专利名称：制造光电器件的方法
技术领域：
实施例涉及一种制造光电器件的方法。
背景技术：
由于例如能源的枯竭和地球的环境污染，所以已经考虑开发清洁能源。作为清洁能量，光伏能量(使用太阳能电池产生)可以从太阳光直接转化，因此已经视为可再生的能源。
发明内容
实施例涉及制造光电器件的方法。实施例可以通过提供一种制造太阳能电池的方法来实现，所述方法包括提供具有第一导电类型的半导体基底；执行第一沉积工艺，所述第一沉积工艺包括形成具有与第一导电类型不同的第二导电类型的第一掺杂材料层；执行推阱工艺，所述推阱工艺包括将其上具有第一掺杂材料层的基底进行加热；在执行推阱工艺之后执行第二沉积工艺，第二沉积工艺包括在第一掺杂材料层上形成第二掺杂材料层，其中，第二掺杂材料层具有第二导电类型；用激光将基底、第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的部分进行局部加热，从而在基底的第一表面处形成接触层；以及在接触层上形成第一电极，并在基底的与第一表面相对的第二表面上形成第二电极。第一沉积工艺可以包括在沉积室中提供基底；以及将第一掺杂源提供到沉积室，第二沉积工艺可以包括在沉积室中提供基底；以及将第二掺杂源提供到沉积室。第一掺杂源可 以包括P0C13。提供第一掺杂源的步骤可以包括在载体中运送第一掺杂源，从而以大约5%至大约7%的浓度包括第一掺杂源。可以执行将第一掺杂源提供到沉积室的步骤达大约10分钟至大约20分钟。第二掺杂源可以包括P0C13。提供第二掺杂源的步骤可以包括在载体中运送第二掺杂源，从而以大约10%或更大的浓度包括第二掺杂源。可以执行将第二掺杂源提供到沉积室的步骤达大约3分钟至大约8分钟。可以执行提供第一掺杂源的步骤达第一时间段，可以执行提供第二掺杂源的步骤达第二时间段，第一时间段可以比第二时间段长。提供第一掺杂源的步骤可以包括在一种载体中运送第一掺杂源，从而以第一浓度包括第一掺杂源，提供第二掺杂源的步骤可以包括在另一种载体中运送第二掺杂源，从而以第二浓度包括第二掺杂源，第二浓度可以大于第一浓度。可以在惰性气氛下在大约800°C至大约900°C下执行推阱工艺达大约30分钟至大约50分钟。推阱工艺可以包括在基底的第一表面处形成发射极层。
将基底、第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的部分进行局部加热的步骤还可以包括在基底的第一表面处相邻于接触层形成窗口层，使得窗口层的掺杂浓度比接触层的掺杂浓度低。所述方法还可以包括在将基底、第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的部分进行局部加热之后，去除第一掺杂材料层和第二掺杂材料层。去除第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的步骤可以包括用酸溶液进行蚀刻。所述方法还可以包括在将基底、第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的部分进行局部加热之后，在基底上形成抗反射层。所述方法还可以包括在基底的第二表面上形成背表面场层，使得背表面场层具有第一导电类型。
实施例还可以通过提供一种制造太阳能电池的方法来实现，所述方法包括提供半导体基底，半导体基底具有第一导电类型；执行第一沉积工艺，第一沉积工艺包括形成具有与第一导电类型不同的第二导电类型的第一掺杂材料层；使第一掺杂材料层的掺杂剂快速地扩散到基底中，从而在基底的第一表面处形成发射极层；在使掺杂剂快速地扩散之后执行第二沉积工艺，第二沉积工艺包括在第一掺杂材料层上形成第二掺杂材料层，其中，第二掺杂材料层具有第二导电类型，第一掺杂材料层与第二掺杂材料层一起具有可变的浓度梯度，从而第一掺杂材料层和第二掺杂材料层中的氧化硅的浓度随着接近于基底而成比例地增大；使第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的掺杂剂选择性地扩散到发射极层中，从而在基底的第一表面的部分处形成接触层；以及在接触层上形成第一电极，并在基底的与第一表面相对的第二表面上形成第二电极。
通过参照附图详细描述示例性实施例，实施例对于本领域普通技术人员来讲将变得清楚，在附图中图1和图2示出了显示出根据实施例的光电器件的结构的示意图；以及图3A至图3M示出了显示出根据实施例的制造光电器件的方法中的阶段的剖视图。
具体实施例方式现在，在下文中将参照附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式实施，并且不应被解释为局限于在此阐述的实施例。而是，提供这些实施例以使本公开将是彻底的且完整的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。在附图中，为了清楚地进行举例说明，会夸大层和区域的尺寸。还将理解的是，当层或元件被称作“在”另一层或基底“上”时，该层或元件可以直接在另一层或基底上，或者也可以存在中间层。另外，还将理解的是，当层被称作“在”两个层“之间”时，该层可以是两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或多个中间层。相同的标号始终表不相同的兀件。图1和图2示出了显示出根据实施例的光电器件的结构的示意图。参照图1和图2，光电器件可以包括半导体基底100、交替地形成在半导体基底100上的接触层IOOc和窗口层IOOw以及位于接触层IOOc上的第一电极110。
半导体基底100可以具有第一表面SI和与第一表面SI相对的第二表面S2。例如，第一表面SI可以是半导体基底100的光接收表面,第二表面S2可以是与光接收表面相对的相反表面。当在第一表面SI上接收光时，半导体基底100可以生成载流子。载流子是指当光被吸收到半导体基底100中时产生的空穴和电子。半导体基底100可以被形成为例如具有η或P导电类型的单晶或多晶娃基底。例如，半导体基底100可以是P型单晶娃基底。可以在半导体基底100的第一表面SI上形成微粗糙度。例如，可以在半导体基底100的第一表面SI上形成包括粗糙图案的纹理结构R。纹理结构R可以减小入射光的反射率，并可以提高光获取效率，从而有助于入射光尽可能多地吸收到半导体基底100中。接触层IOOc和窗口层IOOw可以形成在半导体基底100的第一表面SI处。例如，接触层IOOc和窗口层IOOw可以沿半导体基底100的第一表面SI交替地形成。在图2中，Ac和Aw分别表示形成接触层IOOc和窗口层IOOw的区域。接触层IOOc和窗口层IOOw可以用导电类型与半导体基底100的导电类型相反或相对的材料掺杂，因此可以形成ρ-η结。例如，可以通过将η型掺杂剂注入到P型半导体基底100中来将接触层IOOc和窗口层IOOw形成为导电类型相反的掺杂层。接触层IOOc和窗口层IOOw可以具有相同的导电类型，但是具有不同的掺杂水平。例如，接触层IOOc可以以闻浓度惨杂，窗口层IOOw可以以低浓度惨杂。接触层IOOc可以是这样的区域，在该区域中，选择性地以高浓度掺杂电极结合部分(其上将设置第一电极110)，并 且接触层IOOc可以形成选择性发射极，在选择性发射极上局部地形成用于收集由半导体基底100产生的少数载流子的发射极。例如，可以通过使用金属材料在接触层IOOc上形成第一电极110，并可以通过以高浓度掺杂电极结合部分来减小与第一电极110的接触电阻。窗口层IOOw可以为半导体基底100提供适当的入射表面。当光入射在窗口层IOOw上时，半导体基底100可以产生载流子。可以通过以高浓度掺杂接触层100c(在其上设置第一电极110)来减小与第一电极110的接触电阻。因此，可以减小由集中在半导体基底100的表面上的过多的掺杂剂引起的表面复合损失，并可以通过以低浓度掺杂窗口层IOOw (在其上不设置第一电极110)来提高相对于靠近表面吸收的短波长的转变效率。可以通过对其上完全地涂覆有掺杂材料层(未示出)的半导体基底100进行局部加热来形成接触层IOOc和窗口层100w，由此提高掺杂剂在局部加热的区域中的固溶度和扩散速度。在这种情况下，局部加热的区域可以形成接触层IOOc (以高浓度掺杂)，并且其余的非局部加热的区域可以形成窗口层IOOw (以低浓度掺杂)。例如，可以通过执行一系列工艺(例如，第一沉积、推阱、第二沉积和局部加热)来形成接触层IOOc和窗口层100w。可以通过执行两次沉积工艺(即，第一沉积工艺和第二沉积工艺)在半导体基底100上形成厚的掺杂材料层(未示出)。在推阱工艺中，可以在高温下执行热处理，以使掺杂材料层的掺杂剂扩散到半导体基底100中。在局部加热工艺中，可以通过对半导体基底100的一些选定区域进行局部加热来形成接触层IOOc和窗口层IOOw (具有不同的掺杂水平)。如上所述，可以执行两次沉积工艺，即，第一沉积工艺和第二沉积工艺。因此，可以在半导体基底100上形成厚的掺杂材料层(未示出)，并可以提高接触层IOOc的掺杂水平，从而获得高开路电压。另外，可以有利地减小接触层IOOc和第一电极110之间的接触电阻。例如，可以在推阱工艺之前和之后在不同的工艺条件下执行两次沉积工艺，S卩，第一沉积工艺和第二沉积工艺。因此，可以提高掺杂水平，同时可以避免由掺杂水平的提高引起的复合损失或载流子寿命缩短。例如，与第一沉积工艺相比，可以将更高的浓度和更短的工艺时间应用于第二沉积工艺。因此，可以形成浓度梯度(其有助于掺杂剂的扩散)，可以保持光产生的电荷分离的载流子的Ρ-η结的低的或小的结深(即使当提高接触层IOOc的掺杂水平时)，并可以防止掺杂剂过度地集中在半导体基底100的表面上。现在将与对比示例I和对比示例2进行比较来详细描述以上效果。在对比示例I中，通过执行单次沉积工艺以获得高掺杂浓度来形成厚的掺杂材料层。在对比示例I中，半导体基底100的表面浓度被过度地增大，因此，表面复合速度增大，并且载流子的寿命缩短。另外，在对比示例I中，增大了光产生的电荷分离的载流子的ρ-η结的结深，从而减小了载流子收集效率。因此，开路电压和短路电流减小，并且填充因子和转变效率减小。在对比示例2中，代替形成厚的掺杂材料层，将高功率激光照射到接触层上，以提高掺杂剂的固溶度，并促进掺杂剂扩散到照射区域中。例如，在对比示例2中，因为进一步提高了掺杂剂的固溶度，并通过将高功率激光照射到半导体基底的其上形成有掺杂材料层的选定区域(即，接触层)上来促进掺杂剂的扩散，所以即使在没有形成厚的掺杂材料层的情况下仍以高浓度形成了接触层。然而，在对比示例2中，因为高功率激光损坏半导体基底的表面，所以照射区域的电阻增大，并且表面复合损失增大，因而填充因子减小。根据实施例，与第一沉积工艺相比，可以将更高的浓度和更短的工艺时间应用于第二沉积工艺。因此，可以提高选择性发射极(接触层100c)的掺杂浓度，并可以减小结深和表面复合速度。
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在第一沉积工艺和第二沉积工艺之后的局部加热工艺中，可以对半导体基底100上的选定区域(接触层100c)(其以均匀浓度掺杂)进行局部加热。因此，可以形成窗口层IOOw和接触层IOOc (具有不同的掺杂水平)。例如，可以在激光照射的区域中提高固溶度和扩散速度，并且掺杂材料层(未示出)的掺杂剂可以快速地扩散到激光照射的区域中，由此提高掺杂水平。激光照射的区域可以形成接触层IOOc (以高浓度掺杂)，非激光照射的区域可以形成窗口层IOOw (以低浓度掺杂)。可以将激光的输出设定在适合于充分地促进掺杂剂扩散到照射区域中而不导致因激光的照射引起的损坏的范围内。将激光的输出保持在适当的范围内可以有助于防止对照射区域的损坏，由此有助于防止电阻的增大，同样有助于防止填充因子的减小。第一电极110可以形成在接触层IOOc上。第一电极110可以通过使用ρ-η结向外输出电荷分离的载流子。第一电极110可以接触接触层IOOc(其可以选择性地以高浓度掺杂)。第一电极110可以形成为在沿着输出光电流的方向的一个方向上延伸的条纹图案。第一电极Iio可以由金属材料(例如，银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)或镍(Ni))形成，或者可以包括金属材料(例如，银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)或镍(Ni))。可以通过例如涂覆、干燥和焙烧电极糊而在接触层IOOc上丝网印刷第一电极110。第一电极110可以接触以高浓度掺杂的接触层100c。因此，可以减小接触层IOOc和第一电极110之间的接触电阻。
第二电极120可以形成在半导体基底100的第二表面S2上。例如，第二电极120可以丝网印刷在半导体基底100上，并可以接触用于收集多个载流子的基极。抗反射层115和背表面场(BSF)层125可以分别形成在半导体基底100的第一表面SI和第二表面S2上。例如，抗反射层115可以通过使用相消干涉而有助于减小入射光的反射率，并可以有助于提高特定波长区域的选择性。可以将抗反射层115形成为例如氧化硅(SiO2)层、氮化硅(Si3N4)层、氢化氮化硅(SiNiH)层的单层或它们的多层。可以通过例如热氧化方法或化学气相沉积(CVD)方法形成抗反射层115。可以将BSF层125形成为导电类型与半导体基底100的导电类型相同的高掺杂层。BSF层125可以通过使用高浓度/低浓度结形成BSF，从而抑制载流子的表面复合。例如，可以在P型半导体基底100上将BSF层125形成为高度掺杂的p+层。抗反射层115和BSF层125可以具有用于减小表面复合损失的钝化功能。例如，抗反射层115和BSF层125可以用作半导体基底100的第一表面SI和第二表面S2的钝化层。现在将参照图3A至图3M描述根据实施例的制造光电器件的方法。首先，如图3A所示，可以准备半导体基底200。例如，可以将半导体基底200准备成P型结晶硅晶片。可以通过使用酸溶液或碱溶液来执行清洗工艺，以从半导体基底200的表面去除物理或化学杂质。然后，如图3B所示，掩模层M可以位于半导体基底200的第二表面S2上。如下面将描述的，当对半导体基底200的第一表面SI执行表面纹理化时,掩模层M可以用作蚀刻掩模。掩模层M可以由对纹理化蚀刻剂具有耐抗性的材料形成。例如，掩模层M可以包括氧化硅(SiO2)层或氮化硅(Si3N4)层。可以通过基于热氧化方法生长氧化物层或通过基于CVD方法沉积氧化物层或氮化物层来形成掩模层M。然后，如图3C所示，可以对半导体基底200的第一表面SI执行表面纹理化。例如，可以通过使用碱溶液(例如，KOH或NaOH)作为蚀刻剂对半导体基底200执行各向异性蚀亥IJ，并可以在半导体基底200的第一表面SI上形成具有粗糙图案的纹理结构R。在这种情况下，可以保护半导体基底200的第二表面S2 (其被掩模层M覆盖)以免被蚀刻。如图3D所示，可以去除掩模层M (其不再是必要的)。然后，可以执行一系列工艺，如图3E至图31所示。如图31所示，可以在半导体基底200的第一表面SI处形成接触层200c和窗口层200w。可以通过执行一系列工艺(例如，第一沉积、推阱、第二沉积和局部加热)来形成接触层200c和窗口层200w。现在将详细地描述这些工艺。最初，如图3E所示，可以执行第一沉积工艺，从而在半导体基底200的第一表面SI上形成第一掺杂材料层DPI。在第一沉积工艺中,可以将第一掺杂材料层DPl形成为P型层或η型层。例如，可以形成η型第一掺杂材料层DPl (具有与ρ型半导体基底200的导电类型相反或相对的导电类型)。在第一沉积工艺中，可以应用使用扩散管或沉积室的扩散或沉积系统。例如，在第一沉积工艺中， 作为掺杂源，可以在沉积室中通过使用载体(例如，氮和氧混合的载气)将三氯氧磷(POCl3)施加到半导体基底200上。在这种情况下，POCl3可以与氧反应，并可以以P2O5氧化物层的形式形成第一掺杂材料层DPI。在与半导体基底200的硅反应之前，第一掺杂材料层DPl可以是P2O5氧化物层的形式。由于与硅反应，第一掺杂材料层DPl的掺杂剂(磷)可以扩散到半导体基底200中，可以在半导体基底200的第一表面SI处生长氧化物。在这种情况下，第一掺杂材料层DPl可以为包括SiO2的玻璃层(例如，磷硅酸盐玻璃(PSG)层)的形式。例如，在第一沉积工艺中，POCl3的浓度可以为大约5%至大约7%。保持掺杂源的浓度在大约5%或更大可以有助于确保半导体基底200的足够的表面浓度，由此防止与电极的接触电阻的增大。保持掺杂源的浓度在大约7%或更小可以有助于防止半导体基底200的表面浓度的过度增大，由此防止表面复合损失的增大。例如，可以在大约800°C至大约900°C下执行第一沉积工艺达大约10分钟至大约20分钟。在实施方案中，可以通过使用浓度为大约5. 7%的POCl3作为掺杂源在大约840°C下执行第一沉积工艺达大约15分钟。作为参考，在本说明书中，POCl3的浓度是指注入到设置有半导体基底200的沉积室中的载体或载气中的POCl3的体积流率。例如，浓度为5. 7%的POCl3表示POCl3在总计为17. 5标准升每分钟(slm) (0°C和Iatm)的包括16slm氮、O. 5slm氧和Islm POCl3的载气中的体积流率为5. 7%。然后，如图3F所示，可以执行推阱工艺，从而有助于第一掺杂材料层DPl的掺杂剂快速地扩散到半导体基底200中。在推阱工艺中，可以将沉积室中的半导体基底200保持在高温下而无需另外注入掺杂材料。可以在沉积室中顺序地执行第一沉积和推阱工艺。可以在惰性气氛(例如，氮气氛)下在大约800°C至大约900°C (例如，大约840°C)下执行推阱工艺达大约30分钟至大约50分钟(例如，大约40分钟)。例如，如果第一掺杂材料层DPl的掺杂剂(磷)扩散到半导体基底200中，则可以在半导体基底200的第一表面SI处形成η型发射极层200e。在这种情况下，如果掺杂剂(磷，例如P2O5)扩散到半导体基底2 00中，则可以在半导体基底200的第一表面SI处生长氧化物，并且第一掺杂材料层DPl可以沿厚度方向在上部(具有含量相对高的P2O5)和下部(具有含量相对高的SiO2)之间具有连续可变的浓度梯度。例如，第一掺杂材料层DPl中的氧化硅的浓度可以随着接近于基底200成比例地增大。然后，如图3G所示，可以执行第二沉积工艺，从而在第一掺杂材料层DPl上形成第二掺杂材料层DP2。在第二沉积工艺中，第二掺杂材料层DP2的导电类型可以与第一掺杂材料层DPl的导电类型相同，并可以应用使用扩散管或沉积室的扩散或沉积系统。例如，在第二沉积工艺中，作为掺杂源，可以通过使用载体(例如，氮和氧混合的载气)将POCl3施加到沉积室中的半导体基底200上。可以在与第一沉积工艺的工艺条件不同的工艺条件下执行第二沉积工艺。例如，相对于第一沉积工艺，可以将更高浓度的掺杂源和/或更短的工艺时间应用于第二沉积工艺。如上所述，相对于第一沉积工艺，可以将更高的浓度应用于第二沉积工艺。因此，可以形成有助于掺杂剂从第二掺杂材料层DP2扩散到半导体基底200中的浓度梯度。另外，如上所述，相对于第一沉积工艺，可以将更短的工艺时间应用于第二沉积工艺。因此，可以抑制半导体基底200的表面浓度和结深的增大。例如，当将第一沉积工艺中的掺杂源的第一浓度Col和第一工艺时间tl与第二沉积工艺中的掺杂源的第二浓度Co2和第二工艺时间t2比较时，第二浓度Co2可大于第一浓度Col (Col〈Co2)，第二工艺时间t2可小于第一工艺时间tl (tl>t2)。例如，第二沉积工艺中的POCl3的浓度可以为大约10%或更大，例如大于大约12%。保持掺杂源的浓度大于大约10%可以有助于确保形成比第一沉积工艺的浓度梯度高的浓度梯度，即，有助于使掺杂剂扩散的浓度梯度。第二沉积工艺可以在大约800°C至大约900°C下执行大约3分钟至大约8分钟。在实施方案中，可以通过使用浓度为大约12. 5%的POCl3溶液作为掺杂源在大约840°C下执行第二沉积工艺达大约5分钟。例如，在掺杂剂扩散之前，第二掺杂材料层DP2可以为P2O5氧化物层的形式。随着第二掺杂材料层DP2的掺杂剂扩散到半导体基底200中，氧化物可以在半导体基底200的第一表面SI处生长。在这种情况下，第二掺杂材料层DP2可以为包括SiO2的玻璃层(例如，PSG层)的形式。第二掺杂材料层DP2可以与第一掺杂材料层DPl (在第一沉积工艺中形成)一起形成厚的PSG层。例如，第二掺杂材料层DP2可以与第一掺杂材料层DPl —起形成单个PSG层(具有预定的厚度t)。在这种情况下，PSG层可以具有这样的浓度分布，此浓度分布靠近半导体基底200的界面具有含量相对高的SiO2,同时远离此界面而具有含量相对低的SiO2和含量相对高的P205。例如，第一掺杂材料层DPl与第二掺杂材料层DP2 —起可以具有例如连续可变的浓度梯度，从而第一掺杂材料层DPl和第二掺杂材料层DP2中的氧化硅的浓度随着接近于基底200而成比例地增大。然后，如图3H所示，可以执行局部加热工艺，以对半导体基底200 (其上形成有第一掺杂材料层DPl和第二掺杂材料层DP2)上的接触区域Ac进行局部加热，由此改变掺杂水平。在局部加热工艺中，可以通过局部地加热半导体基底200上的一些区域(例如，将形成第一电极210的接触区域Ac)而以高浓度形成接触层200c。如果将激光L照 射到半导体基底200上的接触区域Ac上，则可以提高接触区域Ac的固溶度和扩散速度。例如，第一掺杂材料层DPl和第二掺杂材料层DP2(在预沉积和后沉积工艺中形成为厚)的掺杂剂(磷)可以扩散到其上照射激光L的接触区域Ac中，并可以提高掺杂浓度。在这种情况下，可以在接触区域Ac (其上已经照射了激光L)中形成接触层200c(具有高掺杂水平)，并可以在窗口区域Aw (其上未曾照射激光L)中形成窗口层200w (具有低掺杂水平)。照射的激光L可以在未被吸收到具有高带隙能量的第一掺杂材料层DPl和第二掺杂材料层DP2中的情况下被透射，并可以被吸收到半导体基底200中，从而提高了掺杂剂(磷)的固溶度和扩散速度。根据实施例，可以执行两次沉积工艺，即，第一沉积工艺和第二沉积工艺。因此，当与执行一次沉积时的情况相比，第一掺杂材料层DPl和第二掺杂材料层DP2可以被形成为是厚的，并且可以通过执行局部加热工艺以高浓度形成接触层200c。可以提高接触层200c的掺杂浓度。因此，可以减小与第一电极110的接触电阻，可以减小光电流的串联电阻，可以获得高开路电压，并可以增大填充因子。然后，如图3H和图31所示，可以执行回蚀刻工艺，以去除第一掺杂材料层DPl和第二掺杂材料层DP2。第一掺杂材料层DPl和第二掺杂材料层DP2可以为PSG层的形式。第一掺杂材料层DPl和第二掺杂材料层DP2可以包括包含在半导体基底200中的金属杂质的沉淀物。因此，可以通过去除第一掺杂材料层DPl和第二掺杂材料层DP2预计用于去除杂质的聚集效应。可以通过使用酸溶液(例如，硝酸(HNO3)、氢氟酸(HF)和乙酸(CH3COOH或去离子(DI)水)的混合溶液)作为蚀刻剂来蚀刻第一掺杂材料层DPl和第二掺杂材料层DP2。然而，在另一实施方案中，第一掺杂材料层DPl和第二掺杂材料层DP2可以不被去除,并可以保留以用作钝化层。然后，如图3J所不,可以在半导体基底200的第一表面SI上形成抗反射层215。例如，可以将抗反射层215形成为氧化娃(SiO2)层、氮化娃(Si3N4)层、氢化氮化娃(SiN:H)层或它们的多层。在实施方案中，可以将抗反射层215形成为氧化硅层的单层或具有不同折射率的氧化硅层和氮化硅层的多层。可以通过例如CVD方法形成抗反射层215。抗反射层215可以具有钝化功能，钝化功能有助于防止由半导体基底200产生的载流子的表面复合，因此可以有助于提高载流子收集效率。例如，抗反射层215可以有助于通过防止因半导体基底200的表面上的硅原子的自由键引起的载流子的捕获来提高载流子收集效率。然后，如图3K所示 ，可以在接触层200c上形成第一电极210。第一电极210可以形成为在沿着输出光电流的方向平行的一个方向上延伸的条纹图案，并可以考虑到光的适当的或期望的入射面积来图案化。第一电极210可以包括金属材料，例如，Ag、Al、Cu或Ni。例如，可以通过使用丝网印刷方法将电极糊(未示出)图案印刷在接触层200c上，并可以对其进行干燥和焙烧。因此，包含在电极糊中的玻璃料组分可以穿过抗反射层215，从而有助于第一电极210和接触层200c之间的接触。然后，如图3L所示，可以在半导体基底200的第二表面S2上形成BSF层225。例如，可以使用导电类型与半导体基底200的导电类型相同的掺杂剂将BSF层225形成为高掺杂层。例如，可以在半导体基底200的第二表面S2上将BSF层225形成为高掺杂的ρ+层，并且BSF层225可以有助于防止少数载流子(电子)移向第二表面S2并复合。然后，如图3Μ所示，可以在半导体基底200的第二表面S2上形成第二电极220。第二电极220可以由金属材料形成(例如，Ag、Al、Cu或Ni )，或者可以包括金属材料(例如，Ag、Al、Cu或Ni)。可以通过使用丝网印刷方法或镀覆方法形成第二电极220，并可以通过例如涂覆、干燥和焙烧电极糊(未示出)形成第二电极220。然而，在另一实施方案中，可以通过共同焙烧第一电极糊(未示出)和第二电极糊(未示出)来同时形成第一表面SI上的第一电极210和第二表面S2上的第二电极220。在下面的表I中示出了关于根据本发明实施例的光电器件的特性的试验结果。表I
权利要求
1.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括 提供具有第一导电类型的半导体基底； 执行第一沉积エ艺，所述第一沉积エ艺包括形成具有与第一导电类型不同的第二导电类型的第一掺杂材料层； 执行推阱エ艺，所述推阱エ艺包括将其上具有第一掺杂材料层的基底进行加热； 在执行推阱エ艺之后执行第二沉积エ艺，第二沉积エ艺包括在第一掺杂材料层上形成第二掺杂材料层，其中，第二掺杂材料层具有第二导电类型； 用激光将基底、第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的部分进行局部加热，从而在基底的第一表面处形成接触层；以及 在接触层上形成第一电极，并在基底的与第一表面相对的第二表面上形成第二电极。
2.如权利要求1所述的方法，其中 第一沉积エ艺包括在沉积室中提供基底；以及将第一掺杂源提供到沉积室，以及 第二沉积エ艺包括在沉积室中提供基底；以及将第二掺杂源提供到沉积室。
3.如权利要求2所述的方法，其中，第一掺杂源包括P0C13。
4.如权利要求2所述的方法，其中，提供第一掺杂源的步骤包括在载体中运送第一掺杂源，从而以5%至7%的浓度包括第一掺杂源。
5.如权利要求2所述的方法，其中，执行将第一掺杂源提供到沉积室的步骤达10分钟至20分钟。
6.如权利要求2所述的方法，其中，第二掺杂源包括P0C13。
7.如权利要求2所述的方法，其中，提供第二掺杂源的步骤包括在载体中运送第二掺杂源，从而以10%或更大的浓度包括第二掺杂源。
8.如权利要求2所述的方法，其中，执行将第二掺杂源提供到沉积室的步骤达3分钟至8分钟。
9.如权利要求2所述的方法，其中 提供第一掺杂源达第一时间段， 提供第二掺杂源达第二时间段，以及 第一时间段比第二时间段长。
10.如权利要求2所述的方法，其中 提供第一掺杂源的步骤包括在ー种载体中运送第一掺杂源，从而以第一浓度包括第一掺杂源， 提供第二掺杂源的步骤包括在另ー种载体中运送第二掺杂源，从而以第二浓度包括第ニ掺杂源，以及 第二浓度大于第一浓度。
11.如权利要求1所述的方法，其中，在惰性气氛下在800°C至900°C下执行推阱エ艺达30分钟至50分钟。
12.如权利要求11所述的方法，其中，推阱エ艺包括在基底的第一表面处形成发射极层。
13.如权利要求1所述的方法，其中，将基底、第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的部分进行局部加热的步骤还包括在基底的第一表面处相邻于接触层形成窗ロ层，使得窗ロ层的掺杂浓度比接触层的掺杂浓度低。
14.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在将基底、第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的部分进行局部加热之后，去除第一掺杂材料层和第二掺杂材料层。
15.如权利要求14所述的方法，其中，去除第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的步骤包括用酸溶液进行蚀刻。
16.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在将基底、第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的部分进行局部加热之后，在基底上形成抗反射层。
17.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在基底的第二表面上形成背表面场层，使得背表面场层具有第一导电类型。
18.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括提供半导体基底，半导体基底具有第一导电类型；执行第一沉积工艺，第一沉积工艺包括形成具有与第一导电类型不同的第二导电类型的第一掺杂材料层；使第一掺杂材料层的掺杂剂快速地扩散到基底中，从而在基底的第一表面处形成发射极层；在使掺杂剂快速地扩散之后执行第二沉积工艺，第二沉积工艺包括在第一掺杂材料层上形成第二掺杂材料层，其中，第二掺杂材料层具有第二导电类型，第一掺杂材料层与第二掺杂材料层一起具有可变的浓度梯度，从而第一掺杂材料层和第二掺杂材料层中的氧化娃的浓度随着接近于基底而成比例地增大；使第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的掺杂剂选择性地扩散到发射极层中，从而在基底的第一表面的部分处形成接触层；以及在接触层上形成第一电极，并在基底的与第一表面相对的第二表面上形成第二电极。
全文摘要
本发明提供一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括提供具有第一导电类型的半导体基底；执行第一沉积工艺，所述第一沉积工艺包括形成具有与第一导电类型不同的第二导电类型的第一掺杂材料层；执行推阱工艺，所述推阱工艺包括将其上具有第一掺杂材料层的基底进行加热；在执行推阱工艺之后执行第二沉积工艺，第二沉积工艺包括在第一掺杂材料层上形成第二掺杂材料层，其中，第二掺杂材料层具有第二导电类型；用激光将基底、第一掺杂材料层和第二掺杂材料层的部分进行局部加热，从而在基底的第一表面处形成接触层；以及在接触层上形成第一电极，并在基底的与第一表面相对的第二表面上形成第二电极。
文档编号H01L31/18GK103050568SQ20121037115
公开日2013年4月17日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年10月13日
发明者朴商镇, 宋珉澈, 朴省赞, 金东燮, 金元均, 徐祥源 申请人:三星Sdi株式会社