专利名称：背接触式太阳能电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及发射极接触(emitter contact )和基极接触(base contact) 均被配置在半导体衬底的背表面上的太阳能电池，以及所述太阳能电池 的制造方法。
背景技术：
太阳能电池用于将光转换成电能。在该过程中，在半导体衬底中， 由光产生的电荷载流子对通过pn结被分开，它们随之通过发射极接触 和基极接触供给到包含消耗装置的电路。在常规的太阳能电池中，发射极接触通常被配置在半导体衬底的正 面，即朝向光源的面上。但是，例如在JP5-75149A、 DE4143083、 DE10142481中提出了基极接触和发射极接触均被配置在衬底背面的太 阳能电池。 一方面，在这种配置中，避免由于该接触而遮蔽正面，这导 致太阳能电池效率得到提高、外观更加美观，并且，另一方面，由于电 池的背面不必与相邻的电池的正面连接，因此这种太阳能电池可更容易 地,皮串联。换句话说，没有前侧金属化的太阳能电池提供以下几种优点太阳 能电池的正面不被接触所遮挡，使得入射的辐射能可在没有任何限制的 情况下在半导体衬底中产生电荷载流子；并且，这些电池可更容易地连 接以形成模块，并且电池还具有更美观的外观。但是，常规的所谓背接触式太阳能电池涉及几种缺点。在大多数情 况下，它们的制造工艺昂贵。为了形成基极接触使得它与半导体衬底的 背面上的发射极接触电隔离，许多方法必需几个掩蔽步骤、几个蚀刻步 骤和/或几个气相沉积步骤。并且，例如，由于基极区和发射极区之间 的反型层(inversion layer)，或者由于发射极接触和基极接触之间的 不充分的电绝缘，常规的背接触式太阳能电池常遭受局部短路，这导致 太阳能电池效率降低。
没有前侧金属化的太阳能电池例如从R. M. Swanson, "Point Contact Silicon Solar cells", Electric Power Research Institute, rep.Ap-2859， May, 1983为人们所了解。这种电池概念被不断改进(R. A. Sinton, "Bilevel contact solar cells",美国专利5053083, 1991 )。 SunPower Corporation在试生产作业线中制造了这种点接触式太阳能 电池的简化形式(K. R. Mcintosh, M丄Cudzinovic， D画D Smith, W誦P. Mulligan, and R.M. Swanson "The choice of silicon wafer for the production of low-cost rear-contact solar cells" 3rd World Conference of PV Energy Conversion, Osaka 2003 in press )。为了制造上述太阳能电池，在几个掩蔽步骤中，不同地掺杂的区域触。以上过程与这些方法需要几个调整掩蔽步骤并因此昂贵或复杂的缺 点有关。从专利说明书JP5-75149A中已知一种没有前侧金属化的太阳能电 池，该太阳能电池在其背面上包含凸起和凹陷区域。该太阳能电池也只 能在几个掩蔽和蚀刻步骤中制造。专利说明书DE4143083说明了 一种没有前侧金属化的太阳能电池， 在该太阳能电池中，太阳能电池调整掩盖步骤不是强制性的。但是，由 于反型层连接两个接触系统(contact system)，这导致低并联电阻(分 路电阻)并由此导致低填充系数(filling factor)，因此该电池的效率 较差。专利说明书DE10142481说明了一种具有配置在背面上的基极接触 和发射极接触上的太阳能电池。该太阳能电池也具有背面结构但是， 所述接触位于凸起区域的侧面上。这需要两个真空气相沉积步骤以制造 接触。并且，在该电池的情况下，在技术上需要制造局部发射极。背接触式太阳能电池伴随的特定困难在于，背接触的制造昂贵或复 杂，必须不惜成本避免制造过程中的电短路。发明目的本发明的目的在于，避免上述问题或至少使上述问题最小化，并提
供实现较高的效率并易于制造的太阳能电池和太阳能电池的制造方法。根据本发明，通过具有独立权利要求的特征的制造方法和太阳能电 池满足该目的。在从属权利要求中说明本发明的有利的实施方案和改 进。特别地，本发明以简单的方式解决制造两个背面接触系统和它们的 适当的电隔离的问题，并说明因此易于制造的太阳能电池。不管两个背 面接触系统的电隔离的类型如何，太阳能电池本身可被设计为发射极环绕型(EWT) ( emitter-wrap-through )太阳能电池。 发明内容根据本发明的第一方面，说明一种太阳能电池的制造方法，该方法 包括以下步骤提供具有衬底正面和衬底背面的半导体衬底；在衬底背 面上形成第一和第二区域，其中，在各情况下，各区域基本上相对于所 述衬底正面平行；并形成将第一区域与第二区域隔离的倾斜侧面；至少 在衬底背面的部分区域上沉积金属层；至少在第一金属层的部分区域上 沉积蚀刻阻挡层，其中，蚀刻阻挡层基本能够抵抗蚀刻金属层的蚀刻剂； 蚀刻至少部分区域中的金属层，其中，倾斜侧面上的金属层基本上被去 除。硅晶片可用作半导体衬底。该方法特别适用于较低质量的硅晶片， 例如，具有比晶片的厚度短的少数电荷载流子扩散长度的多晶硅或Cz 硅。术语衬底背面上的"第一区域"和"第二区域"是指在完整的太阳 能电池中限定太阳能电池的发射极区域和基极区域并包含n型或p型的 不同类型的掺杂的区域。两个区域均优选是平坦的。为了实现两个区域 在衬底背面上的均匀分布，这两个区域可相互交叉，即，以梳状方式紧 邻。区域的主延伸方向基本上相对于衬底正面平行。即使单个部分区域 是不平坦的，例如，即使梳状结构的单个指状物在断面中是U形的，这 也适用。根据本发明，至少一个侧面使第一区域和第二区域相互隔离。在本 文件中，术语"侧面"是指相对于衬底正面并由此相对于第一和第二区
域的平面成至少60。的角度的区域。优选地，该角度尽可能地陡，例如， 大于80°，并最优选大致垂直于衬底正面的平面。甚至大于卯。的悬伸 角度也是可能的，使得所述侧面底切衬底背面。优选地，通过激光形成侧面。在该过程中，例如，在第一区域中， 通过用适当的发射波长的高能激光进行照射，衬底材料可被去除，使得 第一区域比第二区域更接近衬底正面，即，使得第一区域中的衬底比第 二区域中的衬底薄。当从第一较低的深槽形区域过渡到第二较高的凸起 区域时，由此产生侧面。当如上所述的两个区域相互交叉，即以梳状方 式紧邻时，侧面沿整个梳结构延伸。沉积金属层优选产生在整个衬底背面上。不需要任何掩蔽，例如通 过衬底背面的单个区域的光刻。用于在沉积过程中保持衬底的衬底背面 的一些区域可以保持没有金属层。优选地，铝用于金属层。在金属层至少在一些区域中再次沉积后，在所述金属层上沉积蚀刻 阻挡层。蚀刻阻挡层由此至少部分地覆盖金属层。根据本发明，蚀刻阻挡层基本抵抗能够蚀刻金属层的蚀刻剂。这意 味着，例如强烈侵蚀金属层的液体蚀刻溶液或反应气体的蚀刻剂不蚀刻 或仅轻微地蚀刻蚀刻阻挡层。例如，蚀刻剂对于金属层的蚀刻速度远大 于对于蚀刻阻挡层的蚀刻速度，例如，为10倍。例如，诸如银或铜的 金属可用于蚀刻阻挡层，诸如氧化硅或氮化硅的介电材料也可以。在随后的处理步骤中，其上具有金属层和覆盖所述金属层的蚀刻阻 挡层的衬底背面暴露于蚀刻剂。在被蚀刻阻挡层覆盖的区域中，金属层 不被蚀刻剂侵蚀或仅被轻微地侵蚀。另一方面，由于侧面区域相对于衬 底背面上的第一区域和第二区域的倾斜配置，因此在侧面区域中蚀刻阻 挡层仅仅非常薄、包含孔或根本没有形成蚀刻阻挡层，因此，在侧面区 域中，蚀刻剂可直接侵蚀金属层。另外，蚀刻阻挡层通过蚀刻被底切或 者在没有已被修掉的下面的金属层的情况下不够稳定并最终优选在蚀 刻步骤中被完全去除。结果，第一区域中的金属层不再与第二区域中的 金属层电连接。优选地，金属被用于蚀刻阻挡层，该金属可被钎焊，例如银或铜。 在本文件中，概念"可被钎焊"或"可钎焊的"意味着常规的缆线或接 触片可被钎焊到蚀刻阻挡层上，该缆线或接触片可例如被用于使太阳能 电池互连。为此，能够使用简单经济的钎焊方法，而不需要例如钎焊铝 或钛或这些金属的化合物所需要的专用钎料或专用工具。例如，蚀刻阻 挡层可通过常规的银钎料和常规的焊铁被钎焊。使用可钎焊的蚀刻阻挡层，实现以下情况，其中在蚀刻后，不需要 为了在太阳能电池的互连中将接触片钎焊到下面的金属层上而从电池 表面去除蚀刻阻挡层。优选地，金属层和/或蚀刻阻挡层基本上相对于第一和第二区域垂直 地定向沉积。可通过例如热或利用电子束进行的气相沉积或通过溅射进 行这种沉积。在该过程中，沉积的方向性由几何结构所产生，在该几何 结构中，沉积过程中半导体衬底相对于发出各层的材料的源而布置。平 均而言，来自源的材料粒子应大致垂直地撞击到第一区域和第二区域上，例如以卯。士20。的角度。如此，实现以下的情况，其中由于侧面相对于材料粒子的传播方向 具有优选小于30。的锐角，因此，与将第一区域和第二区域上隔离的侧 面的情况相比，在第一区域和第二区域上明显较多的金属沉积。蚀刻阻 挡层仅非常薄地被沉积，使得在第一区域和第二区域中，其厚度小于 5pm，优选小于2pm，更优选小于500nm。在倾斜的侧面区域中，蚀刻 阻挡层薄或具有多孔的结构，以至于在这些位置中它不可再有效地用作 蚀刻阻挡层。在本发明的实施方案中，上述方法被用作所谓的发射极环绕型 (EWT)太阳能电池的制造中。在这种配置中，形成太阳能电池的背 面发射极区域的区域通过还包含发射极掺杂(emitter-doped)的连接沟 道与太阳能电池的正面上的发射极电导通。优选地，在这种配置中，整 个半导体衬底的表面提供有介电层，例如，具有超过lOOnm的厚度的热氧化物，并且，该氧化物随后在湿化学处理中从衬底正面被选择性地 去除。在衬底背面上的将在后面用作发射极区域的位置中，氧化物连同 下面的衬底材料一起通过激光来去除到足以使侧面形成至少几微米的 高度的深度。同时，使用激光形成与村底正面连接的沟道。在随后的发 射极扩散中，保留的介电层用作对下面的区域的扩散阻挡层，使得发射
极仅在正面和背面的先前暴露的区域中以及在连接沟道中扩散。使用根据发明的方法制造EWT太阳能电池伴随的优点在于，在普 通的处理步骤中，通过高能激光，可从背面发射极区域去除上覆的扩散 阻挡层，并可形成连接到正面的发射极的沟道。在根据本发明的方法的另一实施方案中，在第一和第二区域之间设 计几个侧面。例如这可以如下进行使用激光，在第一和第二区域之间 形成多个深槽，这些深槽包含被配置为大致垂直的附加侧面。这可以保 证第一区域与第二区域间更可靠的电隔离。根据本发明的第二方面，提出一种太阳能电池，该太阳能电池包括 具有衬底正面和衬底背面的半导体衬底；衬底背面上的第 一掺杂类型的 基极区域、衬底背面上的第二掺杂类型的发射极区域和衬底正面上的第 二掺杂类型的发射极区域，其中，衬底背面上的基极区域和发射极区域 被配置为相对于所述区域而倾斜的侧面区域所隔离；至少在部分区域中发射极区域的发射极接触，其中，基极接触和发射极接触各自包含接触 半导体衬底的第 一金属层，该金属层延伸以基本上相对于衬底正面平 行，并且，侧面区域不包含金属层，使得发射极接触和基极接触在电隔 离。太阳能电池可特别地包含可由根据本发明的上述方法提供的特征。换句话说，本发明的功能原理可简要描述如下接触隔离的极好的新型原理基于气相沉积或溅射用于接触n掺杂或 p掺杂的电池区域的薄铝层。随后气相沉积或溅射的银层或铜层保证太 阳能电池的可钎焊性，同时被用作抵抗下面的处理步骤之一的蚀刻溶液 的侵蚀的蚀刻阻挡层。在侧面形结构上，在太阳能电池背面的凸起和凹陷区域之间的过渡 中，由于金属化处理，用作蚀刻阻挡层的最后沉积的层不完全耐蚀刻， 由此使得能够被蚀刻溶液侵蚀，该蚀刻溶液以限定的方式从这些区域去 除首先沉积的金属层。在该过程中，蚀刻阻挡层本身通过蚀刻被底切， 并且，所述蚀刻阻挡层的任何残余部分可在第二蚀刻步骤中被迅速去
除，该第二步骤具体是从已通过蚀刻被底切的侧面形结构的区域侵蚀阻 挡层本身。这种效果的放大通过使用两个或更多个紧密间隔的深槽而第一次实现(如下面参照图3进一步说明的那样)。由于蚀刻底切的作用，紧 密间隔的深槽之间的整个金属化的窄凸起区域以限定的方式被去除。可利用激光处理迅速、经济地制成较窄的深槽本身。在以下的结合附图的优选示例性实施方案的详细说明中给出本发 明的其它特征和优点。
图1图解表示根据本发明的相关方法的序列。 图2图解表示根据本发明的第一实施例的太阳能电池的截面图。 图3图解表示根据本发明的第二实施例的太阳能电池的截面图。 图4图解表示根据本发明的第三实施例的太阳能电池的截面图。
具体实施方式
首先参照图l说明根据本发明的制造方法的实施方案，该实施方案 可以以类似的方式被应用于示于图2中的根据本发明的太阳能电池l的 制造中。首先(在步骤a中)，硅晶片2在加热的超声浴中进行表面活性剂 清洗。随后，在晶片的切割过程中导致的损伤在加热的KOH中被修整 掉(edgeoff)，其中，晶片的最外面的约10pm被去除。随后，晶片进 行所谓的RCA清洗，其中，晶片表面以NH40H、 HF、 HC1和HF漂 洗的次序被氧化，随后氧化物被蚀刻掉。然后(在步骤b中)，整个晶片表面在约10501C的温度下在N2/02 气氛中被氧化到约250nm的氧化物厚度。
然后(在步骤c中)，通过在HF浴中的水平蚀刻过程，从将在随 后成为电池正面8的部分去除该氧化物层49，并且，在暴露出的衬底正 面上，通过在例如KOH和IPA (异丙醇)的溶液的加热的紋理溶液 (texture solution )中浸渍来产生表面玟理51 ( surface texture )。随后(在步骤d中)，通过沉积厚度为约60nm的SiN层53保护 带紋理的衬底正面。在随后的步骤(e)中，通过高能激光去除衬底背面3以及位于其上 的氧化物层49的一部分，并以这种方式产生第一深槽形区域4。第一区 域4通过侧面5 (图2)与第二凸起区域6隔离。在这种配置中，深槽 指数即从第 一 区域的中间到相邻的第 一 区域的中间的距离是2.5mm,而 深槽宽度为1.25mm。在相同的相关方法步骤(e)中，通过激光，产生从第一区域4到衬 底正面8的连接沟道7。在用水稀释的(water-deluted ) HC1 (并可能用超声)以及任选 NH4OH对晶片进行重新清洗后，在激光处理中导致的损伤在加热的 KOH中被蚀刻掉，直到约10pm的深度。在此之后进一步在热的HN03 中清洗并随后在冷的HF中清洗。然后(在步骤f中)，在没有被氧化 物49覆盖的整个衬底表面上，通过POCl3扩散在管炉中扩散发射极。 发射极的层电阻率被设为约40欧/平方。在衬底正面上沉积包含SiN的双层55 (在步骤g中)之前重新进行 RCA清洗。第一 SiN层用于表面钝化并测量具有约10nm的厚度。第 二层用作抗反射层，并且，在例如2.05的折射率下，测量具有约100nm 的厚度。在省去最终的HF浸渍的缩短的RCA清洗之后，在500X:的温度下 在1\2/02气氛中产生厚度仅为1.5nm的隧道氧化物。随后(在步骤h中)，背面被金属化。为此，首先通过电子束枪气 相沉积厚度为约15nm的铝的金属层10。在这种配置中，铝层的厚度与 衬底背面的第一和第二区域4、 6有关，这些区域4、 6被排列为大致垂 直于铝蒸气的传播方向。与倾斜的角度对应(例如，呈余弦关系)，较少的铝被沉积于被排列为如上所述倾斜的側面5上。随后，还通过电子 束枪在铝上沉积银的金属层ll,厚度为约2fim。在后续选择性蚀刻步骤中，银层11被用作蚀刻阻挡层。在该过程 中，HC1被用作强烈侵蚀铝而几乎不蚀刻银的蚀刻剂。在该过程中，由 于银层在侧面区域中太薄或多孔，铝层在该区域中被蚀刻掉。在被银紧 密保护的第一和第二区域中，蚀刻溶液不接触铝层，使得在这些区域中 所述铝层保持大致完好的状态。最后(在步骤i中)，利用激光驱使基极接触10通过下方的氧化物 49，以通过局部接触57与太阳能电池的基极区域电接触。该过程被称 为LFC过程(激光烧蚀接触，参见DE10046170 Al)。最后，接着在 约3301C的温度下回火1~3分钟。参照图3解释根据本发明的太阳能电池的另一实施方案。如上所述，提出具有半导体衬底(13)的太阳能电池(12)，其电 接触产生在半导体衬底背面(14 )上。半导体衬底背面包含通过小孔(16 ) 与半导体衬底正面(17)连接的局部n掺杂区域(15)。半导体衬底正面以及小孔还包含n掺杂层。半导体衬底本身被p掺杂。半导体背面局部包含窄的深槽形区域(18),该窄的深槽形区域(18) 通过侧面状结构(19)与半导体背面的宽的凸起区域(20)分界。首先，半导体衬底背面在其整个区域上包含介电层(21)。介电层 局部包含到n掺杂区的开口 (22)和到p掺杂区的开口 (23)。在其整个区域上，包含开口区域(22、 23)的介电层涂敷有优选为 铝的导电材料(24)。优选通过气相沉积或溅射进行涂敷。随后，优选 为银或铜的另一导电且可钎焊层(25)沉积于上述涂层上。为了防止两种导电材料(24)和(25)使太阳能电池短路，半导体 衬底背面的凸起区域(20)在侧面状结构(19)上由于通过蚀刻溶液或 通过一系列湿化学蚀刻步骤被侵蚀而隔离。参照图4解释根据本发明的太阳能电池的另 一示例性实施方案。
如上所述，提出具有半导体衬底(27)的太阳能电池(26)，其电 接触产生在半导体衬底背面(28)上。半导体衬底背面包含局部n掺杂 区域(29)，半导体衬底本身被p掺杂。半导体衬底背面局部包含窄的深槽形区域(30 ),该深槽形区域(30 ) 通过侧面状结构(31)与半导体背面的宽的凸起区域(32)分界。在各 情况下，两个深槽形区域(30)被紧密隔离并通过窄的凸起区域(33) 相互分界。半导体衬底的背面首先在其整个表面上包含介电层(34)。介电层 局部包含到n掺杂区的开口 (35)和到p掺杂区的开口 (36)。包含开口区域(35、 36)的介电层首先在其整个区域上涂敷有优选 为铝的导电材料(37)。优选通过气相沉积或溅射进行涂敷。随后，优 选为银或铜的另一导电且可钎焊层(38)沉积于该层上。为了防止两个导电材料(37)和(38)使太阳能电池短路，半导体 衬底背面的宽的凸起区域(32)优选通过蚀刻溶液的侵蚀或通过一系列 湿化学蚀刻步骤在侧面状结构(31)和窄的凸起区域(33)上被隔离。图4所示的实施方案主要用于表示有助于改进发射极接触和基极接 触之间的电隔离的双深槽(30)。为了清楚起见，衬底正面的任选的 发射极以及背面和正面发射极区域之间的掺杂的连接沟道在图中被略 去。作为替代方案，根据本发明的太阳能电池的实施方案可被描述如下一种太阳能电池，包含优选为硅的半导体衬底，该半导体衬底的电 接触产生在半导体衬底背面上，其特征在于，电池背面局部包含通过侧 面状区域与凸起区域隔离的深槽状区域。根据正面的实施方案中的任一个的太阳能电池，其特征在于，半导 体衬底背面的深槽形区域或半导体衬底背面的至少一部分凸起区域通 过小孔与半导体衬底正面连接。根据正面的实施方案中的任一个的太阳能电池，其特征在于，太阳
能电池的整个区域或几乎整个区域首先涂敷有包含至少两种导电材料 的层序列。根据正面的实施方案中的任一个的太阳能电池，其特征在于，第一 施加层包含铝，并且至少一个后续施加的层是可钎焊的。根据正面的实施方案中的任一个的太阳能电池，其特征在于，施加 的层中的至少 一个通过气相沉积或溅射而沉积。根据正面的实施方案中的任一个的太阳能电池，其特征在于，在侧 面形区域的区域中，通过蚀刻溶液的侵蚀或一序列湿化学蚀刻步骤，电 池背面的导电层分成两个或更多个区域。根据正面的实施方案中的任一个的太阳能电池，其特征在于，在各 种情况下，两个或更多个深槽形区域被紧密地隔开，并通过窄的凸起区 域被相互分界。根据正面的实施方案中的任一个的太阳能电池，其特征在于，在侧 面形区域和被紧密地隔开的深槽形区域之间的窄的凸起区域中，由于蚀 刻溶液的侵蚀或几个湿化学蚀刻步骤，电池背面的导电层分成两个或更 多个区域。总之，本发明也可描述如下提出一种具有半导体衬底(2)的太阳能电池(1)，所述半导体衬 底(2)的电接触产生于半导体衬底的背面(3)上。半导体衬底的背面 局部包含深槽形区域(4)，该深槽形区域(4)通过侧面形结构(5) 与半导体基板衬底的背面的凸起区域(6)分界。深槽形区域通过小孔(7)与半导体村底的正面(8)连接。半导体 衬底的正面和小孔以及包含侧面形结构的深槽形区域包含n掺杂层。半 导体衬底自身被p掺杂。半导体衬底的背面的整个表面首先涂敷有导电材料(10)。优选通 过气相沉积或賊射进行涂敷。随后，另一导电且可钎焊层(11)沉积于 所述层上。
为了防止两个导电材料(10)和(11)使太阳能电池短路，深槽形 区域(4)在侧面形结构(5)上通过蚀刻溶液的^f曼蚀或一系列湿化学蚀 刻步骤与半导体衬底的背面的凸起区域(6)隔离。在以上的实施方案中仅作为例子说明了根据本发明的太阳能电池 和根据本发明的制造方法。但是，在所附的权利要求的范围内的变化和 更变方式对本领域技术人员来说是显而易见的。使用给出的也被称为RISE-EWT电池(背面相互交叉的单一蒸发-发射极环绕型(rear interdigitated single evaporation-emitter wrap through))的太阳能电池，其中实现以下优点其中，由于用于发射 极和基极的相互交叉的接触格栅仅处于电池的背面上，因此电池的效率 高。通过真空沉积产生高品质的电接触。集电pn结被配置在电池的正 面和后面。电池通过基于氮化硅和热生长的二氧化硅的优异的表面钝化 被保护。由于不包含掩蔽步骤和光刻步骤，因此制造方法的特征在于其简单和 工业可实现性。并且，处理以"温和"的方式进行，即，4吏用激光处理以 代替机械处理步骤；并且真空沉积代替丝网印刷，用于接触形成。因此， 该方法特别适于敏感的薄硅晶片。因此，该方法具有降低成本的巨大潜力。
权利要求
1.一种制造太阳能电池(1、12、26)的方法，包括以下步骤-提供具有衬底正面(8、17)和衬底背面(3；14；28)的半导体衬底(2；13；27)；-在所述衬底背面(3；14；28)上形成第一(4)和第二区域(6；20；32)，其中，在每种情况下，所述各区域基本上相对于所述衬底正面(8；17)平行；和形成将所述第一区域(4；18)与所述第二区域(6；20；32)隔离的倾斜侧面(5；19；31)；-至少在所述衬底背面(3；14；28)的部分区域上沉积金属层(10；24；37)；-至少在第一金属层(10；24；37)的部分区域上沉积蚀刻阻挡层(11；25；38)，其中，所述蚀刻阻挡层(11；25；38)基本能够抵抗蚀刻所述金属层的蚀刻剂；-蚀刻至少部分区域中的所述金属层(10；24；37)，其中，所述倾斜侧面(5；19；31)上的所述金属层(10；24；37)基本上被去除。
2. 根据权利要求l的方法，其中，所述蚀刻阻挡层(ll; 25; 38) 是可钎焊的。
3. 根据权利要求1或2的方法，其中，所述蚀刻阻挡层(ll; 25; 38)包含4艮和/或铜。
4. 根据权利要求l、 2或3的方法，其中，所述倾斜侧面(5; 19; 31)的所述形成是使得所述倾斜侧面相对于所述衬底正面(8; 17)成 至少60。的角度。
5. 根据权利要求1 4中的任一项的方法，其中，沉积所述蚀刻阻 挡层(11; 25; 38)在相对于所述衬底正面(8; 17)基本垂直的方向 上定向进行。
6. 根据权利要求1 5中的任一项的方法，其中，沉积所述蚀刻阻 挡层(ll; 25; 38)通过气相沉积或通过溅射进行。
7. 根据权利要求l-6中的任一项的方法，其中，形成所述侧面(5; 19; 31)利用激光进行。
8. 根据权利要求1~7中的任一项的方法，其中，形成所述第一区 域(4)利用激光进行。
9. 根据权利要求1~8中的任一项的方法，其中，进行所述第一区 域(4)的形成，使得所述第一区域比所述第二区域(6; 20; 32)更接 近所述衬底正面(8; 17)。
10. 根据权利要求1 9中的任一项的方法，还包括以下步骤在形 成所述第一和第二区域之前，在所述衬底背面(3; 14; 28)上形成介 电层(49; 21; 34),其中，在形成所述第一区域(4)的过程中，在 所述第一区域(4)中局部去除所述介电层(49; 21; 34)。
11. 根据权利要求1~10中的任一项的方法，还包括以下步骤在 所述衬底正面(8; 17)上以及在所述衬底背面(3; 14; 28)的第一区 域(4)中形成掺杂的发射极层(9; 15; 29)。
12. 根据权利要求1 11中的任一项的方法，还包括以下步骤形 成将所述衬底背面(8; 17)的第一区域(4)连接到所述衬底正面(3; 14; 28)的发射极掺杂的连接沟道(7; 16)。
13. 根据权利要求1~12中的任一项的方法，其中，在所述第一区 域(4)和所述第二区域(6; 20; 32 )之间形成几个侧面(5; 19; 31)。
14. 一种太阳能电池(l; 12; 26)，包括-具有衬底正面(8; 17)和衬底背面(3; 14; 28)的半导体衬底 (2j 13j 27) j-所述衬底背面(3; 14; 28)上的第一掺杂类型的基极区域(6; 20; 32);所述衬底背面(3; 14; 28)上的第二掺杂类型的发射极区 域(4);和所述衬底正面(8)上的第二掺杂类型的发射极区域(9), 其中，所述衬底背面上的基极区域和发射极区域被配置为相对于所述区 域倾斜的侧面区域(5; 19; 31)所隔离；-至少在部分区域中电接触所述基极区域(6; 20; 32)的基极接 触(45)和至少在部分区域中电接触所述衬底背面上的发射极区域(4) 的发射极接触(43 ),其中，所述基极接触(45 )和所述发射极接触(43 ) 各自包含接触所述半导体衬底的第一金属层(10 ),该金属层(10 )延 伸以相对于所述衬底正面基本平行，其中，所述侧面区域(5; 19; 31) 不包含金属层，使得所述发射极接触(43)和所述基极接触(45)电隔
15. 根据权利要求14的太阳能电池，还包括至少部分覆盖所述第 一金属层(10)的可钎焊的第二金属层(11)。
16. 根据权利要求15的太阳能电池，其中，所述第二金属层(ll) 包含4艮和/或铜。
17. 根据权利要求14 16中的任一项的太阳能电池，其中，所述第 一金属层(10)包含铝。
18. 根据权利要求14 17中的任一项的太阳能电池，其中，所述侧 面区域(5; 19; 31)相对于所述衬底正面成大于60。的角度。
19. 根据权利要求14 18中的任一项的太阳能电池，其中，所述衬
20. 根据权利要求14-19中的任一项的太阳能电池，其中，所述衬 底背面上的发射极区域(4)通过发射极掺杂的连接沟道(7)与所述衬 底正面上的所述发射极区域(9)连接。
21. 根据权利要求14-20中的任一项的太阳能电池，还包含在所述 基极区域(6)和所述基极接触(45)之间的介电层(49; 21; 34)， 其中，所述基极接触通过所述介电层中的开口 (57)局部接触所述基极 区域。
22. 根据权利要求14 21中的任一项的太阳能电池，其中，所述基 极区域(59; 63)通过包含侧面区域(19; 31)的至少一个深槽(18; 30)与所述衬底背面的发射极区域(61; 65)相隔离。
全文摘要
本发明涉及太阳能电池(1)及其制造方法，所述太阳能电池(1)包含在其背面上的发射极接触(43)和基极接触(45)，这两种接触(43，45)通过已经去除金属涂层的侧面(5)而彼此相互电隔离。电池背面(3)的发射区(4)通过沟道与电池正面(8)的发射极(9)连接。电池背面(3)的发射区(4)和沟道(7)由激光形成。侧壁的金属涂层通过选择性蚀刻而去除，所述金属涂层仅在蚀刻阻挡层(11)不足的侧面(5)的区域中被去除。
文档编号H01L31/0224GK101160668SQ200680012047
公开日2008年4月9日 申请日期2006年4月11日 优先权日2005年4月16日
发明者安德烈亚斯·泰普, 彼得·恩格尔哈特, 罗伯特·韦德, 赖纳·格里施克 申请人:太阳能研究所股份有限公司