专利名称：太阳能电池及其制作方法
技术领域：
本发明关于一种太阳能电池及其制作方法，尤指一种具有选择性射极(selectiveemitter)的交指背电极太阳能电池(interdigitated back electrode solar cell, IBCsolar cell)及其制作方法。
背景技术：
太阳能电池是一种可将太阳光能转换成电能的光电转换组件，在石油资源面临枯竭的今日，可望成为最具发展潜力的替代能源。然而，目前太阳能技术仍受限于高制作成本、工艺复杂与光电转换效率不佳等问题，因此太阳能的发展仍待进一步的突破
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种太阳能电池及其制作方法，以提升光电转换效率。本发明的一较佳实施例提供一种制作太阳能电池的方法，包括下列步骤。提供一基底，其中基底具有一第一表面与一第二表面，且第一表面相对于第二表面。形成一第一图案化掺杂堆栈结构于基底的第二表面上并暴露出基板的部份第二表面，以形成至少一第一遮蔽区与至少一第一暴露区。第一暴露区具有一第一尺寸。第一图案化掺杂堆栈结构包括相互堆栈的一第一介电层、一第一掺杂层与一第二介电层，第一掺杂层包括多个具有一第一掺杂类型的第一掺质，第一掺杂层设置于第一介电层与第二介电层之间，第一介电层具有一缺口，且第一掺杂层经由缺口与基底的第二表面接触。形成且覆盖一第二掺杂层于第一图案化掺杂堆栈结构与基底的第二表面上。第二掺杂层接触第一暴露区所暴露出的第二表面，第二掺杂层包括多个具有一第二掺杂类型的第二掺质，且第一掺杂类型相反于第二掺杂类型。进行一扩散工艺，将第一掺杂层的第一掺质驱入基底的第二表面内以于第一遮蔽区中形成一第一轻掺杂区与一第一重掺杂区，以及将第二掺杂层的第二掺质驱入基底的第二表面内以于至少一部份第一暴露区中形成一第二重掺杂区。移除部分的第一图案化掺杂堆栈结构以形成暴露出第一重掺杂区的一第一接触洞，以及移除部分的第二掺杂层以形成暴露出第二重掺杂区的一第二接触洞。于第一接触洞内形成一与第一重掺杂区电性连接的第一电极，以及于第二接触洞内形成一与第二重掺杂区电性连接的第二电极。其中，该第一轻掺杂区的一片电阻大体上大于80 Q / 口，该第一重掺杂区的一片电阻大体上小于50 Q / □,且该第二重掺杂区大体上小于50 Q / □。其中，另包括进行一粗糙化工艺，使该基底的该第一表面形成一粗糙化表面。其中，另包括于该基底的该第一表面形成一抗反射层。其中，该基底具有该第二掺杂类型或第一掺杂类型。其中，该第一介电层的厚度介于I纳米至20纳米之间，且该第二介电层的厚度大于100纳米。其中，另包括于进行该扩散工艺之前，先于该第二掺杂层上形成一第三介电层。
其中，该第三介电层的厚度大于100纳米。其中，另包括于形成该第二掺杂层之前，先形成一第四介电层于该第一图案化掺杂堆栈结构以及该基底的该第二表面上，其中该第四介电层包覆该第一图案化掺杂堆栈结构并遮蔽部份该第一暴露区以形成至少一第二遮蔽区及具有一第二尺寸的至少一第二暴露区，该第二掺杂层系接触该第二暴露区所暴露出的该基板的该第二表面，且该第二尺寸小于该第一尺寸。其中，更包括进行该扩散工艺将该第二掺杂层的该等第二掺质驱入该基底的该第二表面内以于该第二遮蔽区内形成一第二轻掺杂区，以及于该第二暴露区内形成该第一重惨杂区。其中，该第四介电层的厚度介于I纳米至20纳米之间。其中，该第二轻掺杂区的一片电阻大于80Q/ 口。本发明的另一较佳实施例提供一种太阳能电池，包括一基底、一第一轻掺杂区、一 第一重掺杂区、一第二重掺杂区、一第一图案化掺杂堆栈结构、一第二掺杂层、一第一电极以及一第二电极。基底具有一第一表面与一第二表面，其中第一表面相对于第二表面，且第一表面系为一入光面。第一轻掺杂区位于基底内并邻近第二表面。第一重掺杂区位于基底内并邻近第二表面，其中第一轻掺杂区与第一重掺杂区具有一第一掺杂类型。第二重掺杂区位于基底内并邻近第二表面，其中第二重掺杂区具有一第二掺杂类型，且第一掺杂类型相反于第二掺杂类型。第一图案化掺杂堆栈结构设置于基底的第二表面且对应于第一轻掺杂区并暴露出第一重掺杂区与第二重掺杂区，其中第一图案化掺杂堆栈结构包括相互堆栈的一第一介电层、一第一掺杂层与一第二介电层。第二掺杂层位于第一图案化掺杂堆栈结构与基底的第二表面上，其中第二掺杂层暴露出部份第一重掺杂区以及部分的第二重掺杂区。第一电极与第一图案化掺杂堆栈结构与第二掺杂层所暴露出的第一重掺杂区电性连接。第二电极与第一图案化掺杂堆栈结构与第二掺杂层所暴露出的第二重掺杂区电性连接。其中，该第一轻掺杂区的一片电阻大于80 Q / 口，该第一重掺杂区的一片电阻小于50 Q / □,且该第二重掺杂区小于50 Q / □。其中，该基底具有该第二掺杂类型或该第一掺杂类型。其中，该基底的该第一表面具有一粗糙化表面。其中，另包括一抗反射层，设置于该基底的该第一表面。其中，该第一介电层的厚度介于I纳米至20纳米之间，且该第二介电层的厚度大于100纳米。其中，另包括一第三介电层，设置于该第二掺杂层上。其中，该第三介电层的厚度大于100纳米。其中，另包括一第二轻掺杂区，位于该基底内并邻近该第二表面，其中该第二轻掺杂区具有该第二掺杂类型；以及一第四介电层，包覆该第一图案化掺杂堆栈结构并覆盖该第二轻掺杂区。其中，该第四介电层的厚度介于I纳米至20纳米之间。其中，该第二轻掺杂区的一片电阻大于80 Q / 口。本发明的太阳能电池为具有选择性射极结构的交指背电极太阳能电池，其中电极与基底的重掺杂区接触，因此具有较低的接触电阻，而未与电极接触的轻掺杂区具有较低的饱和电流，因此可减少电子-空穴对的复合，同时并可增加对于红外线的吸收，而可增加光电转换效率。本发明的较佳实施例的太阳能电池的光电转换效率跟传统的太阳能电池的光电转换效率比较后，大体上可再多提升0. 590). 6%。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图I至图7绘示了 本发明的一第一较佳实施例的制作太阳能电池的方法示意图。图8至图11绘示了本发明的一第二较佳实施例的制作太阳能电池的方法示意图。图12绘示了本发明的一比较实施例的太阳能电池的示意图。其中，附图标记10 :基底101 ■ 第一表面102 :第二表面 12 :第一图案化掺杂堆栈结构121 :第一介电层 121A:缺口122:第一掺杂层 123:第二介电层12S :第一遮蔽区 12E ■ 第一暴露区14:第二掺杂层 16:第三介电层18L :第一轻掺杂区18H :第一重掺杂区20H :第二重掺杂区22 :抗反射层241 :第一接触洞 242 :第二接触洞261 :第一电极262 :第二电极30:太阳能电池 15:第四介电层12S’ 第二遮蔽区12E’ 第二暴露区20L:第二轻掺杂区40:太阳能电池50:太阳能电池
具体实施例方式为使本领域技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。在文中使用例如”第一”与”第二”等叙述，仅用以区别不同的元件，并不对其产生顺序有所限制。请参考图I至图7。图I至图7绘示了本发明的一第一较佳实施例的制作太阳能电池的方法示意图。如图I所示，首先提供一基底10。基底10可包括一硅基底例如单晶硅基底或多晶硅基底等等，且基底10的厚度例如约为50微米至300微米之间，但不以此为限。基底10可为其它各种类型的半导体基底。基底10具有一第一表面101与一第二表面102,其中第一表面101与第二表面102彼此相对,且第一表面101为入光面。随后，可对基底10进行一切割损伤移除(saw damage remove, SDR)工艺,例如利用酸性溶液或碱性溶液清洗基底10，以去除切割对基底10造成的细微损伤。接着，形成一第一图案化掺杂堆栈结构12于基底10的第二表面102上并暴露出基板10的部分第二表面102，如图7所示。在本实施例中，形成第一图案化掺杂堆栈结构12的方法如图2至图4所揭示的方法所示，但不以此为限。如图2所示，首先，形成一第一介电层121于基底10的第二表面102上,并图案化第一介电层121以使第一介电层121具有一缺口 121A,暴露出基板10的部分第二表面102。第一介电层121可为单层或多层结构，且其材料可包括氧化硅、氮氧化硅、或氮化硅，但亦可为例如氧化铝或其它有机或无机介电材料。另外，第一介电层121的厚度例如大体上可介于I纳米至20纳米之间，但不以此为限。第一介电层121可利用一化学气相沉积(CVD)工艺，例如一常压化学气相沉积(APCVD)工艺加以制作，并利用例如一蚀刻工艺进行图案化，但不以此为限。第一介电层121亦可利用例如物理气相沉积工艺、旋转涂布工艺、喷墨印刷程制、网版印刷工艺等加以制作。如图3所不，随后，形成一第一掺杂层122于第一介电层121上及其所暴露出的基底10的第二表面102上，其中第一掺杂层122经由第一介电层121的缺口 121A与基底10的第二表面102接触。也就是说，第一掺杂层122除了会接触缺口 121A中的第二表面102外，也会包覆住第一介电层121。第一掺杂层122包括多个具有一第一掺杂类型的第一掺质(dopantor implant or diffuser)。例如在本实施例中，第一掺杂类型为p型，第一掺杂层122为 硼娃玻璃(BSG),且第一掺质为硼,但不以此为限。接着,形成一第二介电层123于第一掺杂层122上。也就是说,第二介电层123覆盖于第一掺杂层122上。第二介电层123的厚度例如大体上系大于100纳米，但不以此为限。第二介电层123可为单层或多层结构，且其材料包括氧化硅、氮氧化硅或氮化硅，但也可为例如氧化铝或其它有机或无机介电材料。第二介电层123可利用一化学气相沉积工艺,例如一常压化学气相沉积工艺加以制作,但不以此为限，例如物理气相沉积工艺、旋转涂布工艺、喷墨印刷工艺、网版印刷工艺等。如图4，对第二介电层123、第一掺杂层122与第一介电层121进行图案化,移除部分的第二介电层123、第一掺杂层122与第一介电层121以形成第一图案化掺杂堆栈结构12。图案化第二介电层123、第一掺杂层122与第一介电层121的步骤可利用一蚀刻工艺加以实现，但不以此为限。于其它实施例中，图案化第二介电层123、第一掺杂层122与第一介电层121的步骤皆可用网版印刷方式或喷墨方法形成，而不需要曝光显影的步骤。第一图案化掺杂堆栈结构12暴露出基板10的部份第二表面102并覆盖基板10的部份第二表面102，其中被第一图案化掺杂堆栈结构12的第二表面102形成至少一第一遮蔽区12S,而被第一图案化掺杂堆栈结构12所暴露出的第二表面102形成至少一第一暴露区12E，且第一暴露区12E具有一第一尺寸。必需说明的是，缺口 121A实质上是位于第一遮蔽区12S内。如图5所示，形成且覆盖一第二掺杂层14于第一图案化掺杂堆栈结构12与基底10的第二表面102上，其中第二掺杂层14接触第一暴露区12E所暴露出的第二表面102。第二掺杂层14包括多个具有一第二掺杂类型的第二掺质，且第一掺杂类型相反于第二掺杂类型。例如在本实施例中，第二掺杂类型为n型，第二掺杂层14为磷硅玻璃(PSG)，且第二掺质为磷，但不以此为限。另外，可选择性地于第二掺杂层14上形成一第三介电层16。第三介电层16可为单层或多层结构，且其材料包括氧化硅、氮氧化硅、或氮化硅，但也可为例如氧化铝或其它有机或无机介电材料。另外，第三介电层16的厚度例如大体上大于100纳米，但不以此为限。第三介电层16可利用一化学气相沉积工艺，例如一常压化学气相沉积工艺加以制作，但也可为其它适合的工艺加以制作，例如物理气相沉积工艺、旋转涂布工艺、喷墨印刷程制、网版印刷工艺等。第三介电层16用以为提供太阳能电池良好的绝缘性，避免太阳能电池因正负极的漏电流造成其效能表现不佳。因此，第三介电层16的材料、工艺与厚度的选择应以其绝缘效果作为主要考虑的一。此外，进行一粗糙化工艺，使基底10的第一表面101形成一粗糙化(textured)表面，以增加入光量。如图6所不，随后进行一扩散工艺，将第一掺杂层122的第一掺质驱入基底10的第二表面102内以于第一遮蔽区12S中形成具有第一掺杂类型的一第一轻掺杂区18L与一第一重掺杂区18H，以及将第二掺杂层14的第二掺质驱入基底10的第二表面102内以于至少一部份的第一暴露区12E中形成具有第二掺杂类型的一第二重掺杂区20H。这边所说的扩散工艺是指基底10位于高温环境中，将上述结构中的第一掺质及第二掺质分别扩散进入基底10中所预定的区域。因此，此种扩散工艺又可称为回火或退火工艺(temperingor annealing)。第一介电层121可减缓扩散速度而具有扩散阻障的作用，因此在扩散工艺中，对应于第一介电层121的缺口 121A的基底10会形成第一重掺杂区18H。也就是说,在扩散工艺中，较多的第一掺质会进入没有被第一介电层121所覆盖的基底10内，因而形成掺杂浓度较高的第一重掺杂区18H。此外，在第一介电层121的扩散阻障效应下，较少的第一掺质会进入被第一介电层121所覆盖的基底10内，因而形成掺杂浓度较低的第一轻掺 杂区18L。举例而言，在扩散工艺之后，第一重掺杂区18H的表面掺杂浓度大体上较佳介于1019atom/cm3 1021atom/cm3之间，而第一轻掺杂区18L的表面掺杂浓度大体上较佳介于1018atom/cm3 1019atom/cm3之间，但不以此为限。第一重掺杂区18H的片电阻或称为方块电阻(sheet resistance)大体上需小于50 Q/ □,而第一轻掺杂区18L的片电阻大体上需大于80Q/□,但不以此为限。在本实施例中，第一图案化掺杂堆栈结构12的第一介电层121的主要作用在于控制第一重掺杂区18H的片电阻与第一轻掺杂区18L的片电阻，因此可选择适当的材料与工艺制作第一介电层121，并调整第一介电层121的厚度，以确保于扩散工艺后第一重掺杂区18H与第一轻掺杂区18L会具有预定的片电阻。另一方面，第一图案化掺杂堆栈结构12也具有扩散阻障的作用，因此在扩散工艺中，对应于未被第一图案化掺杂堆栈结构12覆盖的第一暴露区12E的基底10内会形成第二重掺杂区20H。也就是说，在扩散工艺中，第二掺质会进入没有被第一图案化掺杂堆栈结构12覆盖的第一暴露区12E的基底10内，因而形成掺杂浓度较高的第二重掺杂区20H。第一图案化掺杂堆栈结构12的第二介电层123系用以避免第一掺杂层122与第二掺杂层14产生互相掺杂，因此在材料、工艺与厚度的选择上应以可达到避免第一掺杂层122与第二掺杂层14产生互相掺杂的效果作为考虑。藉由第二介电层123的设置，在扩散工艺中，不会有第二掺质或是仅有数量/浓度可被忽略的第二掺质会进入被第一图案化掺杂堆栈结构12所覆盖的第一遮蔽区12S，也就是说，第二掺质尽可能的不会进入第一重掺杂区18H与第一轻掺杂区18L内，因此第一重掺杂区18H与第一轻掺杂区18L的掺杂浓度比较不会受到第二掺质的影响而改变。举例而言，在扩散工艺之后，第二重掺杂区20H的表面掺杂浓度大体上较佳介于1019atom/cm3 1021atom/cm3之间，且第二重掺杂区20H的片电阻大体上需小于50 Q / 口，但不以此为限。在本实施例中,第一轻掺杂区18L与第一重掺杂区18H具有第一掺杂类型,第二重掺杂区20H具有第二掺杂类型。基底10则可视太阳能电池的设计而为第一掺杂类型或第二掺杂类型。由上述可知，本实施例的制作太阳能电池的方法仅利用单一扩散工艺即可同时形成具有第一掺杂类型的第一轻掺杂区18L与第一重掺杂区18H，以及具有第二掺杂类型的第二重掺杂区20H。另外，于基底10的第一表面101形成一抗反射层22。在本实施例中，抗反射层22系以共形(conformal)方式形成于基板10的第一表面101上，因此抗反射层22也具有粗糙化表面。抗反射层22可增加太阳能电池的入光量。抗反射层22可为单层或多层结构，且其材料可为例如氮化硅、氧化硅、或氮氧化硅、或其它合适的材料，并可利用例如一电浆增强化学气相沉积(PECVD)工艺形成，但不以此为限。如图7所示，接着移除部分的第三介电层16与部分的第一图案化掺杂堆栈结构12以形成暴露出第一重掺杂区18H的一第一接触洞241，以及移除部分的第三介电层16与部分的第二掺杂层14以形成暴露出第二重掺杂区20H的一第二接触洞242。随后，于第一接触洞241内形成与第一重掺杂区18H电性连接的一第一电极(例如阳极)261，以及于第二接触洞242内形成与第二重掺杂区20H电性连接的一第二电极(例如阴极)262，即制作出本实施例的太阳能电池30。第一电极261与第一重掺杂区18H会形成选择性射极结构，而第二电极262与第二重掺杂区20H也会形成选择性射极结构。第一电极261与第二电极262的材料可为例如金属或合金，或其它适合的导电材料。本发明的太阳能电池及其制作方法并不以上述实施例为限。下文将依序介绍本发 明的其它较佳实施例的太阳能电池及其制作方法，且为了便于比较各实施例的相异处并简化说明，在下文的各实施例中使用相同的符号标注相同的组件，且主要针对各实施例的相异处进行说明，而不再对重复部分进行赘述。请参考图8至图11，并一并参考图I至图4。图8至图11绘示了本发明的一第二较佳实施例的制作太阳能电池的方法示意图。本实施例的制作太阳能电池的方法系接续图4的方法后进行。如图8所示，于形成第一图案化掺杂堆栈结构12之后，形成一第四介电层15于第一图案化掺杂堆栈结构12以及基底10的第二表面102上，并图案化第四介电层15以使得第四介电层15包覆第一图案化掺杂堆栈结构12并遮蔽部份的第一暴露区12E以形成至少一第二遮蔽区12S’及至少一第二暴露区12E’。第二暴露区12E’具有一第二尺寸，且第二暴露区12E’的第二尺寸实质上小于第一暴露区12E的第一尺寸。也就是说，第二暴露区12E’系位于第一暴露区12E的内。第四介电层15可为单层或多层结构，且其材料包括氧化硅、氮氧化硅或氮化硅，但也可为例如氧化铝或其它有机或无机介电材料。第二介电层123的厚度例如大体上系大于100纳米，第四介电层15的厚度例如大体上可介于I纳米至20纳米之间，但不以此为限。第四介电层15可利用一化学气相沉积工艺，例如一常压化学气相沉积工艺加以制作，但也可为其它适合的工艺加以制作，例如物理气相沉积工艺、旋转涂布工艺、喷墨印刷程制、网版印刷工艺等。如图9所示，形成且覆盖第二掺杂层14于第四介电层15与基底10的第二表面102上，其中第二掺杂层14接触第二暴露区12E’所暴露出的基板10的第二表面102。接着，于第二掺杂层14上形成一第三介电层16。此外,进行一粗糙化工艺,使基底10的第一表面101形成一粗糙化表面，以增加入光量。如图10所不，随后进行一扩散工艺，将第一掺杂层122的第一掺质驱入基底10的第二表面102内以于第一遮蔽区12S中形成至少二个第一轻掺杂区18L与至少一个第一重掺杂区18H、将第二掺杂层14的第二掺质驱入基底10的第二表面102内以于第二暴露区12E’中形成至少一个第二重掺杂区20H，以及第二掺杂层14的第二掺质驱入基底10的第二表面102内以于第二暴露区12E’以外的第一暴露区12E内形成至少二个第二轻掺杂区20L。较佳地，上述的重掺杂区是位于上述二个轻杂区之间，但不限于此。此实施例对于扩散工艺的名称说明可参阅前述的实施例。不同于第一较佳实施例的处在于，本实施例的第四介电层15覆盖了部分的第一暴露区12，而第四介电层15也具有扩散阻障的作用，因此在扩散工艺中，对应于第二暴露区12E’的基底10内会形成掺杂浓度较高的第二重掺杂区20H，而被第四介电层15所覆盖的第二暴露区12E’以外的第一暴露区12E的基底10内则会形成掺杂浓度较低的第二轻掺杂区20L。举例而言，在扩散工艺之后，第一重掺杂区18H的表面掺杂浓度大体上较佳介于1019atom/cm3 1021atom/cm3之间，第一轻掺杂区18L的表面掺杂浓度大体上较佳介于1018atom/cm3 1019atom/cm3之间，第二重掺杂区20H的表面掺杂浓度大体上较佳介于1019atom/cm3 1021atom/cm3之间，且第二轻掺杂区20L的表面掺杂浓度大体上较佳介于1018atom/cm3"l019atom/cm3之间,但不以此为限。第一重掺杂区18H的片电阻大体上需小于50 Q / □,第一轻掺杂区18L的片电阻大体上需大于80 Q / □,第二重掺杂区20H的片电阻大体上需小于50 Q/ □，而第二轻掺杂区20L的片电阻大体上需大于80Q/ □，但不以此为限。在本实施例中，第四介电层15的主要作用在于控制第二重掺杂区20H的片电阻与第二轻掺杂区20L的片电阻，因此可选择适当的材料与工艺制作第四介电层15，并选择适当的厚度，以确保于扩散工艺后第二重掺杂区20H与第二轻掺杂 区20L会具有预定的片电阻。另外，于基底10的第一表面101形成一抗反射层22。由上述可知，本实施例的制作太阳能电池的方法仅利用单一扩散工艺即可同时形成具有第一掺杂类型的第一轻掺杂区18L与第一重掺杂区18H，以及具有第二掺杂类型的第二重掺杂区20H与第二轻掺杂区20L。如图11所示，接着移除部分的第三介电层16、部分的第四介电层15与部分的第一图案化掺杂堆栈结构12以形成暴露出第一重掺杂区18H的一第一接触洞241，以及移除部分的第三介电层16、部分的第四介电层15与部分的第二掺杂层14以形成暴露出第二重掺杂区20H的一第二接触洞242。随后，于第一接触洞241内形成与第一重掺杂区18H电性连接的一第一电极261，以及于第二接触洞242内形成与第二重掺杂区20H电性连接的一第二电极262，即制作出本实施例的太阳能电池40。请参考图12。图12绘示了本发明的一比较实施例的太阳能电池的示意图。如图12所示，本比较实施例的太阳能电池50未包括选择性射极结构，第一电极261系与第一轻掺杂区18L接触，而第二电极262系与第二轻掺杂区20L接触，因此具有较高的接触电阻。本发明的太阳能电池系为具有选择性射极结构的交指背电极太阳能电池。由于第一电极261与第二电极262均设置于基底10的第二表面102,因此可增加基底10的第一表面101的入光量。此外，第一电极261系与具有重度掺杂的第一重掺杂区18H接触，且第二电极262系与具有重度掺杂的第二重掺杂区20H接触，因此具有较低的接触电阻。另一方面，具有轻度掺杂的第一轻掺杂区18L与第二轻掺杂区20L具有较低的饱和电流，因此可减少电子-空穴对的复合(recombination),同时并可增加对于红外线的吸收,而可增加光电转换效率。相较于比较实施例的太阳能电池，本发明的较佳实施例的太阳能电池的光电转换效率大体上可再多提升约0. 59TO. 6%。另外，本发明的制作太阳能电池的方法利用图案化掺杂堆栈结构作为扩散阻障，仅需利用一道扩散工艺即可形成具有第一掺杂类型的第一轻掺杂区与第一重掺杂区以及具有第二掺杂类型的第二轻掺杂区与第二重掺杂区，因此可简化工艺并节省成本。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据 本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种制作太阳能电池的方法，其特征在于，包括 提供一基底，其中该基底具有一第一表面与一第二表面，且该第一表面相对于该第二表面； 形成一第一图案化掺杂堆栈结构于该基底的该第二表面上并暴露出该基板的部份该第二表面，以形成至少一第一遮蔽区与至少一第一暴露区，其中该第一暴露区具有一第一尺寸，该第一图案化掺杂堆栈结构包括相互堆栈的一第一介电层、一第一掺杂层与一第二介电层，该第一掺杂层包括多个具有一第一掺杂类型的第一掺质，该第一掺杂层系设置于该第一介电层与该第二介电层之间，该第一介电层具有一缺口，且该第一掺杂层经由该缺口与该基底的该第二表面接触； 形成且覆盖一第二掺杂层于该第一图案化掺杂堆栈结构与该基底的该第二表面上，其中该第二掺杂层接触该第一暴露区所暴露出的该第二表面，该第二掺杂层包括多个具有一第二掺杂类型的第二掺质，且该第一掺杂类型相反于该第二掺杂类型； 进行一扩散工艺，将该第一掺杂层的该等第一掺质驱入该基底的该第二表面内以于该第一遮蔽区中形成一第一轻掺杂区与一第一重掺杂区，以及将该第二掺杂层的该等第二掺质驱入该基底的该第二表面内以于至少一部份该第一暴露区中形成一第二重掺杂区； 移除部分的该第一图案化掺杂堆栈结构以形成暴露出该第一重掺杂区的一第一接触洞，以及移除部分的该第二掺杂层以形成暴露出该第二重掺杂区的一第二接触洞；以及 于该第一接触洞内形成一与该第一重掺杂区电性连接的第一电极，以及于该第二接触洞内形成一与该第二重掺杂区电性连接的第二电极。
2.根据权利要求I所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，该第一轻掺杂区的一片电阻大体上大于80 Ω / □,该第一重掺杂区的一片电阻大体上小于50 Ω / □,且该第二重掺杂区大体上小于50 Ω / □。
3.根据权利要求I所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，另包括进行一粗糙化工艺，使该基底的该第一表面形成一粗糙化表面。
4.根据权利要求I所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，另包括于该基底的该第一表面形成一抗反射层。
5.根据权利要求I所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，该基底具有该第二掺杂类型或第一掺杂类型。
6.根据权利要求I所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，该第一介电层的厚度介于I纳米至20纳米之间，且该第二介电层的厚度大于100纳米。
7.根据权利要求I所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，另包括于进行该扩散工艺之前，先于该第二掺杂层上形成一第三介电层。
8.根据权利要求7所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，该第三介电层的厚度大于100纳米。
9.根据权利要求I所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，另包括于形成该第二掺杂层之前，先形成一第四介电层于该第一图案化掺杂堆栈结构以及该基底的该第二表面上，其中该第四介电层包覆该第一图案化掺杂堆栈结构并遮蔽部份该第一暴露区以形成至少一第二遮蔽区及具有一第二尺寸的至少一第二暴露区，该第二掺杂层系接触该第二暴露区所暴露出的该基板的该第二表面，且该第二尺寸小于该第一尺寸。
10.根据权利要求9所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，更包括进行该扩散工艺将该第二掺杂层的该等第二掺质驱入该基底的该第二表面内以于该第二遮蔽区内形成一第二轻掺杂区，以及于该第二暴露区内形成该第一重掺杂区。
11.根据权利要求9所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，该第四介电层的厚度介于I纳米至20纳米之间。
12.根据权利要求9所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，该第二轻掺杂区的一片电阻大于80 Ω / □。
13.一种太阳能电池，其特征在于，包括 一基底，其中该基底具有一第一表面与一第二表面，该第一表面相对于该第二表面，且该第一表面系为一入光面； 一第一轻掺杂区，位于该基底内并邻近该第二表面； 一第一重掺杂区，位于该基底内并邻近该第二表面，其中该第一轻掺杂区与该第一重掺杂区具有一第一掺杂类型； 一第二重掺杂区，位于该基底内并邻近该第二表面，其中该第二重掺杂区具有一第二掺杂类型，且该第一掺杂类型相反于该第二掺杂类型； 一第一图案化掺杂堆栈结构，设置于该基底的该第二表面且对应于该第一轻掺杂区并暴露出该第一重掺杂区与该第二重掺杂区，其中该第一图案化掺杂堆栈结构包括相互堆栈的一第一介电层、一第一掺杂层与一第二介电层； 一第二掺杂层，位于该第一图案化掺杂堆栈结构与该基底的该第二表面上，其中该第二掺杂层暴露出部份该第一重掺杂区以及部分的该第二重掺杂区； 一第一电极，与该第一图案化掺杂堆栈结构与该第二掺杂层所暴露出的该第一重掺杂区电性连接；以及 一第二电极，与该第一图案化掺杂堆栈结构与该第二掺杂层所暴露出的该第二重掺杂区电性连接。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池，其特征在于，该第一轻掺杂区的一片电阻大于80 Ω / □,该第一重掺杂区的一片电阻小于50 Ω / □,且该第二重掺杂区小于50 Ω / □。
15.根据权利要求13所述的太阳能电池，其特征在于，该基底具有该第二掺杂类型或该第一掺杂类型。
16.根据权利要求13所述的太阳能电池，其特征在于，该基底的该第一表面具有一粗糙化表面。
17.根据权利要求13所述的太阳能电池，其特征在于，另包括一抗反射层，设置于该基底的该第一表面。
18.根据权利要求13所述的太阳能电池，其特征在于，该第一介电层的厚度介于I纳米至20纳米之间，且该第二介电层的厚度大于100纳米。
19.根据权利要求13所述的太阳能电池，其特征在于，另包括一第三介电层，设置于该第二掺杂层上。
20.根据权利要求19所述的太阳能电池，其特征在于，该第三介电层的厚度大于100纳米。
21.根据权利要求13所述的太阳能电池，其特征在于，另包括一第二轻掺杂区，位于该基底内并邻近该第二表面，其中该第二轻掺杂区具有该第二掺杂类型；以及 一第四介电层，包覆该第一图案化掺杂堆栈结构并覆盖该第二轻掺杂区。
22.根据权利要求21所述的太阳能电池，其特征在于，该第四介电层的厚度介于I纳米至20纳米之间。
23.根据权利要求21所述的太阳能电池，其特征在于，该第二轻掺杂区的一片电阻大于 80 Ω / □。
全文摘要
本发明提供一种太阳能电池及其制作方法。太阳能电池的基底具有重掺杂区与轻掺杂区。阳极与阴极均设置于基底的背面，因此，可增加基底的正面的入光量。阳极与阴极与重掺杂区接触而形成选择性射极结构，因此具有较低的接触电阻。另外，未与电极接触的轻掺杂区具有较低的饱和电流，因此，可减少电子-空穴对的复合，同时并可增加对于红外线的吸收。本发明的太阳能电池为具有选择性射极结构的交指背电极太阳能电池，其中电极与基底的重掺杂区接触，因此具有较低的接触电阻，而未与电极接触的轻掺杂区具有较低的饱和电流，因此可减少电子-空穴对的复合，同时并可增加对于红外线的吸收，而可增加光电转换效率。
文档编号H01L31/18GK102800716SQ20121023640
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者陈芃, 梁硕玮 申请人:友达光电股份有限公司