischen Schicht das Strukturieren der zweiten Siliziumschicht, der Dotierstoffschicht und der zweiten dielektrischen Schicht einschließen kann. Weitere Einzelheiten bei Arbeitsschritten zum Bilden einer zweiten Halbleiterregion sind im Flussdiagramm 400 von 4 unten gezeigt.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 212 des Flussdiagramms 200 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle das Bilden leitfähiger Kontaktstrukturen über der ersten Halbleiterregion und der zweiten Halbleiterregion einschließen. Bei einer Ausführungsform kann das Bilden der leitfähigen Kontaktstrukturen das Durchführen eines Sputter-Prozesses, das lokale Abscheiden eines Metalls, einen Schutzgas-Abscheidungsprozess, einen Plattierungsprozess, das Bonden einer Metallfolie und/oder das Bonden von Drähten an die erste und die zweite Halbleiterregion einschließen. Bei einem Beispiel können die leitfähigen Kontaktstrukturen ein lokal abgeschiedenes Aluminium, eine Aluminiumfolie und/oder einen Aluminiumdraht einschließen. Bei einer Ausführungsform können die leitfähigen Kontaktstrukturen ein oder mehrere Metalle und/oder Metalllegierungen einschließen. Bei einem Beispiel können die leitfähigen Kontaktstrukturen neben anderen Metallen Aluminium, Titanwolfram und/oder Kupfer einschließen. Bei einer Ausführungsform können die leitfähigen Kontaktstrukturen eine, zwei oder mehr Metallschichten einschließen. Bei einem Beispiel können die leitfähigen Kontaktstrukturen eine Metallkeimschicht einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die Metallkeimschicht eine erste Schicht, die Kupfer einschließt, eine zweite Schicht, die Wolfram einschließt, und eine dritte Schicht einschließen, die Aluminium einschließt.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 212 des Flussdiagramms 200 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle das Strukturieren einer Isolierregion und einer dritten dielektrischen Schicht (z. B. einer Dotierstoffschicht) einschließen, um Abschnitte der ersten und der zweiten Halbleiteremitterregion freizulegen, wobei ein erster leitfähiger Kontakt und ein zweiter leitfähiger Kontakt elektrisch mit den freiliegenden Abschnitten zur ersten Halbleiterregion bzw. zur zweiten Halbleiterregion verbunden werden kann. Weitere Einzelheiten bei Arbeitsschritten zum Bilden leitfähiger Kontaktstrukturen über der ersten und der zweiten Halbleiterregion sind im Flussdiagramm 500 von 5 gezeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 3 ist dort ein Flussdiagramm 300 gezeigt, das Arbeitsschritte beim Bilden einer ersten Halbleiterregion gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das in 3 beschriebene Verfahren zusätzliche (oder weniger) Blöcke als veranschaulicht einschließen. Obwohl eine Ausführungsform zum Bilden einer ersten Halbleiterregion (z. B. der ersten polykristallinen Emitterregion) unten gezeigt ist, können andere Arbeitsschritte verwendet werden. Bei einem Beispiel kann im Gegensatz zu den Arbeitsschritten des Flussdiagramms 300 ein Siebdruckverfahren, ein Tintenstrahldruckverfahren oder ein anderes Verfahren zum direkten Abscheiden eines strukturierten Siliziums verwendet werden, um die erste Halbleiterregion zu bilden.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 302 des Flussdiagramms 300 kann das Bilden einer ersten Halbleiterregion das Bilden einer ersten Siliziumschicht auf einer ersten dielektrischen Schicht einschließen. Bei einer Ausführungsform wird die erste dielektrische Schicht über einer Rückseite eines Substrats (z. B. eines Siliziumsubstrats) gebildet. Bei einer bestimmten Ausführungsform ist die erste dielektrische Schicht eine dünne Oxidschicht. Bei einer Ausführungsform kann die erste Siliziumschicht über der ersten dielektrischen Schicht abgeschieden werden. Bei einem bestimmten Beispiel kann ein chemischer Niederdruck-Dampfabscheidungsprozess verwendet werden, um die erste Siliziumschicht über der ersten dielektrischen Schicht abzuscheiden. Bei einer Ausführungsform wird die erste Siliziumschicht auf der ersten dielektrischen Schicht in einem thermischen Prozess und/oder in einem Ofen aufgewachsen. Bei einer bestimmten Ausführungsform können die erste dielektrische Schicht und die erste Siliziumschicht im selben oder in einem einzigen Ofen und/oder im selben oder in einem einzigen Prozessschritt gebildet (z. B. aufgewachsen) werden. Bei einigen Ausführungsformen können die erste dielektrische Schicht und die erste Siliziumschicht auf der Rückseite, der Vorderseite und/oder den Seitenkanten des Substrats gebildet werden, wobei ein nachfolgender Strukturierungs- (z. B. Arbeitsschritt 306) oder Reinigungsprozess durchgeführt werden kann, um die erste dielektrische Schicht und die erste Halbleiterschicht von der Vorderseite und/oder den Seitenkanten des Substrats zu entfernen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 302 des Flussdiagramms 300 kann das Bilden einer ersten Halbleiterregion bei einer Ausführungsform das Bilden einer ersten Siliziumschicht einschließen, die einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweist. Bei einem Beispiel kann das Bilden der ersten Siliziumschicht das Aufwachsen einer p-Siliziumschicht über der ersten dielektrischen Schicht (z. B. einer dünnen Oxidschicht) einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die erste Siliziumschicht eine p-Siliziumschicht sein. Bei anderen Ausführungsformen ist die erste Siliziumschicht eine amorphe Siliziumschicht. Bei einer bestimmten derartigen Ausführungsform wird die amorphe Siliziumschicht unter Verwendung einer chemischen Niederdruck-Gasphasenabscheidung (low pressure chemical vapor deposition, LPCVD) oder einer plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) gebildet. Bei einer Ausführungsform kann die erste Siliziumschicht ein amorphes Silizium und/oder ein polykristallines Silizium sein. Bei einer Ausführungsform wird die erste Siliziumschicht auf der ersten dielektrischen Schicht in einem thermischen Prozess und/oder in einem Ofen aufgewachsen. Bei einer bestimmten Ausführungsform können die erste dielektrische Schicht und die erste Siliziumschicht im selben oder in einem einzigen Ofen und/oder im selben oder in einem einzigen Prozessschritt aufgewachsen werden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 302 des Flussdiagramms 300 kann bei einer anderen Ausführungsform die erste Siliziumschicht undotiert gebildet werden. Bei einer bestimmten derartigen Ausführungsform kann eine Dotierstoffschicht auf der ersten Siliziumschicht gebildet werden und ein thermischer Prozess kann durchgeführt werden, um Dotierstoffe aus der Dotierstoffschicht in die erste Siliziumschicht zu treiben, was zu einer ersten Siliziumschicht führt, die einen ersten Leitfähigkeitstyp (z. B. n-Typ oder p-Typ) aufweist.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 304 des Flussdiagramms 300 kann das Bilden einer ersten Halbleiterregion das Bilden einer Isolatorschicht auf der ersten Siliziumschicht einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die Isolatorschicht Siliziumdioxid einschließen. Bei einem Beispiel kann ein Schutzgas-Abscheidungsprozess durchgeführt werden, um die Isolatorschicht zu bilden. Bei einer Ausführungsform kann die Isolatorschicht bis zu einer Dicke von weniger als oder gleich ca. 1.000 Angström gebildet werden.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 306 des Flussdiagramms 300 können die Isolatorschicht, die erste Siliziumschicht und die erste dielektrische Schicht strukturiert werden, um eine erste Halbleiterregion zu bilden. Bei einer Ausführungsform kann die erste Halbleiterregion eine Isolierregion aufweisen, die über der ersten Halbleiterregion gebildet ist. Bei einer Ausführungsform kann die Isolierregion aus dem Strukturieren des Arbeitsschritts 304 gebildet werden. Bei einer Ausführungsform können ein Lithographie- oder Siebdruckmaskierungsprozess und danach ein Ätzprozess verwendet werden, um die Isolatorschicht und die erste Siliziumschicht zu strukturieren. Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein Laserablationsprozess (z. B. direktes Schreiben) verwendet werden, um die Isolatorschicht, die erste Siliziumschicht und/oder die erste dielektrische Schicht zu strukturieren.
  • Unter Bezugnahme auf 4 ist dort ein Flussdiagramm 400 gezeigt, das Arbeitsschritte beim Bilden einer zweiten Halbleiterregion gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das in 4 beschriebene Verfahren zusätzliche (oder weniger) Blöcke als veranschaulicht einschließen. Obwohl eine Ausführungsform zum Bilden einer zweiten Halbleiterregion (z. B. der zweiten polykristallinen Emitterregion) unten gezeigt ist, können andere Arbeitsschritte verwendet werden. Bei einem Beispiel kann im Gegensatz zu den Arbeitsschritten des Flussdiagramms 400 ein Siebdruckverfahren, ein Tintenstrahldruckverfahren oder ein anderes Verfahren zum direkten Abscheiden eines strukturierten Siliziums verwendet werden, um die zweite Halbleiterregion zu bilden.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 402 des Flussdiagramms 400 kann das Bilden einer zweiten Halbleiterregion das Bilden einer zweiten Siliziumschicht über einer Rückseite des Substrats einschließen. Bei einer Ausführungsform kann das Bilden der zweiten Siliziumschicht über der Rückseite des Substrats das Bilden der zweiten Siliziumschicht auf einer zweiten dielektrischen Schicht und einer Isolierregion einschließen, die auf der Rückseite des Substrats angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform wird die zweite dielektrische Schicht aus den oben in den Flussdiagrammen 200 und 300 beschriebenen Arbeitsschritten gebildet. Bei einer bestimmten Ausführungsform ist die zweite dielektrische Schicht eine dünne Oxidschicht. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die zweite Siliziumschicht über der zweiten dielektrischen Schicht abgeschieden werden. Bei einem bestimmten Beispiel kann ein chemischer Niederdruck-Dampfabscheidungsprozess (LPCVD) oder ein plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidungsprozess (PECVD) verwendet werden, um die zweite Siliziumschicht über der zweiten dielektrischen Schicht abzuscheiden. Bei einer Ausführungsform kann die zweite Siliziumschicht ein polykristallines Silizium sein. Bei einer Ausführungsform wird die zweite Siliziumschicht auf der zweiten dielektrischen Schicht in einem thermischen Prozess und/oder in einem Ofen aufgewachsen. Bei einer bestimmten Ausführungsform können die zweite dielektrische Schicht und die zweite Siliziumschicht im selben oder in einem einzigen Ofen und/oder im selben oder in einem einzigen Prozessschritt aufgewachsen werden. Bei einer Ausführungsform kann die zweite Siliziumschicht undotiert gebildet werden. Bei einer Ausführungsform ist die zweite Siliziumschicht eine amorphe Siliziumschicht. Bei einer bestimmten derartigen Ausführungsform wird die amorphe Siliziumschicht unter Verwendung einer chemischen Niederdruck-Gasphasenabscheidung (LPCVD) oder einer plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (PECVD) gebildet.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 402 des Flussdiagramms 400 kann bei einer weiteren Ausführungsform das Bilden einer zweiten Halbleiterregion das Bilden einer zweiten Siliziumschicht einschließen, die einen zweiten, anderen Leitfähigkeitstyp als die erste Halbleiterregion aufweist. Bei einem bestimmten derartigen Beispiel kann das Bilden der zweiten Siliziumschicht das Bilden einer vordotierten Siliziumschicht einschließen. Bei einem bestimmten Beispiel kann das Bilden der zweiten Siliziumschicht das Aufwachsen einer p-Siliziumschicht über der zweiten dielektrischen Schicht (z. B. einer dünnen Oxidschicht) einschließen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 402 des Flussdiagramms 400 können die zweite dielektrische Schicht und die zweite Siliziumschicht auf der Rückseite, der Vorderseite und/oder den Seitenkanten des Substrats gebildet werden, wobei ein nachfolgender Strukturierungs- oder Reinigungsprozess (z. B. Arbeitsschritt 406) durchgeführt werden kann, um die zweite dielektrische Schicht und die zweite Halbleiterschicht von der Vorderseite und/oder den Seitenkanten des Substrats zu entfernen.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 404 des Flussdiagramms 400 kann das Bilden einer zweiten Halbleiterregion das Bilden einer dritten dielektrischen Schicht auf der zweiten Siliziumschicht einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die dritte dielektrische Schicht eine Dotierstoffschicht einschließen. Bei einer bestimmten derartigen Ausführungsform kann die Dotierstoffschicht einen zweiten Leitfähigkeitstyp aufweisen. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann es sich beim zweiten Leitfähigkeitstyp um den p-Typ handeln. Bei einem bestimmten Beispiel kann die Dotierstoffschicht eine Schicht aus Bor sein. Bei einigen Ausführungsformen kann es sich beim zweiten Leitfähigkeitstyp um den n-Typ handeln (z. B. eine Schicht aus Phosphor). Bei einer Ausführungsform kann ein Abscheidungsprozess durchgeführt werden, um die dritte dielektrische Schicht (z. B. Dotierstoffschicht) zu bilden. Bei einem bestimmten Beispiel kann ein chemischer Niederdruck-Dampfabscheidungsprozess verwendet werden, um die dritte dielektrische Schicht über der zweiten Siliziumschicht abzuscheiden. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die dritte dielektrische Schicht Siliziumoxid oder Siliziumoxynitrid einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die dritte dielektrische Schicht einen Isolator und/oder ein Isoliermaterial einschließen.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 406 des Flussdiagramms 400 kann das Bilden einer zweiten Halbleiterregion das Strukturieren der Dotierstoffschicht und der zweiten Siliziumschicht einschließen, um eine zweite Halbleiterregion zu bilden. Bei einer Ausführungsform können ein Lithographie- oder Maskierungsprozess (z. B. Siebdruck, Tintenstrahldruck) und nach dem Maskieren ein Ätzprozess verwendet werden, um die Dotierstoffschicht, die zweite Siliziumschicht und die zweite dünne dielektrische Schicht zu strukturieren. Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein Laserprozess (z. B. Laserablation, direktes Schreiben usw.) beim Strukturieren verwendet werden. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann das Strukturieren außerdem einen Ätzprozess (z. B. nasschemisches Ätzen) einschließen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Strukturierung außerdem einen nachfolgenden Reinigungsprozess einschließen. Bei einer Ausführungsform kann das Strukturieren eine zweite Halbleiterregion eines zweiten Leitfähigkeitstyps (z. B. p-Typ) bilden. Bei einigen Ausführungsformen muss das Strukturieren oder der Arbeitsschritt 406 nicht durchgeführt werden.
  • Unter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 408 des Flussdiagramms 400, bei dem die dritte dielektrische Schicht eine Dotierstoffschicht einschließen kann, kann das Bilden einer zweiten Halbleiterregion das Durchführen eines thermischen Prozesses zum Treiben von Dotierstoffen aus der Dotierstoffschicht zur zweiten Siliziumschicht einschließen. Bei einer Ausführungsform kann es sich beim zweiten Leitfähigkeitstyp um den p-Typ handeln. Bei einem bestimmten Beispiel kann die Dotierstoffschicht eine Schicht aus Bor sein. Bei einem Beispiel kann der thermische Prozess das Erwärmen auf eine Temperatur einschließen, die größer oder gleich ca. 900 Grad C ist, um Dotierstoffe aus der Dotierstoffschicht zur zweiten Siliziumschicht zu treiben. Bei einigen Ausführungsformen kann das Strukturieren oder der Arbeitsschritt 406 nach dem thermischen Prozess oder nach dem Arbeitsschritt 408 durchgeführt werden. Bei einigen Ausführungsformen, z. B., wenn die Siliziumschicht einschließlich eines n- oder p-Leitfähigkeitstyps vordotiert oder gebildet ist, muss der thermische Prozess nicht durchgeführt werden.
  • Unter Bezugnahme auf 5 ist dort ein Flussdiagramm 500 gezeigt, das Arbeitsschritte beim Bilden leitfähiger Kontaktstrukturen über einer ersten und einer zweiten Halbleiterregion gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das in 5 beschriebene Verfahren zusätzliche (oder weniger) Blöcke als veranschaulicht einschließen.
  • Unter Bezugnahme auf die Arbeitsschritte 502 des Flussdiagramms 500 kann das Bilden einer leitfähigen Kontaktstruktur über der ersten und der zweiten Halbleiterregion das Strukturieren einer Isolierregion und einer dritten dielektrischen Schicht einschließen, die über der ersten bzw. der zweiten Halbleiterregion gebildet sind (z. B. wie in den Flussdiagrammen 200, 300 und 400 oben gezeigt). Bei einer Ausführungsform bildet das Strukturieren der Isolierregion und einer dritten dielektrischen Schicht Kontaktlöcher durch die Isolierregion und die dritte dielektrische Schicht. Bei einer Ausführungsform können die Kontaktlöcher unter Verwendung eines Masken- und Ätzprozesses gebildet werden. Bei einem Beispiel kann eine Maske gebildet werden und ein nachfolgender nasschemischer Ätzprozess kann durchgeführt werden, um die Kontaktlöcher zu bilden. Bei einigen Ausführungsformen können nasschemische Reinigungsprozesse durchgeführt werden, um die Maske zu entfernen. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann das Strukturieren das Durchführen eines Laserstrukturierungsprozesses (z. B. Laserablation) einschließen, um Kontaktlöcher in der Isolierregion und in der dritten dielektrischen Schicht zu bilden. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann der Strukturierungsprozess zum Bilden von Kontaktlöchern in der Isolierregion und in der dritten dielektrischen Schicht im selben oder einem einzigen Schritt (z. B. unter Verwendung eines Lasers in derselben oder einer einzigen Laserbearbeitungskammer) oder alternativ getrennt durchgeführt werden (z. B. können getrennte Laserstrukturierungsprozesse verwendet werden, um Kontaktlöcher in der Isolierregion und in der dritten dielektrischen Schicht zu bilden). Bei einer Ausführungsform, bei der die dritte dielektrische Schicht eine Dotierstoffschicht einschließen kann, kann das Strukturieren das Strukturieren der Isolierregion und der Dotierstoffschicht einschließen, um Kontaktlöcher durch die Isolierregion und die Dotierstoffschicht in einem einzigen Schritt zu bilden, oder getrennt durchgeführt werden.
  • Unter Bezugnahme auf die Arbeitsschritte 504 des Flussdiagramms 500 kann das Bilden eines leitfähigen Kontakts über einer ersten Halbleiterregion das Bilden eines ersten leitfähigen Kontakts über einer ersten Halbleiterregion einschließen. Bei einem Beispiel kann das Bilden des Bildens eines ersten leitfähigen Kontakts über einer ersten Halbleiterregion das Bilden eines ersten leitfähigen Kontakts auf einer ersten polykristallinen Siliziumemitterregion einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die erste Halbleiterregion (z. B. die erste polykristalline Siliziumemitterregion) einen ersten Leitfähigkeitstyp (z. B. den n-Typ) aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann der erste leitfähige Kontakt durch einen oder mehrere Metallisierungsprozesse gebildet werden. Bei einer Ausführungsform kann der erste leitfähige Kontakt denselben Leitfähigkeitstyp wie die erste Halbleiterregion aufweisen. Bei einem Beispiel kann der erste leitfähige Kontakt ein n-Metallkontakt sein, und beim Leitfähigkeitstyp der ersten Halbleiterregion kann es sich um den n-Typ handeln. Bei einem weiteren Beispiel kann der erste leitfähige Kontakt ein p-Metallkontakt sein, und beim Leitfähigkeitstyp der ersten Halbleiterregion kann es sich um den p-Typ handeln.
  • Unter Bezugnahme auf die Arbeitsschritte 506 des Flussdiagramms 500 kann das Bilden eines leitfähigen Kontakts über einer zweiten Halbleiterregion das Bilden eines zweiten leitfähigen Kontakts über einem zweiten Halbleiter einschließen. Bei einem Beispiel kann das Bilden des Bildens eines zweiten leitfähigen Kontakts über einer zweiten Halbleiterregion das Bilden eines zweiten leitfähigen Kontakts auf einer zweiten polykristallinen Siliziumemitterregion einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die zweite Halbleiterregion (z. B. der zweite polykristalline Siliziumemitterregion) einen zweiten Leitfähigkeitstyp (z. B. den p-Typ) aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann der zweite leitfähige Kontakt durch einen oder mehrere Metallisierungsprozesse gebildet werden. Bei einer Ausführungsform kann der zweite leitfähige Kontakt denselben Leitfähigkeitstyp wie die zweite Halbleiterregion aufweisen. Bei einem Beispiel kann der zweite leitfähige Kontakt ein p-Metallkontakt sein, und beim Leitfähigkeitstyp der zweiten Halbleiterregion kann es sich ebenfalls um den p-Typ handeln. Bei einem weiteren Beispiel kann der zweite leitfähige Kontakt ein n-Metallkontakt sein, und beim Leitfähigkeitstyp der zweiten Halbleiterregion kann es sich um den n-Typ handeln.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf die Arbeitsschritte 504, 506 des Flussdiagramms 500 kann das Bilden des ersten und des zweiten leitfähigen Kontakts das Durchführen eines Sputter-Prozesses, das lokale Abscheiden eines Metalls, einen Schutzgas-Abscheidungsprozess, einen Plattierungsprozess, das Bonden einer Metallfolie und/oder das Bonden von Drähten einschließen, um eine erste und die zweite Halbleiterregion zu bilden (z. B. wie oben beschrieben). Bei einem Beispiel können der erste und der zweite leitfähige Kontakt ein lokal abgeschiedenes Aluminium, eine Aluminiumfolie und/oder einen Aluminiumdraht einschließen. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann ein thermischer Kompressionsprozess verwendet werden, um den ersten und den zweiten leitfähigen Kontakt elektrisch mit der ersten und der zweiten Halbleiterregion (z. B. der ersten und der zweiten polykristallinen Siliziumemitterregion) zu verbinden. Bei einem Beispiel kann ein thermischer Kompressionsprozess verwendet werden, um einen Draht oder eine Vielzahl von Drähten an die erste und die zweite Halbleiterregion anzuhaften. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann eine Metallfolie an die erste und die zweite Halbleiterregion gebondet (z. B. geschweißt) werden. Bei einer Ausführungsform kann das Bilden des ersten und des zweiten leitfähigen Kontakts das Durchführen eines Abscheidungsprozesses unter Schutzgas einschließen. Bei einem Beispiel kann das Bilden des ersten und des zweiten leitfähigen Kontakts das Durchführen eines Elektroplattierungsprozesses einschließen. Bei einigen Beispielen kann das Bilden des ersten und des zweiten leitfähigen Kontakts das Durchführen eines Abscheidungsprozesses unter Schutzgas einschließen, um eine Metallkeimschicht zu bilden. Beim selben Beispiel kann anschließend ein Plattierungsprozess durchgeführt werden, um Metalle auf die Metallkeimschicht zu plattieren. Beim gleichen Beispiel kann ein Strukturierungsprozess durchgeführt werden, nachdem die Metallkeimschicht gebildet und der Plattierungsprozess durchgeführt wurden, um den ersten und den zweiten leitfähigen Kontakt zu bilden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf die Arbeitsschritte 504, 506 des Flussdiagramms 500 können die oben beschriebenen Verfahren in den Arbeitsschritten 504 und 506 getrennt oder im selben oder in einem einzigen Prozessschritt verwendet werden. Bei einem Beispiel kann das Bilden des ersten und des zweiten leitfähigen Kontakts unter Verwendung eines Plattierungsprozesses das Platzieren des Substrats in einem Bad einschließen, um Metall auf das Substrat zu plattieren und den ersten und zweiten leitfähigen Kontakt zu bilden. Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein lokaler Metallabscheidungsprozess verwendet werden, um den ersten und den zweiten leitfähigen Kontakt in einem Prozessschritt zu bilden. Bei einer bestimmten Ausführungsform können Drähte platziert und thermisch an den ersten leitfähigen Kontakt und den zweiten leitfähigen Kontakt gebondet werden. Bei einer Ausführungsform können Drähte im selben oder einem einzigen Prozessschritt platziert und thermisch an den ersten und den zweiten leitfähigen Kontakt gebondet werden.
  • Hierin werden Verfahren zum Herstellen von Solarzellen offenbart. Bei einem beispielhaften Prozessablauf veranschaulichen die 6 bis 16 Querschnittansichten verschiedener Stufen bei der Herstellung einer Solarzelle gemäß einigen Ausführungsformen. Bei verschiedenen Ausführungsformen können die Verfahren der 6 bis 16 zusätzliche (oder weniger) Blöcke als veranschaulicht einschließen. Beispielsweise können bei einigen Ausführungsformen die Strukturierungsprozesse der 14 und 15 stattdessen zu einem einzelnen Strukturierungsprozess kombiniert oder im selben oder in einem einzigen Verarbeitungsschritt durchgeführt werden.
  • Unter Bezugnahme auf 6 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Durchführen eines Texturierungsprozesses zum Bilden einer texturierten Oberfläche 630 auf einer Vorderseite 602 des Substrats 606 einschließen. Bei einer Ausführungsform ist das Substrat 606 ein Siliziumsubstrat. Bei einem Beispiel kann das Substrat 606 ein monokristallines Siliziumsubstrat wie zum Beispiel ein n-dotiertes Silizium-Einkristall-Massensubstrat sein. Bei einem weiteren Beispiel kann das Substrat 606 ein monokristallines Siliziumsubstrat wie z. B. ein p-dotiertes Silizium-Einkristall-Massensubstrat sein. Es versteht sich jedoch, dass das Substrat 606 eine Schicht wie zum Beispiel eine multikristalline Siliziumschicht sein kann, die auf einem globalen Solarzellensubstrat angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform kann das Substrat 606 eine Vorderseite 604 und eine Rückseite 602 aufweisen, wobei die Rückseite 602 der Vorderseite 604 gegenüberliegt. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die Vorderseite 602 als Lichtempfangsoberfläche 602 bezeichnet werden, und die Rückseite kann als hintere Oberfläche 604 bezeichnet werden. Bei einer Ausführungsform kann das Substrat 606 auch Seitenkanten 641 aufweisen, z. B. Kanten eines Wafers oder des Substrats, wie gezeigt.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 6 kann bei einer Ausführungsform das Durchführen eines Texturierungsprozesses das Verwenden eines Nassätzmittels auf Hydroxidbasis einschließen, um eine strukturierte Oberfläche 630 auf der Vorderseite 602 des Substrats 606 zu bilden. Eine texturierte Oberfläche 630 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 600 reflektierten Lichts verringert wird. Bei einer Ausführungsform kann wie in 6 gezeigt ein einseitiger Texturierungsprozess durchgeführt werden, um eine strukturierte Oberfläche 630 auf der Vorderseite 602 des Substrats 606 zu bilden. Bei einer Ausführungsform kann der Texturierungsprozess auf der Vorderseite 602 und der Rückseite 604 des Substrats 600 durchgeführt werden. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann das Substrat vor oder innerhalb desselben einzigen Prozessschritts des Texturierungsprozesses gereinigt, poliert, planarisiert und/oder verdünnt werden. Bei einigen Ausführungsformen muss der Texturierungsprozess nicht durchgeführt werden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 6 kann bei einer Ausführungsform, obwohl gezeigt ist, dass der Texturierungsprozess zu Beginn des Prozessablaufs durchgeführt wird, der Texturierungsprozess auch in der Mitte oder am Ende des hier beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Texturierungsprozess nach den in 15 beschriebenen Prozessen durchgeführt werden.
  • Unter Bezugnahme auf 6 kann bei einer Ausführungsform ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Bilden einer ersten dielektrischen Schicht 614 auf der Rückseite 604 des Substrats 606 einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die erste dielektrische Schicht 614 in einem Oxidationsprozess gebildet werden. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die erste dielektrische Schicht 614 in einem Abscheidungsprozess gebildet werden. Bei einer Ausführungsform ist die erste dielektrische Schicht 614 eine dünne Oxidschicht, eine Siliziumoxidschicht oder eine Siliziumoxynitridschicht. Bei einer Ausführungsform kann die erste dielektrische Schicht 614 eine Dicke von ca. 2 Nanometern oder weniger aufweisen. Bei einer Ausführungsform ist die erste dielektrische Schicht 614 eine Tunneloxidschicht.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 7 kann bei einer Ausführungsform ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Bilden einer ersten Siliziumschicht 609 auf der ersten dielektrischen Schicht 614 einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die erste Siliziumschicht 605 eine polykristalline Siliziumschicht sein. Bei einer Ausführungsform kann die erste Siliziumschicht 605 dotiert werden, um einen ersten Leitfähigkeitstyp entweder durch In-situ-Dotierung, nach einem chemischen Niederdruckabscheidungsprozess, durch Abscheidungsimplantation oder eine Kombination davon zu erhalten. Bei einer bestimmten Ausführungsform handelt es sich beim zweiten Leitfähigkeitstyp um den n-Typ (z. B. unter Verwendung von Phosphoratomen oder Arsen-Fremdatomen gebildet). Bei einer weiteren Ausführungsform kann die erste Siliziumschicht 609 undotiert gebildet werden. Bei einer bestimmten derartigen Ausführungsform kann eine Dotierstoffschicht auf der ersten Siliziumschicht 609 gebildet werden und ein thermischer Prozess kann durchgeführt werden, um Dotierstoffe aus der Dotierstoffschicht in die erste Siliziumschicht 609 zu treiben, was zu einer ersten Siliziumschicht führt, die einen ersten Leitfähigkeitstyp (z. B. n-Typ oder p-Typ) aufweist.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 7 kann bei einer Ausführungsform die erste Siliziumschicht 605 eine amorphe Siliziumschicht sein, wie zum Beispiel eine hydrierte Siliziumschicht, dargestellt durch a-Si:H, die nach der Abscheidung der amorphen Siliziumschicht mit Dotierstoffen des ersten Leitfähigkeitstyps implantiert wird. Bei einer bestimmten derartigen Ausführungsform kann die erste Siliziumschicht 605 später geglüht (zumindest in einer beliebigen späteren Phase des Prozessablaufs) werden, um schließlich eine polykristalline Siliziumschicht zu bilden. Bei einer Ausführungsform kann bei entweder einer polykristallinen Siliziumschicht oder einer amorphen Siliziumschicht, falls eine Implantation nach der Abscheidung durchgeführt werden kann, das Implantieren unter Verwendung von Ionenstrahlimplantation oder Plasmaimmersionsimplantation durchgeführt werden. Bei einer bestimmten derartigen Ausführungsform kann zum Implantieren eine Schattenmaske verwendet werden. Bei einer Ausführungsform kann die erste Siliziumschicht 605 eine Dicke aufweisen, die größer oder gleich ca. 300 Angström ist.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 7 kann eine Isolatorschicht 609 auf der ersten Siliziumschicht 605 gebildet werden. Bei einer Ausführungsform kann die Isolatorschicht 609 Siliziumdioxid einschließen. Bei einem Beispiel kann ein Abscheidungsprozess durchgeführt werden, um die Isolatorschicht 609 zu bilden. Bei einem Beispiel kann ein Schutzgas-Abscheidungsprozess ausgeführt werden, um die Isolatorschicht 609 zu bilden.
  • Unter Bezugnahme auf 8 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Strukturieren der Isolatorschicht 609, der ersten Siliziumschicht 605 und der ersten dielektrischen Schicht 614 einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die Strukturierung das Bilden einer Maske 611 über der Isolatorschicht 609, der ersten Siliziumschicht 605 und der ersten dünnen dielektrischen Schicht 614 einschließen. Bei einem Beispiel kann die Maske 611 unter Verwendung eines Siebdruckprozesses, eines Tintenstrahldruckprozesses und/oder eines beliebigen anwendbaren Maskierungsprozesses gebildet werden. Bei einer Ausführungsform kann die Maske 611 strukturiert werden, um während eines Ätzprozesses Abschnitte zu schützen und andere Abschnitte 603 der Isolatorschicht 609, der ersten Siliziumschicht 605 und der ersten dielektrischen Schicht 614 freizulegen. Nach dem Ätzen kann die Maske 611 anschließend entfernt werden. Beispielsweise können ein Lithographie- oder Siebdruckmaskierungsprozess und ein anschließender nasschemischer Ätzprozess verwendet werden, um die Isolatorschicht 609, die erste Siliziumschicht 605 und die erste dielektrische Schicht 614 zu strukturieren und anschließend die Maske 611 zu entfernen (z. B. in einem Reinigungsschritt). Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein Laserprozess (z. B. Laserablation, direktes Schreiben) verwendet werden, um die Isolatorschicht 609, die erste Siliziumschicht 605 und die erste dünne dielektrische Schicht 614 zu strukturieren. 9 zeigt eine erste Halbleiterregion 608, eine Isolierregion 610 und eine erste dielektrische Schicht 614 nach den in 8 oben beschriebenen Stru kturieru ngsprozessen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 8 können bei einer bestimmten Ausführungsform die erste dielektrische Schicht 614 und die erste Siliziumschicht 605 auf der Rückseite 604, der Vorderseite 602 und/oder den Seitenkanten 641 des Substrats gebildet werden, wobei ein nachfolgender Strukturierungs- oder Reinigungsprozess durchgeführt werden kann, um die erste dielektrische Schicht 614 und die erste Siliziumschicht 605 von der Vorderseite 602 und/oder den Seitenkanten 641 des Substrats 606 zu entfernen.
  • Unter Bezugnahme auf 9 ist dort eine Isolierregion 610, eine erste Halbleiterregion 608 und eine erste dielektrische Schicht 614 nach dem Strukturierungsprozess von 8 gemäß einigen Ausführungsformen gezeigt. Bei einer Ausführungsform kann wie oben beschrieben die erste Halbleiterregion eine erste polykristalline Siliziumemitterregion sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die erste Halbleiterregion 608 einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweisen, bei dem es sich um den n-Typ handelt (z. B. unter Verwendung von Phosphoratomen oder Arsen-Fremdatomen gebildet). Bei einigen Ausführungsformen kann die erste Halbleiterregion 608 einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweisen, bei dem es sich um den p-Typ handelt. Bei einer Ausführungsform weist die Isolierregion 610 Siliziumdioxid auf. Bei einigen Ausführungsformen kann die Isolierregion 610 andere Isoliermaterialien einschließen, z. B. ein Polyimid. Wie in 9 gezeigt können die Abschnitte 615, 617 der ersten Halbleiterregion 608 nach dem in 9 beschriebenen Strukturierungsprozess (z. B. Maskieren und Ätzen, Laserstrukturieren usw.) belichtet werden. In ähnlicher Weise können wie ebenfalls gezeigt Abschnitte 619 des Substrats 606 auch nach dem Strukturieren freigelegt werden.
  • Im Gegensatz zu den in 8 und in 9 gezeigten Prozessen kann ein anderer Strukturierungsprozess verwendet werden. Beispielsweise muss die Maske 611 aus 8 nicht gebildet werden. Bei einem bestimmten Beispiel kann ein Laserstrukturierungsprozess (z.B. ohne Maske 611) verwendet werden, um die Isolatorschicht 609, die erste Siliziumschicht 605 und die erste dünne dielektrische Schicht 614 zu strukturieren.
  • Unter Bezugnahme auf 10 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Bilden einer zweiten dielektrischen Schicht 620 auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion 608 und auf Abschnitten des Substrats 606 einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die zweite dielektrische Schicht 620 in einem Oxidationsprozess gebildet werden und ist eine dünne Oxidschicht wie zum Beispiel eine dielektrische Tunnelschicht (z. B. Siliziumoxid). Bei einer Ausführungsform kann die zweite dielektrische Schicht 620 in einem Abscheidungsprozess gebildet werden. Bei einer Ausführungsform ist die zweite dielektrische Schicht 620 eine dünne Oxidschicht oder Siliziumoxynitridschicht. Bei einer Ausführungsform kann die zweite dielektrische Schicht 620 eine Dicke von ca. 2 Nanometern oder weniger aufweisen. Unter Bezugnahme auf 9 und 10 kann bei einer Ausführungsform die zweite dielektrische Schicht 620 über freiliegenden Abschnitten 615, 617 der ersten Halbleiterregion 608 gebildet werden 616, 618. In ähnlicher Weise kann die zweite dielektrische Schicht 620 über freiliegenden Abschnitten 619 des Substrats 606 gebildet werden. Im hierin verwendeten Sinne kann die zweite dielektrische Schicht 620 auch als zweite dünne dielektrische Schicht bezeichnet werden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf den Arbeitsschritt 208 des Flussdiagramms 200 kann bei einer Ausführungsform das Bilden der zweiten dielektrischen Schicht auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion 608 stattdessen das Bilden einer separaten, anderen und/oder unterscheidbaren dielektrischen Schicht 616, 618 auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion 608 einschließen. Bei einem Beispiel kann das Bilden der zweiten dielektrischen Schicht auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion stattdessen das Bilden einer weiteren dielektrischen Schicht 616, 618 auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion 608 einschließen. Bei einer Ausführungsform kann diese dielektrische Schicht 616, 618 als vierte oder fünfte dielektrische Schicht bezeichnet werden, die von der zweiten dielektrischen Schicht 620 getrennt und verschieden ist.
  • Unter nochmaliger Bezugnahme auf 11 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Bilden einer zweiten Siliziumschicht 607 über der Rückseite 604 des Substrats 606 einschließen. Bei einer Ausführungsform kann das Bilden der zweiten Siliziumschicht 607 über der Rückseite 604 des Substrats 606 das Bilden der zweiten Siliziumschicht 607 auf oder über der zweiten dielektrischen Schicht 620 und auf der Isolierregion 610 einschließen. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die zweite Siliziumschicht 607 über der zweiten dielektrischen Schicht 620 abgeschieden werden. Bei einem bestimmten Beispiel kann ein chemischer Niederdruck-Dampfabscheidungsprozess (LPCVD) oder ein plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidungsprozess (PECVD) verwendet werden, um die zweite Siliziumschicht 607 abzuscheiden. Bei einer Ausführungsform kann die zweite Siliziumschicht 607 ein polykristallines Silizium sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform können Prozesse von 10 und 12 in einer einzigen und/oder in einem einzigen Herstellungsschritt durchgeführt werden. Bei einem Beispiel kann eine zweite dielektrische Schicht 620 aufgewachsen werden, anschließend kann die zweite Siliziumschicht 607 über der zweiten dielektrischen Schicht 620 in derselben oder einer einzigen Prozesskammer und/oder in einem einzigen Herstellungsprozess abgeschieden werden. Bei einer Ausführungsform kann die zweite Siliziumschicht 607 undotiert gebildet werden. Bei einer Ausführungsform kann die erste Siliziumschicht 607 eine amorphe Siliziumschicht sein. Bei einer bestimmten derartigen Ausführungsform wird die amorphe Siliziumschicht unter Verwendung einer chemischen Niederdruck-Gasphasenabscheidung (LPCVD) oder einer plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (PECVD) gebildet. Bei einer Ausführungsform kann die zweite Siliziumschicht 607 eine Dicke aufweisen, die größer oder gleich ca. 300 Angström ist.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 11 kann bei einer Ausführungsform ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Bilden einer zweiten Siliziumschicht 607 einschließen, die einen zweiten, anderen Leitfähigkeitstyp als die erste Halbleiterregion 608 aufweist. Bei einem derartigen Beispiel kann das Bilden der zweiten Siliziumschicht 607 das Bilden einer vordotierten Siliziumschicht einschließen. Bei einem bestimmten Beispiel 607 kann das Bilden der zweiten Siliziumschicht das Aufwachsen einer p-Siliziumschicht über der zweiten dielektrischen Schicht (z. B. einer dünnen Oxidschicht) einschließen.
  • Unter Bezugnahme auf 12 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Bilden einer dritten dielektrischen Schicht 625 über der Rückseite des Substrats einschließen. Bei einer Ausführungsform kann das Bilden der dritten dielektrischen Schicht das Bilden der dritten dielektrischen Schicht auf der zweiten Siliziumschicht 607 und der Isolierregion 610 einschließen. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die dritte dielektrische Schicht 625 Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid und Siliziumnitrid einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die dritte dielektrische Schicht 625 eine Dotierstoffschicht sein. Bei einer bestimmten derartigen Ausführungsform kann die Dotierstoffschicht 625 einen zweiten Leitfähigkeitstyp aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann es sich beim zweiten Leitfähigkeitstyp um den p-Typ handeln. Bei einem bestimmten Beispiel kann die Dotierstoffschicht 625 Bor einschließen. Bei einer Ausführungsform kann ein Abscheidungsprozess durchgeführt werden, um die Dotierstoffschicht 625 zu bilden. Bei einem Beispiel kann ein chemischer Dampfabscheidungsprozess verwendet werden, um die Dotierstoffschicht 625 zu bilden. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die Dotierstoffschicht eine Dicke im Bereich von ca. 100 bis 2.000 Angström aufweisen. Bei einer Ausführungsform weist die Dotierstoffschicht 625 einen Leitfähigkeitstyp auf, der dem Leitfähigkeitstyp der ersten Halbleiterregion 608 entgegengesetzt ist.
  • Unter Bezugnahme auf 13 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Strukturieren einer dritten dielektrischen Schicht und einer zweiten Siliziumschicht einschließen, um eine zweite Halbleiterregion zu bilden. Wie hierin beschrieben kann bei einer Ausführungsform das Strukturieren der dritten dielektrischen Schicht das Strukturieren einer Dotierstoffschicht einschließen (wobei z. B. die dritte dielektrische Schicht einen Dotierstoff oder eine Dotierstoffschicht einschließt). Bei einer Ausführungsform kann das Strukturieren das Bilden einer Maske 613 über der Dotierstoffschicht 625 einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die Maske 613 strukturiert werden, um während eines Ätzprozesses Abschnitte der Dotierstoffschicht 625, der zweiten Siliziumschicht 607 und der zweiten dünnen dielektrischen Schicht 620 zu schützen. Nach dem Ätzen kann die Maske 613 anschließend entfernt werden. Beispielsweise können ein Lithographie- oder Siebdruckmaskierungsprozess und danach ein anschließender nasschemischer Ätzprozess verwendet werden, um die Dotierstoffschicht 625 und die zweite Siliziumschicht 607 zu strukturieren. Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein Laserstrukturierungsprozess (z. B. Laserablation, direktes Schreiben) verwendet werden, um die Dotierstoffschicht 625, die zweite Siliziumschicht 607 und die zweite dünne dielektrische Schicht 620 zu strukturieren. Die in 14 gezeigte Struktur zeigt eine zweite Halbleiterregion 612, die nach den in 13 oben beschriebenen Strukturierungsprozessen gebildet wurde.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 13 können bei einer bestimmten Ausführungsform die zweite dielektrische Schicht 620 und die zweite Siliziumschicht 607 auf der Rückseite 604, der Vorderseite 602 und/oder den Seitenkanten 641 des Substrats 606 gebildet werden, wobei ein nachfolgender Strukturierungs- oder Reinigungsprozess durchgeführt werden kann, um die zweite dielektrische Schicht 620 und die zweite Siliziumschicht 607 von der Vorderseite 602 und/oder den Seitenkanten 641 des Substrats 606 zu entfernen.
  • Im Gegensatz zu den in 13 und in 14 gezeigten Prozessen kann ein anderer Strukturierungsprozess verwendet werden. Beispielsweise muss die Maske 613 aus 13 und 14 nicht gebildet werden. Bei einem bestimmten Beispiel kann ein Laserstrukturierungsprozess (z. B. ohne Maske 613) verwendet werden, um die Dotierstoffschicht 625 und die zweite Siliziumschicht 607 von 13 zu strukturieren.
  • Unter Bezugnahme auf 14 kann nach dem in 13 beschriebenen Strukturierungsprozess ein Abschnitt der Isolierregion 610 aus 13 freigelegt werden, z. B. zwischen dem Maskenabschnitt 613. Obwohl nicht gezeigt, kann die Maske 613 ebenfalls entfernt werden. Bei einem Beispiel kann nach einem Strukturieren gemäß den 13 und 14 die Maske 613 durch einen Reinigungsprozess entfernt werden. Bei einem Beispiel kann ein nasschemischer Reinigungs- oder Tintenstreifenprozess verwendet werden, um die Maske 613 zu entfernen.
  • Unter nochmaliger Bezugnahme auf 13 und 14, bei denen die dritte dielektrische Schicht eine Dotierstoffschicht einschließen kann, kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Durchführen eines thermischen Prozesses zum Treiben von Dotierstoffen aus der Dotierstoffschicht 625 einschließen. Bei derselben Ausführungsform kann der Maskenabschnitt 613 aus 13 und 14 vor dem Durchführen des thermischen Prozesses entfernt werden. Bei einer Ausführungsform kann nach dem thermischen Prozess die zweite Siliziumschicht 612 denselben Leitfähigkeitstyp wie die Dotierstoffschicht 625 aufweisen. Bei einer bestimmten derartigen Ausführungsform kann es sich beim zweiten Leitfähigkeitstyp um den p-Typ handeln. Bei einem Beispiel kann der thermische Prozess das Erwärmen auf eine Temperatur von mindestens 900 Grad C einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die Erwärmungstemperatur im Bereich von ca. 900 bis 1.100 Grad C liegen. Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein Laserdotierungsprozess verwendet werden, um Dotierstoffe aus der Dotierstoffschicht 625 zur zweiten Siliziumschicht 607 zu treiben. Bei einer Ausführungsform kann der thermische Prozess nach den oben beschriebenen Strukturierungs- und/oder Reinigungsprozessen durchgeführt werden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 13 und 14 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Bilden einer zweiten Halbleiterregion 612 nach dem oben beschriebenen thermischen Prozess gemäß einigen Ausführungsformen einschließen. Bei einer Ausführungsform kann die zweite Halbleiterregion 612 eine zweite polykristalline Siliziumemitterregion sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die zweite Halbleiterregion 612 einen zweiten Leitfähigkeitstyp aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann die zweite Halbleiterregion 612 denselben Leitfähigkeitstyp wie die dritte dielektrische Schicht 625 aufweisen, wobei z. B. die dritte dielektrische Schicht Dotierstoff einschließt (z. B. eine Dotierstoffschicht). Bei einer bestimmten Ausführungsform handelt es sich beim zweiten Leitfähigkeitstyp um den p-Typ. Bei einer Ausführungsform kann es sich beim zweiten Leitfähigkeitstyp um den n-Typ handeln. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die zweite Halbleiterregion eine vordotierte polykristalline Siliziumemitterregion sein. Bei einem derartigen Beispiel kann die zweite Halbleiterregion einschließlich einer n- oder p-Leitfähigkeit direkt gebildet werden, wobei die dritte dielektrische Schicht keine Dotierstoffschicht einschließt oder die dritte dielektrische Schicht nicht insgesamt gebildet wird.
  • Unter Bezugnahme auf 15 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Strukturieren der Isolierregion 610 und einer dritten dielektrischen Schicht (z. B. bei einigen Ausführungsformen eine Dotierstoffschicht) 625 einschließen, um Kontaktlöcher 621, 623 durch die Isolierregion 610 und eine Dotierstoffschicht 625 zu bilden. Bei einer Ausführungsform kann das Strukturieren ein Kontaktloch 621 über der ersten Halbleiterregion 608 bilden. Bei einer Ausführungsform kann das Strukturieren ein Kontaktloch 623 über der zweiten Halbleiteremitterregion 612 bilden. Bei einer Ausführungsform können die Kontaktlöcher unter Verwendung eines Masken- und Ätzprozesses, eines Laserprozesses oder eines anderen anwendbaren Strukturierungsprozesses gebildet werden.
  • Unter Bezugnahme auf 16 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Bilden eines ersten leitfähigen Kontakts 638 über der ersten Halbleiterregion 608 einschließen. Bei einer Ausführungsform 638 kann der erste leitfähige Kontakt durch einen oder mehrere Metallisierungsprozesse gebildet werden. Bei einem Beispiel kann der erste leitfähige Kontakt 638 gebildet werden, indem ein Sputter-Prozess durchgeführt wird, ein Metall lokal abgeschieden wird, ein Schutzgas-Abscheidungsprozess, ein Beschichtungsprozess durchgeführt wird, eine Metallfolie gebondet wird und/oder ein Draht-Bonding-Prozess durchgeführt wird. Bei einer Ausführungsform kann der erste leitfähige Kontakt 638 denselben Leitfähigkeitstyp wie die erste Halbleiterregion 608 (z. B. die erste polykristalline Siliziumemitterregion) aufweisen. Bei einem Beispiel kann der erste leitfähige Kontakt 638 ein n-Metallkontakt sein, und beim Leitfähigkeitstyp der ersten Halbleiterregion 608 kann es sich um den n-Typ handeln.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 16 kann ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle 600 das Bilden eines zweiten leitfähigen Kontakts 639 über einer zweiten Halbleiterregion einschließen. Bei einer Ausführungsform kann der zweite leitfähige Kontakt 639 durch einen oder mehrere Metallisierungsprozesse gebildet werden. Bei einem Beispiel kann der zweite leitfähige Kontakt 639 gebildet werden, indem ein Sputter-Prozess durchgeführt wird, ein Metall lokal abgeschieden wird, ein Schutzgas-Abscheidungsprozess, ein Beschichtungsprozess durchgeführt wird, eine Metallfolie gebondet wird und/oder ein Draht-Bonding-Prozess durchgeführt wird. Bei einer Ausführungsform kann der zweite leitfähige Kontakt 639 denselben Leitfähigkeitstyp wie die zweite Halbleiterregion 612 (z. B. die zweite polykristalline Siliziumemitterregion) aufweisen. Bei einem Beispiel kann der zweite leitfähige Kontakt ein p-Metallkontakt sein, und beim Leitfähigkeitstyp der zweiten Halbleiterregion kann es sich ebenfalls um den p-Typ handeln. Bei einer Ausführungsform kann wie bei 624 gezeigt der zweite leitfähige Kontakt über der ersten Halbleiterregion und der zweiten Halbleiterregion gebildet werden. Im Gegensatz hierzu kann bei einigen Ausführungsformen der zweite leitfähige Kontakt über der zweiten Halbleiterregion gebildet werden. Bei einer Ausführungsform kann der zweite leitfähige Kontakt 639 über der dritten dielektrischen Schicht 625 und der zweiten Halbleiterregion 612 gebildet werden. Bei einem bestimmten Beispiel kann der zweite leitfähige Kontakt 639 über einer Dotierstoffschicht und der zweiten Halbleiterregion 612 (z. B. der Dotierstoffschicht, die auf der zweiten Halbleiterregion 612 angeordnet ist) gebildet werden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 16 können bei einer Ausführungsform der erste und der zweite leitfähige Kontakt 638, 639 ein/eine oder mehrere Metalle und/oder Metalllegierungen einschließen. Bei einem Beispiel können der erste und der zweite leitfähige Kontakt 638, 639 neben anderen Metallen Aluminium, Titanwolfram, Nickel und/oder Kupfer einschließen. Bei einer Ausführungsform können der erste und der zweite leitfähige Kontakt 638, 639 eine, zwei oder mehr Schichten aus Metall einschließen. Bei einem Beispiel kann die Metallkeimschicht eine erste Schicht, die Kupfer einschließt, eine zweite Schicht, die Wolfram einschließt, und eine dritte Schicht einschließen, die Aluminium einschließt. Bei einem Beispiel können der erste und der zweite leitfähige Kontakt 638, 639 ein lokal abgeschiedenes Aluminium, eine Aluminiumfolie, einen Aluminiumdraht, ein mittels Schutzgas-Abscheidungsprozess abgeschiedenes Metall (z. B. eine Metallkeimschicht) und/oder ein plattiertes Metall einschließen.
  • Unter nochmaliger Bezugnahme auf 16 kann eine vierte dielektrische Schicht 632 auf der Vorderseite 602 der Solarzelle 600 gebildet werden. Bei einer Ausführungsform kann die vierte dielektrische Schicht 632 eine Antireflexionsschicht (ARC) sein. Bei einem bestimmten Beispiel kann die vierte dielektrische Schicht 632 Siliziumnitrid einschließen. Bei einigen Ausführungsformen können andere Schichten über der Vorderseite 602 gebildet werden. Bei einem Beispiel kann eine amorphe Siliziumschicht oder eine andere Polysiliziumschicht über der Vorderseite 602 gebildet werden.
  • Unter nochmaliger Bezugnahme auf 16 ist dort eine Solarzelle 600 gezeigt, die unter Verwendung der Verfahren hergestellt wurde, die den Flussdiagrammen 200, 300, 400 und 500 der 2, 3, 4 und 5 und den Verfahren der 6 bis 16 entsprechen. Wie gezeigt weist die Solarzelle 600 von 16 ähnliche Bezugsnummern auf Elemente der Solarzelle 100 von 1 auf, wobei gleiche Bezugsnummern in den Figuren auf ähnliche Elemente verweisen. Bei einer Ausführungsform ähnelt die Struktur der Solarzelle 600 von 16 außer wie nachstehend beschrieben im Wesentlichen der Struktur der Solarzelle 100 von 1. Daher gilt die Beschreibung entsprechender Abschnitte von 1 gleichermaßen für die Beschreibung von 16. Bei einem Beispiel kann die erste Halbleiterregion 608 von 16 der ersten Halbleiterregion 108 von 1 entsprechen. Bei einem bestimmten Beispiel kann die dritte dielektrische Schicht 625 von 16 der dritten dielektrischen Schicht 125 von 1 entsprechen. Wie oben offenbart kann die dritte dielektrische Schicht 625 eine Dotierstoffschicht einschließen. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die dritte dielektrische Schicht 625 Siliziumoxid oder Siliziumoxynitrid einschließen. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die dritte dielektrische Schicht 625 eine Isolatorschicht oder ein Isoliermaterial einschließen. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann ein Abschnitt bei 624 der zweiten Halbleiterregion 612 zwischen dem ersten leitfähigen Kontakt 628 und dem zweiten leitfähigen Kontakt 629 angeordnet sein. Bei einer Ausführungsform kann ein Abschnitt bei 624 der dritten dielektrischen Schicht 625 auch zwischen dem ersten leitfähigen Kontakt 628 und dem zweiten leitfähigen Kontakt 629 angeordnet sein.
  • Obwohl vorstehend konkrete Ausführungsformen beschrieben wurden, sind diese Ausführungsformen nicht in einem den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einschränkenden Sinne anzusehen, auch wenn in Bezug auf ein bestimmtes Leistungsmerkmal nur eine einzige Ausführungsform beschrieben wird. Beispiele für in der Offenbarung bereitgestellte Bestandteile sind im veranschaulichenden und nicht im einschränkenden Sinne zu betrachten, sofern nichts anderes angegeben ist. Die vorstehende Beschreibung soll sich auf Alternativen, Modifikationen und Entsprechungen erstrecken, die für den Fachmann ersichtlich sind, der von dieser Offenbarung profitiert.
  • Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung schließt alle Merkmale oder Kombinationen und beliebige Verallgemeinerungen von Merkmalen ein, die hierin offenbart sind (entweder ausdrücklich oder stillschweigend eingeschlossen), unabhängig davon, ob sie eines oder alle der hierin angesprochenen Probleme mildern. Dementsprechend können während der Verfolgung dieser Anmeldung (oder einer Anmeldung, die diesbezüglich Priorität beansprucht) neue Ansprüche über jede derartige Kombination von Merkmalen formuliert werden. Insbesondere können unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche Merkmale aus Unteransprüchen mit denen der Hauptansprüche kombiniert werden, und Merkmale aus beliebigen Hauptansprüchen können auf geeignete Weise und nicht nur in den konkreten Kombinationen kombiniert werden, die in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt sind.
  • 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
    • US 16/586509 [0001]
    • US 62739077 [0001]

Claims (20)

  1. Solarzelle, umfassend: eine erste dielektrische Schicht, die auf einer Rückseite eines Substrats angeordnet ist; eine erste Halbleiterregion, die auf der ersten dielektrischen Schicht angeordnet ist; eine zweite dielektrische Schicht, die auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion und auf Abschnitten der Rückseite des Substrats angeordnet ist; eine zweite Halbleiterregion, der auf der zweiten dielektrischen Schicht angeordnet ist, wobei ein Abschnitt der zweiten dielektrischen Schicht zwischen der ersten und der zweiten Halbleiterregion angeordnet ist; eine dritte dielektrische Schicht, die auf der zweiten Halbleiterregion angeordnet ist; einen ersten leitfähigen Kontakt, der über der ersten Halbleiterregion angeordnet ist, jedoch nicht über der dritten dielektrischen Schicht angeordnet ist; und einen zweiten leitfähigen Kontakt, der über der dritten dielektrischen Schicht und der zweiten Halbleiterregion angeordnet ist, wobei der zweite leitfähige Kontakt durch die dritte dielektrische Schicht angeordnet ist.
  2. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die dritte dielektrische Schicht eine Dotierstoffschicht umfasst.
  3. Solarzelle nach Anspruch 2, wobei der Leitfähigkeitstyp der zweiten Halbleiterregion und der Dotierstoffschicht derselbe ist.
  4. Solarzelle nach Anspruch 2, wobei die Dotierstoffschicht eine n- oder ein p-Dotierstoffschicht umfasst.
  5. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die dritte dielektrische Schicht eine Isolatorschicht umfasst.
  6. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die dritte dielektrische Schicht ein Dielektrikum umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid und Siliziumnitrid.
  7. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei ein Abschnitt der zweiten Halbleiterregion und ein Abschnitt der dritten dielektrischen Schicht zwischen der ersten und der zweiten leitfähigen Kontaktstruktur angeordnet sind.
  8. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei ein Abschnitt der zweiten Halbleiterregion und ein Abschnitt der dritten dielektrischen Schicht über der ersten Halbleiterregion angeordnet sind.
  9. Solarzelle nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Isolierregion, die auf der ersten Halbleiterregion angeordnet ist, wobei der erste leitfähige Kontakt durch die Isolierregion angeordnet ist.
  10. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite leitfähige Kontakt jeweils eine Metallfolie oder einen Draht umfassen.
  11. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die zweite dielektrische Schicht über der ersten und der zweiten Halbleiterregion angeordnet ist.
  12. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Halbleiterregion eine erste und eine zweite polykristalline Siliziumemitterregion umfassen.
  13. Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle, wobei das Verfahren umfasst: Bilden einer ersten dielektrischen Schicht auf einer Rückseite eines Substrats; Bilden einer ersten Halbleiterregion auf der ersten dielektrischen Schicht; Bilden einer zweiten dielektrischen Schicht auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion und auf Abschnitten des Substrats; Bilden einer Siliziumschicht über der Rückseite des Substrats; Bilden einer dritten dielektrischen Schicht auf der Siliziumschicht; Strukturieren der Siliziumschicht und der dritten dielektrischen Schicht, um eine zweite Halbleiterregion über der zweiten dielektrischen Schicht zu bilden; Bilden eines ersten leitfähigen Kontakts über der ersten Halbleiterregion, jedoch nicht über der dritten dielektrischen Schicht; und Bilden eines zweiten leitfähigen Kontakts über der dritten dielektrischen Schicht und der zweiten Halbleiterregion.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Bilden der dritten dielektrischen Schicht das Bilden eines Dielektrikums umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid und Siliziumnitrid.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Bilden der dritten dielektrischen Schicht das Bilden einer Dotierstoffschicht umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: Durchführen eines Texturierungsprozesses auf einer Vorderseite des Substrats.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Texturierungsprozess nach dem Strukturieren der Siliziumschicht und der dritten dielektrischen Schicht durchgeführt wird.
  18. Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle, wobei das Verfahren umfasst: Bilden einer ersten dielektrischen Schicht auf einer Rückseite eines Substrats; Bilden einer ersten Halbleiterregion auf der ersten dielektrischen Schicht; Bilden einer zweiten dielektrischen Schicht auf Abschnitten der ersten Halbleiterregion und auf Abschnitten des Substrats; Bilden einer Siliziumschicht über der zweiten dielektrischen Schicht; Bilden einer Dotierstoffschicht auf der Siliziumschicht; Strukturieren der Dotierstoffschicht und der Siliziumschicht; Durchführen eines thermischen Prozesses zum Treiben von Dotierstoffen aus der Dotierstoffschicht zur Siliziumschicht, um eine zweite Halbleiterregion über der zweiten dielektrischen Schicht zu bilden; Bilden eines ersten leitfähigen Kontakts über der ersten Halbleiterregion, jedoch nicht über der Dotierstoffschicht; und Bilden eines zweiten leitfähigen Kontakts über der Dotierstoffschicht und der zweiten Halbleiterregion.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend: Durchführen eines Texturierungsprozesses auf einer Vorderseite des Substrats.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Texturierungsprozess nach dem Strukturieren der Dotierstoffschicht und der Siliziumschicht durchgeführt wird.
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