TWI685984B - 混合式多晶矽異質接面背接觸電池 - Google Patents

混合式多晶矽異質接面背接觸電池 Download PDF

Info

Publication number
TWI685984B
TWI685984B TW105129024A TW105129024A TWI685984B TW I685984 B TWI685984 B TW I685984B TW 105129024 A TW105129024 A TW 105129024A TW 105129024 A TW105129024 A TW 105129024A TW I685984 B TWI685984 B TW I685984B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
solar cell
doped
silicon
band gap
Prior art date
Application number
TW105129024A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201707224A (zh
Inventor
彼得 可森斯
大衛 史密斯
林承
Original Assignee
美商太陽電子公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/333,908 external-priority patent/US8679889B2/en
Priority claimed from US13/333,904 external-priority patent/US8597970B2/en
Application filed by 美商太陽電子公司 filed Critical 美商太陽電子公司
Publication of TW201707224A publication Critical patent/TW201707224A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI685984B publication Critical patent/TWI685984B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02366—Special surface textures of the substrate or of a layer on the substrate, e.g. textured ITO/glass substrate or superstrate, textured polymer layer on glass substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0368—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including polycrystalline semiconductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0376—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including amorphous semiconductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0745—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
    • H01L31/0747—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L31/182—Special manufacturing methods for polycrystalline Si, e.g. Si ribbon, poly Si ingots, thin films of polycrystalline Si
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

所揭示者為一種用於製造高效率太陽能電池之方法。該方法包含於矽基板之背側上提供薄介電層及經摻雜多晶矽層。隨後可在矽基板之背側與前側上形成高品質氧化物層及寬能帶間隙經摻雜半導體層。之後可進行金屬化製程以透過接觸開口將金屬指鍍在經摻雜多晶矽層上。鍍好的金屬指可形成第一金屬柵極線。可直接將金屬鍍在矽基板背側上的射極區域而形成第二金屬柵極線，而無需用於第二金屬柵極線的接觸開口。在此等優點中，本製造方法提供較少的熱製程、較少的蝕刻步驟、較高的效率及較簡化的程序以製造高效率太陽能電池。

Description

混合式多晶矽異質接面背接觸電池
本說明書所述申請標的之實施例大致上係關於太陽能電池之製造。具體而言，申請標的之實施例係關於薄矽太陽能電池及製造技術。
眾所皆知的太陽能電池為將太陽輻射轉換成電能的裝置。可利用半導體製程技術將其製造於半導體晶圓上。太陽能電池包括P型與N型擴散區域。照射於太陽能電池上的太陽輻射產生遷移至擴散區域的電子與電洞，因而在擴散區域間形成壓差。在背側接觸式太陽能電池中，擴散區域與耦接至擴散區域的金屬接觸指均位於太陽能電池的背側上。接觸指使得外部電路得以耦接至太陽能電池並由太陽能電池供電。
效率是太陽能電池的一個重要特性，因為其直接與太陽能電池產生電力的能力相關。因此，一般期望能有改善生產製程、降低製造成本及增加太陽能電池效率的技術。此等技術包括藉由熱製程在矽基板上形成多晶矽及異質接面層(heterojunction layers)，其中本發明得以增加太陽能電池效率。此等及其他類似實施例形成本發明之背景。
所揭示者為一種製造太陽能電池之方法。該方法包含提供矽基板，其具有薄介電層於背側上、以及經沉積矽層於薄介電層上方；於該經沉積矽層上方形成摻雜材料層；於摻雜材料層上方形成氧化物層；以交指(interdigitated)圖樣部分移除氧化物層、摻雜材料層及經沉積矽層；成長氧化物層並同時提高溫度以驅使摻雜劑由摻雜材料層進入經沉積矽層；利用來自摻雜材料層的摻雜劑對經沉積矽層進行摻雜，以形成結晶化經摻雜多晶矽層；於太陽能電池之背側上沉積寬能帶間隙經摻雜半導體及抗反射塗層；以及於太陽能電池之前側上沉積寬能帶間隙經摻雜半導體及抗反射塗層。
所揭示者為另一種製造太陽能電池之方法。該方法包括提供矽基板，其具有薄介電層於背側上、以及經沉積矽層於薄介電層上方；於經沉積矽層上方形成摻雜材料層；於摻雜材料層上方形成氧化物層；以交指圖樣部分移除氧化物層、摻雜材料層及經沉積矽層；蝕刻經暴露之矽基板以形成粗化矽區域；成長氧化物層並同時提高溫度以驅使摻雜劑由摻雜材料層進入經沉積矽層；利用來自摻雜材料層的摻雜劑對經沉積矽層進行摻雜，以形成經摻雜多晶矽層；於太陽能電池之背側上覆蓋寬能帶間隙經摻雜非晶矽之第一厚層及抗反射塗層；於太陽能電池之前側上覆蓋寬能帶間隙經摻雜非晶矽之第二薄層及抗反射塗層，且其中薄層小於厚層厚度之10%至30%。
所揭示者為再一種製造太陽能電池之方法。該方法包括提供矽基板，其具有薄介電層於背側上，以及經摻雜矽層於薄介電層上方；於經摻雜矽層上方形成氧化物層；以交指圖樣部分移除氧化物層及經摻雜矽層；藉由於含氧環境中加熱矽基板，以在太陽能電池之背側上方成長矽氧化物層，其中經摻 雜矽層係經結晶化以形成經摻雜多晶矽層；於太陽能電池之背側上沉積寬能帶間隙經摻雜半導體；以及於太陽能電池之前側上沉積寬能帶間隙經摻雜半導體及抗反射塗層。
所揭示者為再一種製造太陽能電池之方法。該方法包括提供矽基板，其具有薄介電層於背側上、以及經摻雜矽層於薄介電層上方；於經摻雜矽層上方形成氧化物層；以交指圖樣部分移除氧化物層及經摻雜矽層；蝕刻經暴露之矽基板以形成粗化矽區域；藉由於含氧環境中加熱矽基板，以在太陽能電池之背側上方成長矽氧化物層，其中經摻雜矽層係經結晶化以形成經摻雜多晶矽層；於太陽能電池之背側上沉積寬能帶間隙經摻雜非晶矽及抗反射塗層；以及於太陽能電池之前側上沉積寬能帶間隙經摻雜非晶矽及抗反射塗層。
所揭示者為一種製造太陽能電池之方法的另一實施例。該方法包括提供矽基板，其具有薄介電層於背側上、以及經摻雜矽層於薄介電層上方；於經摻雜矽層上方形成氧化物層；以交指圖樣部分移除氧化物層及經摻雜矽層；蝕刻經暴露之矽基板以形成粗化矽區域；藉由於含氧環境中加熱矽基板，以在該太陽能電池之背側上方成長矽氧化物層，其中經摻雜矽層係經結晶化以形成經摻雜多晶矽層；於太陽能電池之前側與背側上方同時沉積寬能帶間隙經摻雜非晶矽及抗反射塗層；部分移除寬能帶間隙經摻雜半導體及氧化物層，以形成一系列接觸開口；以及同時形成第一金屬柵極及第二金屬柵極，第一金屬柵極係電性耦接至經摻雜多晶矽層，第二金屬柵極係電性耦接至太陽能電池之背側上的射極區域。
一種用於製造太陽能電池之改良技術係用以在矽基板之背側上提供薄介電層及經沉積矽層。可利用驅使摻雜劑進入經沉積矽層而形成經摻雜 多晶矽區域，或利用原位形成經摻雜多晶矽區域。之後可在太陽能電池之前側及背側上形成氧化物層及寬能帶間隙經摻雜半導體層。另一種作法是在氧化物及寬能帶間隙經摻雜半導體形成之前先粗化前表面及背表面。之後可形成穿過上層的接觸孔以暴露出經摻雜多晶矽區域。接著可進行金屬化製程以將接點形成至經摻雜多晶矽層上。藉由將金屬直接連接至矽基板上的射極區域亦可形成第二組接點，其中射極區域係由位於太陽能電池之背側上的經摻雜多晶矽區域間的寬能帶間隙半導體層所形成。
100‧‧‧太陽能電池
102‧‧‧矽基板
104‧‧‧經沉積矽層
106‧‧‧薄介電層
108‧‧‧摻雜材料層
109‧‧‧摻雜劑
110‧‧‧第一氧化物層
112‧‧‧第二氧化物層
114‧‧‧第三氧化物層
124‧‧‧暴露之多晶矽區域
130‧‧‧第一粗化矽區域
132‧‧‧第二粗化矽區域
140‧‧‧加熱
150‧‧‧經摻雜多晶矽層
160‧‧‧第一寬能帶間隙經摻雜半導體層
162‧‧‧第二寬能帶間隙經摻雜半導體層
170‧‧‧抗反射塗層
180‧‧‧接觸開口
190‧‧‧第一金屬柵極線
192‧‧‧第二金屬柵極線
200‧‧‧太陽能電池
202‧‧‧矽基板
206‧‧‧薄介電層
209‧‧‧摻雜材料
210‧‧‧第一氧化物層
212‧‧‧第二氧化物層
214‧‧‧第三氧化物層
220‧‧‧矽基板的暴露區域
230‧‧‧第一粗化矽區域
232‧‧‧第二粗化矽區域
240‧‧‧加熱
250‧‧‧經摻雜多晶矽層
260‧‧‧第一寬能帶間隙經摻雜半導體層
262‧‧‧第二寬能帶間隙經摻雜半導體層
270‧‧‧抗反射塗層
290‧‧‧第一金屬柵極線
292‧‧‧第二金屬柵極線
可同時參考詳細說明及申請專利範圍並搭配以下圖式以對本申請標的有更完整的了解，其中圖式的類似元件符號係指類似元件。
第1圖至第12圖為根據本發明一實施例製造之太陽能電池的剖面示意圖。
第13圖至第18圖為根據本發明另一實施例製造之太陽能電池的剖面示意圖。
以下詳細說明本質上僅為輔助說明，且並不欲用以限制申請標的之實施例或該等實施例的應用或用途。於本說明書中，用語「例示性(exemplary)」代表「作為一實例、範例或說明」。本說明書中任一種描述為例示性的實施態樣並不必然可解讀為相對其他實施態樣為較佳或較有利者。此外，本案並不意欲受到前述技術領域、先前技術、發明內容或以下詳細說明中所呈現之任何明示或暗示理論的限制。
與製造方法有關的各種實施態樣如第1圖至第18圖所示。此外，各種實施態樣之某幾個不必然以所示順序進行，且其可併入具有本說明書未記載之其他功能的較完整程序、製程或製造方法中。
第1圖至第3圖繪示用於製造太陽能電池100之一實施例，其包含矽基板102、薄介電層106及經沉積矽層104。在某些實施例中，可在形成薄介電層106之前先將矽基板102進行清潔、研磨、平面化及/或薄型化或其他處理。可利用熱製程來成長該薄介電層106及經沉積矽層104。可利用現有沉積製程在經沉積矽層104上方依序沉積摻雜材料層108及第一氧化物層110。摻雜材料層108可包括摻雜材料或摻雜劑109，但並不限於一層正型摻雜材料，例如硼、或一層負型摻雜材料，例如磷。雖然薄介電層106及經沉積矽層104如前述係分別利用熱製程進行成長或利用現有沉積製程進行沉積，然如同本說明書所述或所引用之任一種其他形成、沉積或成長製程步驟一般，各層或物質亦可利用任一種適合的製程來形成。舉例而言，在提到形成方法時，可使用化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)製程、低壓化學氣相沉積(low-pressure chemical vapor deposition,LPCVD)、大氣壓化學氣相沉積(atmospheric pressure chemical vapor deposition,APCVD)、電漿加強化學氣相沉積(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)、熱成長、濺鍍以及任何其他理想的技術。因此，如前所述，可利用沉積技術、濺鍍或印刷製程(例如噴墨印刷或網印)將摻雜材料108形成在基板上。
第4圖繪示與第1圖至第3圖相同的太陽能電池100，且其係已完成一材料移除製程以形成暴露之多晶矽區域124。材料移除製程的某些實例包括遮罩及蝕刻製程、雷射剝蝕製程及其他類似技術。可將暴露之多晶矽區域124與摻雜材料層108形成為任意理想形狀，包括交指圖樣(interdigitated pattern)。若是使用遮罩製程，則可利用網印機或噴墨印刷機以預定的交指圖樣施用遮罩墨水。因此，可使用現有化學濕式蝕刻技術來移除遮罩墨水，從而形成暴露多晶矽區 域124與摻雜材料108層的交指圖樣。在至少一實施例中，可移除部分或全部的第一氧化物層110。此可於移除經沉積矽層104及薄介電層106之區域的相同的蝕刻或剝蝕製程中完成，如第4圖及第5圖所示。
請參見第5圖，太陽能電池100可經歷第二蝕刻製程以蝕刻暴露之多晶矽區域124，而在太陽能電池的背側上形成第一粗化矽區域130並在太陽能電池的前側上形成第二粗化矽區域132以促進太陽輻射之收集。粗化表面可為具有規則或不規則形狀之表面以散射入射光，進而減少由太陽能電池表面反射回去的光量。
請參見第6圖，可對太陽能電池100進行加熱140，以驅使摻雜材料109由摻雜材料層108進入經沉積矽層104。相同的加熱140也可在摻雜材料層108與第一粗化矽區域130上方形成矽氧化物或第二氧化物層112。在此製程期間，可在第二粗化矽區域132上方成長第三氧化物層114。兩個氧化物層112、114均可包括高品質氧化物。高品質氧化物為一種低界面態密度之氧化物，其通常利用熱氧化法在高於攝氏900度之溫度下成長而可提供改善的鈍化。
請參見第7圖，經沉積矽層104可因此被來自摻雜材料層108的摻雜材料109摻雜而形成經摻雜多晶矽層150。在一實施例中，可成長氧化物層並同時提高溫度以驅使摻雜劑109由摻雜材料層108進入經沉積矽層104以形成經摻雜多晶矽層，其中利用來自摻雜材料層108的摻雜劑109摻雜經沉積矽層104可形成結晶化的經摻雜多晶矽層或經摻雜多晶矽層150。在數種實施例之一者中，若使用正型摻雜材料，則經摻雜多晶矽層150可包含一層經正摻雜之多晶矽。在所示實施例中，矽基板102包含主體N型矽基板。在某些實施例中，若使用負型 摻雜材料，則經摻雜多晶矽層150包含一層經負摻雜之多晶矽。在一實施例中，矽基板102應包含主體P型矽基板。
請參見第8圖，可在太陽能電池100之背側上沉積第一寬能帶間隙經摻雜半導體層160。在一實施例中，第一寬能帶間隙經摻雜半導體層160係部分導電，且其電阻率為至少10歐姆-公分。在相同實施例中，其能帶間隙可大於1.05電子伏(eV)，作為已由第一粗化矽區域130及第二氧化物層112覆蓋之太陽能電池的背側區域內之異質接面(heterojunction)。寬能帶間隙經摻雜半導體之實例包括碳化矽及氮化鋁鎵。也可以使用任何具有上述性質與特性的其他寬能帶間隙經摻雜半導體材料。第一寬能帶間隙經摻雜半導體層160可由第一厚寬能帶間隙經摻雜非晶矽層所組成。
請參見第9圖，可於太陽能電池100之前側上的第二粗化矽區域132上方沉積第二寬能帶間隙經摻雜半導體層162。在一實施例中，太陽能電池100之背側與前側上的兩個寬能帶間隙經摻雜半導體層160、162均可包括寬能帶間隙經負型摻雜半導體。在另一實施例中，相較於第一厚寬能帶間隙經摻雜半導體層而言，第二寬能帶間隙經摻雜半導體層162可為相對薄。因此，在某些實施例中，第二薄寬能帶間隙經摻雜半導體層可包括第一厚寬能帶間隙經摻雜半導體層之10至30%的厚度。在又一實施例中，分別位於太陽能電池之背側與前側上的兩個寬能帶間隙經摻雜半導體層160、162可包括寬能帶間隙經負型摻雜半導體或寬能帶間隙經正型摻雜半導體。之後，可在相同製程中將抗反射塗層(anti-reflective coating,ARC)170沉積在第二寬能帶間隙經摻雜半導體層162上方。在另一實施例中，可在相同製程中將抗反射塗層170沉積在第一寬能帶間隙經摻雜半導體層160上方。在某些實施例中，抗反射塗層170可由氮化矽所組成。
第10圖繪示太陽能電池100背側上的第一寬能帶間隙經摻雜半導體層160、摻雜材料層108及第二氧化物層112之部分移除，而形成一系列接觸開口180。在一實施例中，可利用剝蝕製程而達成該移除技術。一種此類剝蝕製程為雷射剝蝕製程。在另一實施例中，該移除技術可為任一種現有蝕刻製程，例如遮罩之噴墨印刷或網印，接著進行蝕刻製程。
請參見第11圖，可在太陽能電池100之背側上形成第一金屬柵極或柵極線190。可在接觸開口180內將第一金屬柵極線190電性耦接至經摻雜多晶矽層150。在一實施例中，可將第一金屬柵極線190形成為穿過接觸開口180至第一寬能帶間隙經摻雜半導體層160、第二氧化物層112及摻雜材料層108，以連接由太陽能電池供電之外部電路的正電性端子。
請參見第12圖，可於太陽能電池100之背側上形成第二金屬柵極或柵極線192，第二金屬柵極線192係電性耦接至第二粗化矽區域132。在一實施例中，可將第二金屬柵極線192耦接至第一寬能帶間隙經摻雜半導體層160、第二氧化物層112及第一粗化矽區域130而作為太陽能電池背側區域內之異質接面，以連接由太陽能電池供電之外部電路的負電性端子。在某些實施例中，第11圖及第12圖中所示之金屬柵極線形成方法可由電鍍製程、網印製程、噴墨製程、鍍在由鋁金屬奈米粒子形成之金屬上或由任一種其他金屬化或金屬形成製程步驟所達成。
第13圖至第18圖繪示製造太陽能電池200的另一實施例。除非以下另有指明，否則第13圖至第18圖中用以表示元件的元件標號與前述第1圖至第12圖中用以表示元件或技術特徵的元件標號相類似，差別處在於將標號加上100。
請參見第13圖至第14圖，用於製造太陽能電池200的另一實施例可包括在矽基板202上方形成第一氧化物層210、薄介電層206、經摻雜多晶矽層250。同前所述，可在形成薄介電層206之前先將矽基板202進行清潔、研磨、平面化及/或薄型化或其他處理。可利用熱製程成長第一氧化物層210、介電層206及經摻雜多晶矽層250。在一實施例中，藉由於含氧環境中加熱矽基板202，以在太陽能電池之背側上方成長矽氧化物層或氧化物層210，其中經摻雜矽層係經結晶化以形成經摻雜多晶矽層250。在另一實施例中，於介電層206上方成長經摻雜多晶矽層250之步驟包含成長經正摻雜之多晶矽，其中經正摻雜之多晶矽可由摻雜材料209所組成，例如硼摻雜劑。在另一實施例中，可使用經負摻雜之多晶矽。雖然薄介電層206及經摻雜多晶矽層250如前述係分別利用熱製程進行成長或利用現有沉積製程進行沉積，然如同本說明書所述或所引用之任一種其他形成、沉積或成長製程步驟一般，各層或物質亦可利用前述任一種適合的製程來形成。
可部分移除第一氧化物層210、經摻雜多晶矽層250及介電層206來進一步處理太陽能電池200，藉此利用現有遮罩與蝕刻製程而以交指圖樣顯露矽基板的暴露區域220。在使用現有遮罩與蝕刻製程的情形中，可使用剝蝕製程。若是使用剝蝕製程，第一氧化物層210可部分完整保留於經摻雜多晶矽層250上方，如第14圖所示。在另一實施例中，可將網印或噴墨印刷技術搭配蝕刻製程使用。在此種實施例中，可從經摻雜多晶矽層250蝕刻去除第一氧化物層210。
請參見第15圖，可同時蝕刻經暴露之矽基板220及太陽能電池200之前側上的暴露區域，以形成第一粗化矽區域230及第二粗化矽區域232，用以促進太陽輻射之收集。
請參見第16圖，可將太陽能電池200加熱240至高於攝氏900度之溫度，而在太陽能電池200之背側上形成第二氧化物層212並在前側上形成第三氧化物層214。在另一實施例中，兩個氧化物層212、214均可包括前述的高品質氧化物。
請參見第17圖，可在太陽能電池之背側及前側上同時沉積第一寬能帶間隙經摻雜半導體層260。第一寬能帶間隙經摻雜半導體層260可為部分導電，且其電阻率可大於10歐姆-公分。第一寬能帶間隙經摻雜半導體層260之能帶間隙亦可大於1.05eV。此外，第一寬能帶間隙半導體層可作為由第一粗化矽區域230及第二氧化物層212覆蓋之太陽能電池的背側區域內之異質接面。
第一寬能帶間隙經摻雜半導體層260可比第二寬能帶間隙經摻雜半導體層262厚10%至30%。在其他實施例中，厚度可變化為低於10%或高於30%而不脫離本說明書所述之技術。兩個寬能帶間隙經摻雜半導體層260、262皆可為經正摻雜之半導體，儘管在使用不同基板與多晶矽摻雜極性的其他實施例中，亦可使用經負摻雜之寬能帶間隙半導體層。之後可在第二寬能帶間隙經摻雜半導體層262上方沉積抗反射塗層(ARC)270。在一實施例中，抗反射塗層270可由氮化矽所組成。在某些實施例中，也可在第一寬能帶間隙經摻雜半導體層260上方沉積抗反射塗層。
請參見第18圖，可在經摻雜多晶矽層250上方部分移除第一寬能帶間隙經摻雜半導體層260及第二氧化物層212，以形成一系列接觸開口，其係類似於前述第10圖至第12圖所示者並以類似技術達成。之後可在太陽能電池200之背側上形成第一金屬柵極線290，其中第一金屬柵極線290可於接觸開口內電性耦接至經摻雜多晶矽層250。可在太陽能電池200之背側上形成第二金屬柵極 線292，第二金屬柵極線292係電性耦接至第一粗化矽區域或N型射極區域230。在一實施例中，可同時形成第一及第二金屬柵極線。之後可由太陽能電池200之能量系統的其他元件來完成對第一及第二金屬柵極線290、292的額外接觸。
儘管已於前述實施方式中提出至少一例示性實施例，但應了解可存在大量的變化。同樣應了解的是，本說明書所述之例示性實施例或實施例並不欲用以透過任何方式限制所請求之申請標的之範圍、應用性或組態。相反地，前述實施方式將可提供本領域具有通常知識者一種簡便的指引以實施所述之一或多種實施例。應了解的是，可對元件之功能與排列進行各種變化，而不脫離申請專利範圍所界定的範圍內，且申請專利範圍包含已知的均等物及在本專利申請案提出申請時可預見的均等物。
100‧‧‧太陽能電池
102‧‧‧矽基板
104‧‧‧經沉澱矽層
106‧‧‧薄介電層

Claims (47)

  1. 一種用於製造太陽能電池之方法，該太陽能電池包含一矽基板，該矽基板具有一前側及相對該前側的一背側，該前側係設置為在正常操作期間面向太陽，且該方法包含：提供該矽基板，其具有一薄介電層於該背側上、以及一經摻雜矽層於該薄介電層上方；於該經摻雜矽層上方形成一氧化物層；以一交指圖樣部分移除該氧化物層及該經摻雜矽層；蝕刻暴露之矽基板以形成一粗化矽區域；藉由於一含氧環境中加熱該矽基板，以在該太陽能電池之該背側上方成長一矽氧化物層，其中該經摻雜矽層係經結晶化以形成一經摻雜多晶矽層；於該太陽能電池之該前側與該背側上方沉積一寬能帶間隙經摻雜非晶矽及一抗反射塗層；部分移除該抗反射塗層、該寬能帶間隙經摻雜非晶矽及該氧化物層，以形成一系列接觸開口；以及於該太陽能電池之該背側上形成一第一金屬柵極及一第二金屬柵極，該第一金屬柵極係電性耦接至該經摻雜多晶矽，該第二金屬柵極係電性耦接至的一部分該交指圖樣。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該經摻雜多 晶矽層包括一經負摻雜之多晶矽層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該經摻雜多晶矽層包括一經正摻雜之多晶矽層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中於該太陽能電池之該前側與該背側上方沉積該抗反射塗層之步驟包含於該太陽能電池之該背側與該前側上沉積氮化矽。
  5. 一種用於製造太陽能電池之方法，該太陽能電池包含一矽基板，該矽基板具有一前側及相對該前側的一背側，該前側係設置為在正常操作期間面向太陽，且該方法包含：提供該矽基板，其具有一薄介電層於該背側上、以及一經摻雜矽層於該薄介電層上方；於該經摻雜矽層上方形成一氧化物層；以一交指圖樣部分移除該氧化物層及該經摻雜矽層；蝕刻暴露之矽基板以形成一粗化矽區域；藉由於一含氧環境中加熱該矽基板，以在該太陽能電池之該背側上方成長一矽氧化物層，其中該經摻雜矽層係經結晶化以形成一經摻雜多晶矽層；於該太陽能電池之該背側上沉積一第一寬能帶間隙半導體層及一抗反射塗層；以及於該太陽能電池之該前側上沉積一第二寬能帶間隙半導體層及該抗反射塗層。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該經摻雜多晶矽層包含磷。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該經摻雜多晶矽層包含硼。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中沉積該第一寬能帶間隙半導體層之步驟包含沉積一能帶間隙大於1.05電子伏之一半導體。
  9. 一種用於製造太陽能電池之方法，該太陽能電池包含一矽基板，該矽基板具有一前側及相對該前側的一背側，該前側係設置為在正常操作期間面向太陽，且該方法包含：提供該矽基板，其具有一薄介電層於該背側上、以及一經摻雜矽層於該薄介電層上方；於該經摻雜矽層上方形成一氧化物層；以一交指圖樣部分移除該氧化物層及該經摻雜矽層；藉由於一含氧環境中加熱該矽基板，以在該太陽能電池之該背側上方成長一矽氧化物層，其中該經摻雜矽層係經結晶化以形成一經摻雜多晶矽層；於該太陽能電池之該背側上沉積一半導體層；以及於該太陽能電池之該前側上沉積該半導體層及一抗反射塗層。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中提供該矽基板之步驟包含提供一具有N型主體矽之矽基板。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中提供該矽基板之步驟包含提供一具有P型主體矽之矽基板。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中以該交指圖樣部分移除該氧化物層及該經摻雜矽層而顯露該矽基板之一暴露區域的步驟包含使用一蝕刻製程以移除該氧化物層及該經摻雜矽層。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中以該交指圖樣部分移除該氧化物層及該經摻雜矽層而顯露該矽基板之一暴露區域的步驟包含使用一剝蝕製程以移除該氧化物層及該經摻雜矽層。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中沉積該半導體層之步驟包含沉積能帶間隙大於1.05電子伏之一半導體。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該於該太陽能電池之該前側上沉積該抗反射塗層之步驟包括於該太陽能電池之該前側上沉積氮化矽。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中以該交指圖樣部分移除該氧化物層及該經摻雜矽層之步驟更包括隨後蝕刻暴露之矽基板以形成一粗化矽區域。
  17. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其進一步包含部分移除該太陽能電池之該背側上的該半導體層、該氧化物層及該經摻雜多晶矽層，以形成一系列接觸開口。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其進一步包含於該太陽能電池之該背側上形成一第一金屬柵極，該第一金屬柵極係於穿過該半導體層及該氧化物層之該一系列接觸開口內電性耦接至該經摻雜多晶矽層。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其進一步包含於該太陽能電池之該背側上形成一第二金屬柵極，該第二金屬柵極係電性耦接至一部分該交指圖樣。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中於該太陽能電池之該背側上形成該第一金屬柵極及該第二金屬柵極之步驟包括同時形成該第一金屬柵極及該第二金屬柵極。
  21. 一種太陽能電池，包括：一矽基板；一第一射極區域，形成於該矽基板的一第一表面上，且包括由一第一導電性的一第一寬能帶間隙經摻雜半導體形成的一第一層；一第二射極區域，形成於該矽基板的該第一表面上，且包括一第二導電性的一經摻雜之多晶矽層形成於一薄介電層之上；以及一第一與第二接點，分別形成於該第一與第二射極區域之上，並分別電性連接該第一與第二射極區域，其中該矽基板的該第一表面更包括一粗化溝槽，其中該第一寬能帶間隙經摻雜半導體形成於該粗化溝槽 中。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之太陽能電池，其中該第一寬能帶間隙經摻雜半導體更延伸至該第二射極區域的一部分。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之太陽能電池，更包括：一材料層，形成於該經摻雜之多晶矽層與該第一寬能帶間隙經摻雜半導體延伸至該第二射極區域之該部分的一部分之間，其中該材料層包括該第二導電性的摻雜。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之太陽能電池，其中該第二導電性的摻雜為磷摻雜。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之太陽能電池，其中該第二導電性的摻雜為硼摻雜。
  26. 如申請專利範圍第21項所述之太陽能電池，其中該第一寬能帶間隙經摻雜半導體形成於一氧化物層之上。
  27. 如申請專利範圍第21項所述之太陽能電池，其中該矽基板為一主體N型矽基板。
  28. 如申請專利範圍第21項所述之太陽能電池，更包括：一抗反射塗層，形成該第一射極區域的該第一寬能帶間隙經摻雜半導體之上。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之太陽能電池，其中該抗反射塗層包括氮化矽。
  30. 如申請專利範圍第21項所述之太陽能電池，更包括： 由一第二寬能帶間隙經摻雜半導體形成的一第二層，靠近該矽基板的一第二表面，其中該第二表面相對於該第一表面。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之太陽能電池，更包括：一抗反射塗層，形成於由該第二寬能帶間隙經摻雜半導體形成的該第二層之上。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之太陽能電池，其中該第一寬能帶間隙經摻雜半導體具有大於1.05電子伏的一能帶間隙。
  33. 如申請專利範圍第31項所述之太陽能電池，其中該第一寬能帶間隙經摻雜半導體具有大於10歐姆-公分的一電阻率。
  34. 一種太陽能電池，包括：一矽基板；一第一射極區域，形成於該矽基板的一第一表面上，且包括由負電性的一第一寬能帶間隙經摻雜半導體形成的一第一層，其中負電性的該第一寬能帶間隙經摻雜半導體具有大於1.05電子伏的一能帶間隙與大於10歐姆-公分的一電阻率；一第二射極區域，形成於該矽基板的該第一表面上，且包括正電性的一經摻雜之多晶矽層形成於一薄介電層上，其中負電性的該第一寬能帶間隙經摻雜半導體更延伸至該第二射極區域的一部分；以及 一第一與第二接點，分別形成於該第一與第二射極區域之上，並分別電性連接該第一與第二射極區域，其中該矽基板的該第一表面更包括一粗化溝槽，其中負電性的該第一寬能帶間隙經摻雜半導體形成於該粗化溝槽中。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之太陽能電池，其中負電性的該第一寬能帶間隙經摻雜半導體形成於一氧化物層之上。
  36. 一種太陽能電池，包括：一矽基板；一第一射極區域，形成於該矽基板的一第一表面上，且包括由正電性的一第一寬能帶間隙經摻雜半導體形成的一第一層，其中正電性的該第一寬能帶間隙經摻雜半導體具有大於1.05電子伏的一能帶間隙與大於10歐姆-公分的一電阻率；一第二射極區域，形成於該矽基板的該第一表面上，且包括負電性的一經摻雜之矽層形成於一薄介電層之上，其中該正電性的第一寬能帶間隙經摻雜半導體更延伸至該第二射極區域的一部分；以及一第一與第二接點，分別形成於該第一與第二射極區域，並分別電性連接該第一與第二射極區域，其中該矽基板的該第一表面更包括一粗化溝槽，其中正電性的該第一寬能帶間隙經摻雜半導體形成於該粗 化溝槽中。
  37. 如申請專利範圍第36項所述之太陽能電池，其中正電性的該第一寬能帶間隙經摻雜半導體形成於一氧化物層之上。
  38. 一種太陽能電池，包括：一矽基板；一射極區域，形成於該矽基板的一第一表面，並且包括由一第一寬能帶間隙經摻雜半導體形成的一第一層，且該射極區域形成於該矽基板的該第一表面的一粗化部分；一經摻雜矽射極區域，形成於該矽基板之該第一表面上的一薄介電層之上；以及一導電接點，形成於該經摻雜矽射極區域之上，並電性連接該經摻雜矽射極區域。
  39. 如申請專利範圍第38項所述之太陽能電池，其中該矽基板為一N型經摻雜矽基板。
  40. 如申請專利範圍第38項所述之太陽能電池，其中該第一寬能帶間隙經摻雜半導體的電性相反於該經摻雜矽射極區域的電性。
  41. 如申請專利範圍第40項所述之太陽能電池，其中該射極區域的該第一寬能帶間隙經摻雜半導體形成於一氧化物層之上。
  42. 如申請專利範圍第40項所述之太陽能電池，其中該第 一寬能帶間隙經摻雜半導體包括碳化矽或氮化鋁鎵。
  43. 如申請專利範圍第40項所述之太陽能電池，更包括：由一第二寬能帶間隙經摻雜半導體形成的一第二層，形成於該矽基板的一第二表面上的一粗化部分，其中該第一表面相對於該第二表面。
  44. 如申請專利範圍第40項所述之太陽能電池，其中該經摻雜矽射極區域的一部分重疊該射極區域的至少一部分。
  45. 如申請專利範圍第40項所述之太陽能電池，其中該經摻雜矽射極區域形成於該矽基板的一平坦部分。
  46. 如申請專利範圍第38項所述之太陽能電池，其中該經摻雜矽射極區域形成於該矽基板的該第一表面的一平坦部分。
  47. 如申請專利範圍第38項所述之太陽能電池，其中該太陽能電池為一接面背接觸太陽能電池。
TW105129024A 2011-12-21 2012-12-19 混合式多晶矽異質接面背接觸電池 TWI685984B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/333,908 US8679889B2 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Hybrid polysilicon heterojunction back contact cell
US13/333,908 2011-12-21
US13/333,904 2011-12-21
US13/333,904 US8597970B2 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Hybrid polysilicon heterojunction back contact cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201707224A TW201707224A (zh) 2017-02-16
TWI685984B true TWI685984B (zh) 2020-02-21

Family

ID=48669465

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101148468A TWI559563B (zh) 2011-12-21 2012-12-19 混合式多晶矽異質接面背接觸電池
TW105129024A TWI685984B (zh) 2011-12-21 2012-12-19 混合式多晶矽異質接面背接觸電池

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101148468A TWI559563B (zh) 2011-12-21 2012-12-19 混合式多晶矽異質接面背接觸電池

Country Status (7)

Country Link
JP (4) JP6208682B2 (zh)
KR (3) KR101991791B1 (zh)
CN (2) CN104011881B (zh)
AU (4) AU2012358982B2 (zh)
DE (1) DE112012005381T5 (zh)
TW (2) TWI559563B (zh)
WO (1) WO2013096500A1 (zh)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9054255B2 (en) 2012-03-23 2015-06-09 Sunpower Corporation Solar cell having an emitter region with wide bandgap semiconductor material
CN103594541B (zh) * 2013-10-12 2017-01-04 南昌大学 用于太阳能电池的多晶硅/单晶硅异质结结构及其制备方法
US9196758B2 (en) 2013-12-20 2015-11-24 Sunpower Corporation Solar cell emitter region fabrication with differentiated p-type and n-type region architectures
WO2015122242A1 (ja) * 2014-02-13 2015-08-20 シャープ株式会社 裏面接合型の光電変換素子および太陽光発電システム
US9837576B2 (en) * 2014-09-19 2017-12-05 Sunpower Corporation Solar cell emitter region fabrication with differentiated P-type and N-type architectures and incorporating dotted diffusion
US9520507B2 (en) * 2014-12-22 2016-12-13 Sunpower Corporation Solar cells with improved lifetime, passivation and/or efficiency
US9997652B2 (en) * 2015-03-23 2018-06-12 Sunpower Corporation Deposition approaches for emitter layers of solar cells
US20160284917A1 (en) * 2015-03-27 2016-09-29 Seung Bum Rim Passivation Layer for Solar Cells
US11355657B2 (en) * 2015-03-27 2022-06-07 Sunpower Corporation Metallization of solar cells with differentiated p-type and n-type region architectures
US9525083B2 (en) * 2015-03-27 2016-12-20 Sunpower Corporation Solar cell emitter region fabrication with differentiated P-type and N-type architectures and incorporating a multi-purpose passivation and contact layer
FR3037721B1 (fr) * 2015-06-19 2019-07-19 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de realisation d’une cellule photovoltaique a heterojonction et cellule photovoltaique ainsi obtenue.
WO2017047375A1 (ja) * 2015-09-14 2017-03-23 シャープ株式会社 光電変換素子、それを備えた太陽電池モジュールおよび太陽光発電システム
US9502601B1 (en) * 2016-04-01 2016-11-22 Sunpower Corporation Metallization of solar cells with differentiated P-type and N-type region architectures
CN107611183B (zh) * 2016-06-30 2020-06-19 比亚迪股份有限公司 电池片、电池片矩阵、太阳能电池及电池片的制备方法
US11233162B2 (en) * 2017-03-31 2022-01-25 The Boeing Company Method of processing inconsistencies in solar cell devices and devices formed thereby
EP3685445A1 (en) 2017-09-22 2020-07-29 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Interdigitated back-contacted solar cell with p-type conductivity
CN109308470B (zh) * 2018-09-28 2021-01-01 武汉华星光电技术有限公司 指纹感测装置及其制造方法
CN111834470A (zh) * 2019-03-26 2020-10-27 福建金石能源有限公司 一种交叉网状电接触的背接触异质结电池及组件制作方法
CN113284794B (zh) * 2021-02-25 2023-03-24 宁夏隆基乐叶科技有限公司 一种硅基底的掺杂方法、太阳能电池及其制作方法
CN115548155A (zh) * 2021-06-30 2022-12-30 晶科绿能(上海)管理有限公司 太阳能电池及光伏组件
CN114823973A (zh) * 2022-04-20 2022-07-29 通威太阳能(眉山)有限公司 一种p型背接触太阳电池及其制备方法
CN114792743A (zh) * 2022-05-05 2022-07-26 通威太阳能(眉山)有限公司 太阳电池及其制备方法、光伏系统
CN115312633B (zh) * 2022-10-11 2023-02-17 金阳(泉州)新能源科技有限公司 一种无掩膜层联合钝化背接触电池及其制备方法
CN117673207B (zh) * 2024-02-01 2024-05-14 通威太阳能(眉山)有限公司 一种太阳电池的制备方法、太阳电池及光伏组件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5057439A (en) * 1990-02-12 1991-10-15 Electric Power Research Institute Method of fabricating polysilicon emitters for solar cells
CN101438420A (zh) * 2006-05-04 2009-05-20 太阳能公司 具有掺杂的半导体异质结触点的太阳能电池
JP4511146B2 (ja) * 2003-09-26 2010-07-28 三洋電機株式会社 光起電力素子およびその製造方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4152824A (en) * 1977-12-30 1979-05-08 Mobil Tyco Solar Energy Corporation Manufacture of solar cells
US7119271B2 (en) * 2001-10-12 2006-10-10 The Boeing Company Wide-bandgap, lattice-mismatched window layer for a solar conversion device
EP1763086A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-14 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Photovoltaic cell with thick silicon oxide and silicon nitride passivation and fabrication method
US7375378B2 (en) * 2005-05-12 2008-05-20 General Electric Company Surface passivated photovoltaic devices
US7468485B1 (en) * 2005-08-11 2008-12-23 Sunpower Corporation Back side contact solar cell with doped polysilicon regions
US20070169808A1 (en) * 2006-01-26 2007-07-26 Kherani Nazir P Solar cell
US8008575B2 (en) * 2006-07-24 2011-08-30 Sunpower Corporation Solar cell with reduced base diffusion area
TW200947725A (en) * 2008-01-24 2009-11-16 Applied Materials Inc Improved HIT solar cell structure
JP4999937B2 (ja) * 2008-01-30 2012-08-15 京セラ株式会社 太陽電池素子および太陽電池素子の製造方法
KR101155343B1 (ko) 2008-02-25 2012-06-11 엘지전자 주식회사 백 콘택 태양전지의 제조 방법
WO2009126803A2 (en) * 2008-04-09 2009-10-15 Applied Materials, Inc. Simplified back contact for polysilicon emitter solar cells
US7851698B2 (en) * 2008-06-12 2010-12-14 Sunpower Corporation Trench process and structure for backside contact solar cells with polysilicon doped regions
US8242354B2 (en) * 2008-12-04 2012-08-14 Sunpower Corporation Backside contact solar cell with formed polysilicon doped regions
CN101777603B (zh) * 2009-01-08 2012-03-07 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 背接触太阳能电池的制造方法
KR101142861B1 (ko) * 2009-02-04 2012-05-08 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
JP5461028B2 (ja) 2009-02-26 2014-04-02 三洋電機株式会社 太陽電池
CN102349166A (zh) 2009-03-10 2012-02-08 三洋电机株式会社 太阳能电池的制造方法和太阳能电池
BRPI1009416A2 (pt) * 2009-03-30 2016-03-01 Sanyo Electric Co célula solar.
DE102009024598A1 (de) * 2009-06-10 2011-01-05 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh Solarzelle mit Kontaktstruktur mit geringen Rekombinationsverlusten sowie Herstellungsverfahren für solche Solarzellen
EP2293351B1 (en) * 2009-09-07 2017-04-12 Lg Electronics Inc. Solar cell
KR101141219B1 (ko) * 2010-05-11 2012-05-04 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
KR101146736B1 (ko) * 2009-09-14 2012-05-17 엘지전자 주식회사 태양 전지
US8465909B2 (en) * 2009-11-04 2013-06-18 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Self-aligned masking for solar cell manufacture
US20110132444A1 (en) * 2010-01-08 2011-06-09 Meier Daniel L Solar cell including sputtered reflective layer and method of manufacture thereof
JP5627243B2 (ja) 2010-01-28 2014-11-19 三洋電機株式会社 太陽電池及び太陽電池の製造方法
US8932724B2 (en) * 2010-06-07 2015-01-13 General Atomics Reflective coating, pigment, colored composition, and process of producing a reflective pigment
KR20120068226A (ko) * 2010-12-17 2012-06-27 엘지전자 주식회사 태양 전지의 제조 방법
KR101292061B1 (ko) * 2010-12-21 2013-08-01 엘지전자 주식회사 박막 태양전지
KR101773837B1 (ko) * 2011-01-21 2017-09-01 엘지전자 주식회사 태양전지 및 그 제조방법
CN102185030B (zh) * 2011-04-13 2013-08-21 山东力诺太阳能电力股份有限公司 基于n型硅片的背接触式hit太阳能电池制备方法
CN102437243B (zh) * 2011-12-08 2013-11-20 常州天合光能有限公司 异质浮动结背钝化的hit太阳能电池结构及其制备工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5057439A (en) * 1990-02-12 1991-10-15 Electric Power Research Institute Method of fabricating polysilicon emitters for solar cells
JP4511146B2 (ja) * 2003-09-26 2010-07-28 三洋電機株式会社 光起電力素子およびその製造方法
CN101438420A (zh) * 2006-05-04 2009-05-20 太阳能公司 具有掺杂的半导体异质结触点的太阳能电池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B2; *

Also Published As

Publication number Publication date
JP6411604B2 (ja) 2018-10-24
JP7120514B2 (ja) 2022-08-17
AU2012358982B2 (en) 2015-05-07
TW201344931A (zh) 2013-11-01
AU2015210421A1 (en) 2015-09-03
JP2015505167A (ja) 2015-02-16
TW201707224A (zh) 2017-02-16
JP2019024107A (ja) 2019-02-14
AU2020200717A1 (en) 2020-02-20
CN104011881A (zh) 2014-08-27
WO2013096500A1 (en) 2013-06-27
KR102223562B1 (ko) 2021-03-04
JP6701295B2 (ja) 2020-05-27
CN106252457B (zh) 2018-10-12
CN104011881B (zh) 2016-05-04
TWI559563B (zh) 2016-11-21
AU2017221854A1 (en) 2017-09-21
KR101991791B1 (ko) 2019-06-21
KR20140106701A (ko) 2014-09-03
JP2017228796A (ja) 2017-12-28
KR102101408B1 (ko) 2020-04-17
AU2012358982A1 (en) 2014-07-03
AU2015210421B2 (en) 2017-06-01
JP6208682B2 (ja) 2017-10-04
KR20190073594A (ko) 2019-06-26
JP2020129689A (ja) 2020-08-27
DE112012005381T5 (de) 2014-09-04
CN106252457A (zh) 2016-12-21
KR20200039850A (ko) 2020-04-16
AU2015210421B9 (en) 2017-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI685984B (zh) 混合式多晶矽異質接面背接觸電池
US11637213B2 (en) Hybrid polysilicon heterojunction back contact cell
US8679889B2 (en) Hybrid polysilicon heterojunction back contact cell
US10957809B2 (en) Solar cell having an emitter region with wide bandgap semiconductor material