TW201603296A - 具無溝槽射極區之太陽能電池 - Google Patents

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Abstract

本發明描述製造具無溝槽射極區的太陽能電池的方法。在一實例中，太陽能電池包括基板。薄電介質層係設置在基板的背面的一部分上。第一多晶矽射極區設置在薄電介質層的第一部分上且摻雜有第一導電型雜質。第二多晶矽射極區設置在接近於設置在薄電介質層的第一部分上的第一多晶矽射極區的薄電介質層的第二部分上。第二多晶矽射極區摻雜有相反的第二導電型雜質。第一導電型雜質的總濃度是至少大於第二導電型雜質的總濃度一個數量級。

Description

具無溝槽射極區之太陽能電池
本發明的實施例為再生能源的領域，且具體地，是製造具有無溝槽射極區的太陽能電池的方法，以及其所產生的太陽能電池。
光伏電池，一般習知之太陽能電池，是用於將太陽能輻射直接轉換為電能的公知裝置。一般地，太陽能電池係使用半導體製程技術在靠近基板的表面形成p-n接面以製造於半導體晶片或基板上。撞擊在基板表面上且進入該基板之太陽能輻射於塊狀基板內創造出電子和電洞對。電子和電洞對移動至基板中的p摻雜和n摻雜區域，因而於摻雜區域之間產生電壓差動。摻雜區域連接至在太陽能電池上的導電區域以將電流從該電池引導到耦合其的外部電路。
效能為太陽能電池重要的特質，因為其直接相關於太陽能電池產生能量的能力。同樣地，生產太陽能電池的效能直接相關於這些太陽能電池的成本效益。因此，普遍期望用於增加太陽能電池的效能的技術，或用於增加太陽能電池的製備的效能的技術。本發明的一些實施例允許藉由提供用於製造太陽能電池結構的新穎製程，增加太陽能電池製備的效能。本發明的一些實施例允許藉由提供新穎的太陽能電池結構，增加太陽能電池效能。
在一實施例中，太陽能電池包括具有光接收表面和背面的基板。薄電介質層設置在基板的背面的一部分上。第一多晶矽射極區設置在薄電介質層的第一部分上且摻雜有第一導電型雜質。第二多晶矽射極區設置在接近於設置在薄電介質層的第一部分上的第一多晶矽射極區的薄電介質層的第二部分上。第二多晶矽射極區摻雜有相反的第二導電型雜質。在第一多晶矽射極區內的第一導電型雜質的總濃度大於在第二多晶矽射極區內的第二導電型雜質的總濃度至少一個數量級。
在一個實施例中，太陽能電池進一步包括在第一多晶矽射極區和第二多晶矽射極區之間的P/N接面。
在一個實施例中，在第一多晶矽射極區中的第一導電型雜質是N型雜質，且在第二多晶矽射極區中的第二導電型雜質是P型雜質。
在一個實施例中，N型雜質是磷，且在第一多晶矽射極區中的第一導電型雜質的總濃度是大約為1E20 原子/cm3 ，且該P型雜質是硼，且第二多晶矽射極區中的第二導電型雜質的總濃度是大約為1E18 原子/cm3 。
在一個實施例中，第一多晶矽射極區進一步包括第二導電型雜質。
在一個實施例中，在第一多晶矽射極區中的第一導電型雜質的總濃度大於在第二多晶矽射極區和第一多晶矽射極區中的第二導電型雜質的總濃度大約兩個數量級。
在一個實施例中，太陽能電池進一步包括電性連接至第一多晶矽射極區的第一導電接點結構，以及電性連接至第二多晶矽射極區的第二導電接點結構。
在一實施例中，製造太陽能電池的方法包括形成薄電介質層在基板的背面的一部分上，該基板具有相反於背面的光接收表面。方法也包括形成第一多晶矽射極區於薄電介質層的第一部分上且以第一導電型雜質摻雜。方法也包括形成第二多晶矽射極區在鄰近於第一多晶矽射極區的薄電介質層的第二部分上，該第二多晶矽射極區摻雜有相反的第二導電型雜質，其中在第一多晶矽射極區中的第一導電型雜質的總濃度大於在第二多晶矽射極區的第二導電型雜質的總濃度至少一個數量級。
在一實施例中，製造太陽能電池的交替N型和P型射極區的方法包括藉由原位沉積製程形成含硼矽層於基板的一部分之上。方法也包括以磷離子植入該含硼矽層的第一區域，但不植入第二區域，以提供該含硼矽層的磷植入區域。方法也包括加熱已提供在第一區域內的N型多晶矽射極且提供在第二區域內的P型多晶矽射極。方法也包括形成複數個導電接點結構，每個N型多晶矽射極以及P型多晶矽射極電性連接至複數個導電接點結構的一個。
在一個實施例中，形成含硼矽層包括形成形成含硼非晶矽層，且加熱包括結晶含硼非晶矽層。
在一實施例中，形成含硼矽層包括形成硼摻雜多晶矽層，且加熱包括活化磷植入區域的磷離子以形成磷摻雜區域。
在一個實施例中，形成硼摻雜多晶矽層包括使用電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)製程。
在一個實施例中，以磷離子植入含硼矽層包括透過陰影遮罩植入。
在一個實施例中，透過該陰影遮罩植入包括透過設置與含硼矽層相距，但非常接近於含硼矽層，的石墨陰影遮罩植入。
在一個實施例中，透過陰影遮罩植入包括透過配置在含硼矽層上的矽陰影遮罩植入。
在一個實施例中，加熱包括在相鄰的N型多晶矽射極和P型多晶矽射極之間形成P/N接面。
在一個實施例中，加熱提供包括大於P型多晶矽射極的總硼摻質濃度至少一個數量級的總磷摻質濃度的N型多晶矽射極。
在一個實施例中，形成含硼矽層包括形成在於基板上形成的薄氧化層的一部分上。
在一個實施例中，本發明提供依據上述方法所製造的太陽能電池。
下列詳細的描述僅為說明性質且不旨在限制該申請標的之實施例或這些實施例的應用和用途。如本文所使用的，字詞「示例性」表示「作為一個實例、範例、或說明」。任何本文中作為示例描述的實施方式皆不必然被解釋為與其他實施方式相比為優選或具有優勢。此外，不意圖被存在於前述技術領域、背景知識、發明內容或下列詳細描述中任何明示或暗示的的理論束縛。
此說明書包括參考「一個實施例(one embodiment)」或「一實施例(an embodiment)」。「在一個實施例中」或「在一實施例中」這些片語的出現不必然被指稱相同的實施例。特定的特徵、結構、或特性可以任何與本發明一致的合適方法結合。
用語，以下段落針對在本發明(包括附加的申請專利範圍)中找到的用語提供定義及/或含意。
「包含(comprising)」：此用語是開放式的。當用於所附之申請專利範圍中時，此用語不排除額外的結構或步驟。
「配置以(Configured to)」：多種單元或部件可被描述或申明為「配置以」執行一任務或多個任務。在這樣的內文中，「配置以」被使用以藉由指明該單元/部件包括在操作期間執行這些任務的結構來意味著結構。如此，單元/部件可被說是被配置以執行任務，即便當特定的單元/部件目前不被操作(例如，不開啟/活化)。單元/電路/組件「配置以」執行一個或多個任務的陳述係旨在明確地不援用用於單元/組件之美國專利法第112條(35 U.S.C. §112)第6段。
「第一」、「第二」等：如本文所使用的，這些用語被使用作為其所前綴之名詞的標記，且不暗示任何種類的順序(例如，空間、時間、邏輯等)。舉例來說，表示為「第一」太陽能電池不必然暗指此太陽能電池在順序上是第一個太陽能電池；反而用語「第一」係用以從另一個太陽能電池(例如，「第二」太陽能電池)區分此太陽能電池。
「耦合(coupled)」：此下列描述指稱元件或節點或特徵被「耦合」在一起。如用於本文中，除非另有明確描述，否則「耦合」表示一個元件/節點/特徵直接或間接接合到另一個元件/節點/特徵(或直接或間接地與另一個元件/節點/特徵溝通)，且不必然為機械上的。
此外，特定的用語也可僅為參考之目的而被使用在下列描述中，且因此其不旨在限制。舉例來說，用語係諸如「上部(upper)」、「下部(lower)」、「以上(above)」、以及「以下(below)」指稱在據以參考的圖式中的方向。用語諸如「前(front)」、「後(back)」、「後方(rear)」、「側(side)」、「外側 (outboard)」、「內側 (inboard)」描述在藉由於討論下參照描述組成的說明及相關圖式而臻至明確之參照的一致但任意框架中組件部分之方向及/或位置。此種用語可包括以上特別提到的字詞、其衍生、和類似含義的字詞。
在本文中描述製造具有無溝槽射極區太陽能電池的方法、以及所得之太陽能電池。在下列描述中，闡述多種特定的細節，諸如特定製程流程操作，以提供本發明的實施例的通透了解。將對所屬領域具有通常知識者顯而易見的是，本發明的實施例可無這些特定的細節地實施。在其他範例中，不詳細描述已知的製造技術，諸如微影和圖案化技術，以不必要地模糊本發明的實施例。此外，被理解的是，顯示在圖式中多種的多種實施例為例示性表示，而不必然依尺度繪製。
本文揭露的是製造太陽能電池的方法。在一個實施例中，製造太陽能電池的方法包含形成薄電介質層在基板的背面的一部分上，基板具有相反於背面的光接收表面。方法也涉及形成第一多晶矽射極區在薄電介質層的第一部分上，且以第一導電型雜質摻雜。方法也涉及形成第二多晶矽射極區在鄰近於第一多晶矽射極區的薄電介質層的第二部分上，以相反的第二導電型雜質摻雜第二多晶矽射極區。在第一多晶矽射極區內的第一導電型雜質的總濃度是至少大於在第二多晶矽射極區內的第二導電型雜質的總濃度一個數量級。
在另一個實施例中，製造太陽能電池的交替N型和P型射極區的方法涉及藉由原位沉積製程形成含硼矽層在基板的一部分上方。此方法也涉及以磷離子植入含硼矽層的第一區域，但不植入第二區域以提供含硼矽層的磷植入區域。此方法也涉及加熱以提供在第一區域內N型多晶矽射極且提供在第二區域內的P型多晶矽射極。方法也涉及形成複數個導電接點結構，每個N型多晶矽射極和P型多晶矽射極電性連接至複數個導電接點結構中的一個。
本文也描述太陽能電池。在一個實施例中，太陽能電池包括具有光接收表面和背面的基板。薄電介質層被設置在基板的背面的一部分上。第一多晶矽射極區設置在薄電介質層的第一部分上且摻雜有第一導電型雜質。第二多晶矽射極區設置在接近於設置在薄電介質層的第一部分上的第一多晶矽射極區的薄電介質層的第二部分上。第二多晶矽射極區摻雜有相反的第二導電型雜質。在第一多晶矽射極區內的第一導電型雜質的總濃度至少大於在第二多晶矽射極區內的第二導電型雜質的總濃度一個數量級。
本文所描述的一個或多個實施例是關於具有射極區形成在該太陽能電池的基板上方的太陽能電池，且具體地，指具有射極區的無溝槽布置的這類太陽能電池。舉例來說，具有形成在背接觸式太陽能電池的背面上之多晶矽層中的射極區的最先進的太陽能電池通常具有分開N型和P型射極區的空隙。進一步，空隙通常延伸以形成延伸進底層基板的溝槽。如此，這樣的太陽能電池可被稱為溝槽接觸式太陽能電池。藉由對照，本文所描述的一個或更多實施例是關於藉由使用離子植入的簡化的方式提供無溝槽布置的太陽能電池製程流程。
根據本發明的概括實施例，製程係在發現在P型多晶矽「指(finger)」中輕微的硼摻雜可能為消除在無溝槽背接觸式太陽能電池中的空間電荷重組所必須的基礎下進行描述。在一實施例中，由於可不需要個別的N型多晶矽摻雜濃度的降低，低程度的硼摻雜區域被形成在P型和N型指兩者中，設定P型指在大約 1e19 cm-3 硼的濃度。同時，低程度的硼摻雜是以大約1e20 cm-3 的濃度的磷反摻雜(counter-doped)在N型區域中以提供N型指。如以下結合第1A圖至第1E圖所描述的，一個實施方法可涉及電漿產生P+摻雜矽層的初始成形，隨後磷的陰影遮罩植入以轉換P+摻雜矽層的區域為N型指或點。熱操作可類似地執行以活化摻質、結晶該射極區且，可能地，鈍化該太陽能電池的前表面。
根據示例性實施例，揭露製造太陽能電池的方法，方法涉及製造太陽能電池的交替N型和P型射極區。第1A圖至第1E圖根據本發明的實施例，描述在太陽能電池的製造中的不同階段的剖面圖。第2圖是根據本發明的實施例，列出在製造太陽能電池的方法中為對應於第1A圖至第1E圖的操作的流程圖200。
參考第1A圖，以及對應流程圖200的操作202，薄電介質層係形成在太陽能電池的基板100的背面的一部分上。
在一實施例中，基板100是單晶矽基板，諸如塊狀單晶N型摻雜矽基板。然而，將理解的是，基板100可為設置在整體太陽能電池基板上的層，諸如多晶矽層。在一實施例中，薄電介質層102是具有大約2奈米或更小的厚度的穿隧矽氧化物層。
參考第1B圖，以及對應流程圖200的操作204，含硼矽層104係形成在薄電介質層102上。
在一實施例中，含硼矽層104係藉由原位沉積製程形成含硼矽層於基板的一部分上方，其中硼雜質在矽層的形成的時候被併入至矽層中。在一個這樣的實施例中，形成含硼矽層104涉及形成含硼非晶矽層。在另一個這樣的實施例中，形成含硼矽層104涉及形成硼摻雜多晶矽層。在之前的實施例中，含硼非晶矽層是使用電漿輔助化學氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)形成的含硼氫化矽層，以硼摻雜a-Si：H表示，其包括遍佈於層的S-H共價鍵。也可應用CVD的其他形式，諸如常壓CVD或低壓CVD。在後者的實施例中，硼摻雜多晶矽層係使用PECVD製程來形成。將被理解的是在其他實施例中，硼雜質可在矽層的形成後，藉由，例如，整體植入製程併入矽層中。
參考第1C圖，以及對應流程圖200的操作206，以磷離子植入含硼矽層104的第一區域106，但不植入第二區域108。
在一實施例中，第一區域106被植入以提供含硼矽層104的磷植入區域106，其中該磷植入區域106的磷雜質的濃度大於在區域106內的硼雜質的濃度至少10倍(即，至少一個數量級)並且，因而，大於在非磷植入區域108內的硼雜質的濃度至少一個數量級。在一個實施例中，以磷離子植入含硼矽層104涉及透過陰影遮罩植入，用於此之示例性製程工具結合第3A圖和第3B圖描述於下。在具體的此種實施例中，植入是透過設置與含硼矽層104相距，但非常接近於含硼矽層104，的石墨陰影遮罩來執行。在另一個具體的實施例中，植入是透過設置在含硼矽層104上的矽陰影遮罩來執行。在一實施例中，植入是藉由使用離子束植入或電漿浸沒植入來執行。將理解的是，例如，透過離散或不完美摻雜實際上可發生一些第二區域的殘餘摻雜。然而，任何這樣的殘餘摻雜不足以對第二區域108反摻雜。
參考第1D圖，以及對應流程圖200的操作208，第1C圖的結構被加熱110以提供N型多晶矽射極112和P型多晶矽射極114。
在一實施例中，加熱是使用以活化分別在含硼矽層104的第一區域106和第二區域108中的雜質之退火製程，諸如快速熱退火製程。在一個實施例中，退火是在攝氏大約850至1100度的範圍中的溫度下執行大約1至100分鐘的範圍的期間。在一個實施例中，含硼矽層104是含硼非晶矽層，且加熱110除了活化雜質以外，亦涉及結晶該含硼非晶矽層以形成硼摻雜多晶矽。在另一個實施例中，含硼矽層104是硼摻雜多晶矽層，且該加熱110涉及至少活化磷植入區域的磷雜質以形成磷摻雜區域。在一實施例中，輕微的磷摻質擴散(drive)是藉由加熱或退火來執行。
如此，第一多晶矽射極區112被形成在薄電介質層102的第一部分上，且摻雜有N型雜質。第二多晶矽射極區114被形成在薄電介質層102的第二部分上，鄰近於第一多晶矽射極區112。第二多晶矽射極區114摻雜有P型雜質。在一個這樣的實施例中，在第一多晶矽射極區112中活化的N型雜質的總濃度大於在第二多晶矽射極區114中活化的P型雜質的總濃度至少一個數量級，且，因此，大於在第一多晶矽射極區112中活化的P型雜質的總濃度至少一個數量級。再次參考第1D圖，加熱110涉及在相鄰的N型多晶矽射極112和P型多晶矽射極114的之間形成P/N接面116。
參考第1E圖，以及對應流程圖200的操作210，複數個導電接點結構120/122的結構被形成用於N型多晶矽射極(對應於接點結構120)以及P型多晶矽射極(對應於接點結構122)。
在一實施例中，導電接點結構120/122係藉由首先沉積和圖案化絕緣層118以具有開口且接著在開口中形成一個或多個導電層來製造。在一個這樣的實施例中，開口藉由雷射剝蝕來形成。在一實施例中，導電接點結構120/122包括金屬和藉由沉積作用、微影、以及蝕刻方法，或替代地，印刷或塗布製程或替代地，箔黏合製程來形成。
再次參考第1E圖，光接收表面124，即，相反於該導電接點結構被形成在其上的表面的表面，是一紋理化光接收表面。在一個實施例中，採用氫氧化物系濕蝕刻劑以紋理化該基板102的前表面。被理解的是，該光接收表面的紋理化的時間點可變化。舉例來說，紋理化可於薄電介質層102的形成的之前或之後執行，但，在一個實施例中，在含硼矽層104的形成之前執行。在一實施例中，紋理化表面可為用於散射入射光、減少自太陽能電池的光接收表面反射的光量的具有規則或不規則形狀的表面。再次參考第1E圖，其他的實施例可包括鈍化及/或抗反射(ARC)層(集合地顯示為層126)在光接收表面124上的形成，諸如氮化矽、矽、氧化矽或氮氧化矽層。被理解的是鈍化及/或抗反射層的形成的時間點也可變化。
接著，再次參考第1E圖，在一實施例中，太陽能電池包括具有光接收表面124和相反於該光接收表面的背面的基板100。薄電介質層102被設置在基板100的背面的一部分上。第一多晶矽射極區112被設置在薄電介質層102的第一部分上且摻雜有第一導電型雜質。第二多晶矽射極區114被設置在接近於設置在薄電介質層102的第一部分的第一多晶矽射極區112的薄電介質層102的第二部分上。第二多晶矽射極區114摻雜有相反的第二導電型雜質。在第一多晶矽射極區112內的第一導電型雜質的總濃度大於在第二多晶矽射極區114內的第二導電型雜質的總濃度至少一個數量級。第一導電接點結構120電性連接至第一多晶矽射極區112。第二導電接點結構122電性連接至第二多晶矽射極區114。在一個實施例中，太陽能電池是背接觸式太陽能電池。
在一個實施例中，太陽能電池進一步包括在第一多晶矽射極區112和第二多晶矽射極區114之間的P/N接面116。在一個實施例中，在第一多晶矽射極區112中的第一導電型雜質是N型雜質，且在第二多晶矽射極區114中的第二導電型雜質是P型雜質。在一特定的這類實施例中，N型雜質是磷且在第一多晶矽射極區112中的第一導電型雜質的總濃度是大約1E20 原子/cm3 。在該實施例中，P型雜質是硼且在第二多晶矽射極區114中的第二導電型雜質的總濃度是大約1E18 原子/cm3 。
基於製造流程的性質，在一個實施例中，第一多晶矽射極區112進一步包括第二導電型雜質。在具體的這類實施例中，第一多晶矽射極區112中的第一導電型雜質的總濃度大於在第二多晶矽射極區114和第一多晶矽射極區112中的第二導電型雜質的總濃度大約兩個數量級。在一實施例中，反摻雜區域在摻雜濃度上至少大於一個數量級，以充分地壓制(反摻雜)該第一包括摻質以主導該摻雜特性。然而，在該實施例中，反摻雜區域在摻雜濃度上不大於超過大約兩個數量級，如此反摻雜相對於非反摻雜區域的導電性差異不影響該太陽能電池最終的性能和效能。
在另一個態樣中，如上簡易地描述地，對於與第1C圖結合描述的磷植入使用陰影遮罩。在一個這樣的實施例中，靜止的石墨陰影遮罩被使用於植入。作為實例，第3A圖根據本發明的實施例，示意地描述用於涉及移動晶片和靜止陰影遮罩的圖案化植入的串連平台的剖面圖。第3B圖根據本發明的實施例，描述透過在第3A圖的裝置中之石墨近接式遮罩的植入順序。參考第3A圖，串連平台300包括晶片輸入區域302、植入源304(例如，離子植入或電漿浸沒)、以及輸出區域306。靜止模板遮罩308，諸如靜止的石墨遮罩，是置放在接近於基板310，但不與基板301接觸以提供植入基板312。在另一個實施例中，可接觸基板312之矽陰影遮罩，可被使用於植入。
整體來說，雖然特定材料已具體描述於上，一些材料可輕易地以其他材料取代，而其他這樣的實施例仍保持在本發明的實施例的精神和範疇內。舉例來說，在一實施例中，可使用不同的材料基板，諸如III-V族材料基板，而非矽基板。進一步來說，被理解的是，雖然具體地描述N+型和P+型摻雜，預期有包括相反的導電型，例如，分別為P+和N+型摻雜之其他實施例。此外，雖然是明顯地參考背接觸式太陽能電池的布置，被理解的是本文描述的方法也可應用至前接觸式太陽能電池。在其他實施例中，可實行上述所謂的無溝槽製程以最終製造溝槽接觸式太陽能電池。舉例來說，諸如上述的製程流程可首先被實行，且溝槽可接續地形成在射極區之間。
如此，已揭露製造具有無溝槽射極區的太陽能電池的方法，以及所得之太陽能電池。作為概括展示的方法，第4圖是根據本發明的實施例，列出製造太陽能電池的另一方法中的操作的流程圖。參考第4圖的流程圖400，製造太陽能電池的交替N型和P型射極區的方法涉及，在操作402，形成薄電介質層在基板的背面的一部分上。方法也涉及，在操作404，形成第一多晶矽射極區在薄電介質層的第一部分上。方法也涉及，在操作406，形成第二多晶矽射極區在接近第一多晶矽射極區的薄電介質層的第二部分上。在一個實施例中，在第一多晶矽射極區中的第一導電型雜質的總濃度大於在第二多晶矽射極區中的相反的第二導電型雜質的總濃度至少一個數量級。
雖然特定的實施例已經於以上描述，這些實施例不旨在限制本發明的範疇，即使其中對於特定特徵只描述單一實施例。提供在本發明中的特徵的實例是旨在說明非限制，除非另有說明。以上的描述旨在涵蓋對具有本發明的效益的領域中具有通常知識者顯而易見的這些替換、修飾、以及等價設置。
本發明的範疇包括本文揭露的任何特徵或特徵的組合(不論明示或暗示)，或任何其概括，不論其減輕任何或全部本文指出的問題與否。因此，新的申請專利範圍可在本發明(或其聲明優先權的申請案)的審查期間制定成特徵的任何組合。尤其是，參考所附的發明申請專利範圍，來自附屬項中的特徵可與那些來自獨立項中的特徵結合，且來自個別獨立項中的特徵可以任何合適的方式結合且不僅僅是列舉在所附的發明申請專利範圍中的具體組合。
100、312‧‧‧基板 102‧‧‧薄電介質層 104‧‧‧含硼矽層 106‧‧‧第一區域 108‧‧‧第二區域 110‧‧‧加熱 112‧‧‧N型多晶矽射極 114‧‧‧P型多晶矽射極 116‧‧‧P/N接面 118‧‧‧絕緣層 120、122‧‧‧導電接點結構 124‧‧‧光接收表面 126‧‧‧層 200、400‧‧‧流程圖 202、204、206、208、210、402、404、406‧‧‧操作 300‧‧‧串連平台 302‧‧‧晶片輸入區域 304‧‧‧植入源 306‧‧‧輸出區域 308‧‧‧靜止模板遮罩
第1A圖至第1E圖根據本發明的實施例，描述在太陽能電池的製造中的不同階段的剖面圖，其中：
第1A圖描述形成在太陽能電池的基板的背面的一部分上之薄電介質層；
第1B圖描述具有含硼矽層形成在其上的第1A圖的結構；
第1C圖描述具有植入有磷離子的含硼矽層的第一區域，但不具第二區域的第1B圖的結構；
第1D圖描述加熱以提供N型多晶矽射極和P型多晶矽射極的第1C圖的結構；以及
第1E圖描述用於N型多晶矽射極和P型多晶矽射極的複數個導電接點結構的形成後的第1D圖結構。
第2圖是根據本發明的實施例，列出製造太陽能電池的方法中為對應於第1A圖至第1E圖的操作的流程圖。
第3A圖根據本發明的實施例，示意地描述用於涉及移動晶片和靜止陰影遮罩的圖案化植入的串連平台的剖面圖。
第3B圖根據本發明的實施例，描述透過在第3A圖的裝置中之石墨近接式遮罩的植入順序。
第4圖是根據本發明的實施例，列出製造太陽能電池的另一方法中的操作的流程圖。
100‧‧‧基板
112‧‧‧N型多晶矽射極
114‧‧‧P型多晶矽射極
116‧‧‧P/N接面
118‧‧‧絕緣層
120、122‧‧‧導電接點結構
124‧‧‧光接收表面
126‧‧‧層

Claims (20)

  1. 一種太陽能電池，其包含： 一基板，具有一光接收表面以及一背面； 一薄電介質層，設置在該基板的該背面的一部分上； 一第一多晶矽射極區，設置在該薄電介質層的一第一部分上，且摻雜有一第一導電型雜質；以及 一第二多晶矽射極區，設置在接近於設置在該薄電介質層的該第一部分上的該第一多晶矽射極區的該薄電介質層的一第二部分上，該第二多晶矽射極區摻雜有相反的一第二導電型雜質，其中在該第一多晶矽射極區內的該第一導電型雜質的總濃度大於在該第二多晶矽射極區內的該第二導電型雜質的總濃度至少一個數量級。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池，進一步包含： 一P/N接面，在該第一多晶矽射極區和該第二多晶矽射極區之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池，其中在該第一多晶矽射極區中的該第一導電型雜質是一N型雜質，且在該第二多晶矽射極區內的該第二導電型雜質為一P型雜質。。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之太陽能電池，其中該N型雜質是磷且在該第一多晶矽射極區內的該第一導電型雜質的總濃度是大約為1E20 原子/cm3 ，以及其中該P型雜質是硼且在該第二多晶矽射極區內的該第二導電型雜質的總濃度是大約為1E18 原子/cm3 。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池，其中該第一多晶矽射極區進一步包含該第二導電型雜質。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之太陽能電池，其中在該第一多晶矽射極區內的該第一導電型雜質的總濃度大於在該第二多晶矽射極區和該第一多晶矽射極區內的該第二導電型雜質的總濃度大約兩個數量級。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池，其進一步包含： 一第一導電接點結構，電性連接至該第一多晶矽射極區；以及 一第二導電接點結構，電性連接至該第二多晶矽射極區。
  8. 一種製造太陽能電池的方法，該方法包含： 形成一薄電介質層在一基板的一背面的一部分上，該基板具有相反於該背面的一光接收表面； 形成一第一多晶矽射極區在該薄電介質層的一第一部分上並且摻雜一第一導電型雜質；以及 形成一第二多晶矽射極區在鄰近於該第一多晶矽射極區之該薄電介質層的一第二部分上，對該第二多晶矽射極區摻雜相反的一第二導電型雜質，其中在該第一多晶矽射極區內的該第一導電型雜質的總濃度大於在該第二多晶矽射極區內的該第二導電型雜質的總濃度至少一個數量級。
  9. 一種如申請專利範圍第8項所述之方法所製造的太陽能電池。
  10. 一種製造太陽能電池的交替N型和P型射極區的方法，該方法包含： 藉由一原位沉積製程形成一含硼矽層於一基板的一部分上方； 以磷離子植入該含硼矽層的第一區域，但不植入第二區域，以提供該含硼矽層的一磷植入區域； 加熱以在該第一區域內提供複數個N型多晶矽射極，且在該第二區域內提供複數個P型多晶矽射極；以及 形成複數個導電接點結構，該複數個N型多晶矽射極和該複數個P型多晶矽射極的每一個電性連結至該複數個導電接點結構中的一個。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中形成該含硼矽層包含形成一含硼非晶矽層，且其中加熱包含結晶該含硼非晶矽層。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中形成該含硼矽層包含形成一硼摻雜多晶矽層，且其中加熱包含活化該磷植入區域的磷離子以形成磷摻雜區域。
  13. 如申請專利範圍第12項的方法，其中形成該硼摻雜多晶矽層包含使用一電漿輔助化學氣相沉積製程。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中以磷離子植入該含硼矽層包含透過一陰影遮罩植入。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中透過該陰影遮罩植入包含透過設置與該含硼矽層相距，但非常接近於該含硼矽層，的一石墨陰影遮罩植入。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中透過該陰影遮罩植入包含透過設置在該含硼矽層上的一矽陰影遮罩植入。
  17. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中加熱包含在該複數個N型多晶矽射極和該複數個P型多晶矽射極中相鄰的該N型多晶矽射極和該P型多晶矽射極之間形成一P/N接面。
  18. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中加熱提供包含大於該複數個P型多晶矽射極的總硼摻質濃度至少一個數量級的總磷摻質濃度之該複數個N型多晶矽射極。
  19. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中形成該含硼矽層包含形成在於該基板上形成的一薄氧化層的一部分上。
  20. 一種根據如申請專利範圍第10項所述之方法所製造的太陽能電池。
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