0为单晶硅基板。
[0038]更一般地说，参见图1E和图2G，多孔硅纳米粒子层可保留在太阳能电池的基板上。因此，太阳能电池结构可最终保留或至少暂时包括因处理操作而获得的这种多孔层。在一个实施例中，在用于制造太阳能电池的处理操作中，不移除多孔硅纳米粒子层的部分(例如，102或202)，而是将其保留作为在太阳能电池的基板的表面上或在太阳能电池的整个基板上方的层或层叠堆上的人工制品。
[0039]总体而言，虽然上文具体描述了某些材料，但在使其他此类实施例保持在本发明实施例的精神和范围内的情况下，一些材料可易于被其他材料取代。例如，在一个实施例中，可替代硅基板使用不同材料基板，诸如πι-v族材料基板。此外，应当理解，尽管具体描述了 N+型掺杂和P+型掺杂，但是设想的其他实施例包括相反导电型(例如)分别为P+型掺杂和N+型掺杂。
[0040]因此，已公开了使用N型掺杂硅纳米粒子制造太阳能电池发射极区域的方法和所得的太阳能电池。根据本发明的一个实施例，制造太阳能电池发射极区域的方法包括在太阳能电池的基板的第一表面上形成多个N型掺杂硅纳米粒子区域。含P型掺杂剂层形成在多个N型掺杂硅纳米粒子区域上和N型掺杂硅纳米粒子区域之间的基板第一表面上。含P型掺杂剂层的至少一部分与所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域中的每个的至少一部分混合。在一个实施例中，在将含P型掺杂剂层与N型掺杂硅纳米粒子区域混合后，从N型掺杂硅纳米粒子区域扩散N型掺杂剂，在基板中形成对应的N型扩散区域，并从含P型掺杂剂层扩散P型掺杂剂，以及在基板中N型扩散区域之间形成对应的P型扩散区域。
【主权项】
1.一种制造太阳能电池的发射极区域的方法，所述方法包括: 在所述太阳能电池的基板的第一表面上形成多个N型掺杂硅纳米粒子区域； 在所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域上以及在所述基板的所述第一表面上的所述N型掺杂硅纳米粒子区域之间形成含P型掺杂剂层；以及 将所述含P型掺杂剂层的至少一部分与所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域中的每个的至少一部分混合。2.根据权利要求1所述的方法，还包括: 在将所述含P型掺杂剂层与所述N型掺杂硅纳米粒子区域混合后，从所述N型掺杂硅纳米粒子区域扩散N型掺杂剂，在所述基板中形成对应的N型扩散区域，从所述含P型掺杂剂层扩散P型掺杂剂，以及在所述基板中的所述N型扩散区域之间形成对应的P型扩散区域。3.根据权利要求2所述的方法，其中从所述N型掺杂硅纳米粒子区域扩散N型掺杂剂的步骤还包括从与所述含P型掺杂剂层混合的所述掺杂硅纳米粒子扩散一定量的P型掺杂剂，其中，所述对应的N型扩散区域包含所述一定量的P型掺杂剂。4.根据权利要求2所述的方法，其中采用与所述混合相同的加热操作来进行扩散。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述基板的所述第一表面是所述太阳能电池的背表面，所述基板的所述第二表面是所述太阳能电池的光接收表面，所述方法还包括: 形成到所述N型扩散区域和所述P型扩散区域的金属触点。6.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域的步骤包括印刷或旋涂掺杂磷的硅纳米粒子，所述掺杂磷的硅纳米粒子具有大约在5-100纳米范围内的平均粒度和大约在10-50%范围内的孔隙率。7.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述含P型掺杂剂层的步骤包括在所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域上以及在所述基板的所述第一表面上的所述N型掺杂硅纳米粒子区域之间形成氧化硼(B2O3)层。8.根据权利要求7所述的方法，其中形成所述B203层的步骤包括沉积三溴化硼(BBr 3)和氧气(O2) O9.根据权利要求1所述的方法，其中所述N型掺杂硅纳米粒子是掺杂磷的硅纳米粒子，其中所述含P型掺杂剂层是含硼层，并且其中混合所述含P型掺杂剂层与所述N型掺杂硅纳米粒子区域的步骤包括形成对应的硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)区域。10.根据权利要求1所述的方法，其中在大约700-1100摄氏度范围内的温度下持续进行所述加热大约1-100分钟来进行所述混合。11.一种根据权利要求1所述的方法制造的太阳能电池。12.—种制造太阳能电池的发射极区域的方法，所述方法包括: 在所述太阳能电池的基板的第一表面上形成多个N型掺杂硅纳米粒子区域； 在所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域上以及在所述基板的所述第一表面上的所述N型掺杂硅纳米粒子区域之间形成含P型掺杂剂层； 在所述含P型掺杂剂层上形成耐蚀层；以及 蚀刻所述基板的与所述第一表面相对的第二表面，以对所述基板的所述第二表面进行纹理化，其中所述耐蚀层在蚀刻期间保护所述含P型掺杂剂层。13.根据权利要求12所述的方法，还包括: 在形成所述含P型掺杂剂层后，加热所述基板，以从所述型N掺杂硅纳米粒子区域扩散N型掺杂剂，在所述基板中形成对应的N型扩散区域，从所述含P型掺杂剂层扩散P型掺杂剂，以及在所述基板中的所述N型扩散区域之间形成对应的P型扩散区域。14.根据权利要求13所述的方法，其中在大约850-1100摄氏度范围内的温度下持续进行所述加热大约1-100分钟。15.根据权利要求13所述的方法，其中在所述蚀刻之后进行所述加热。16.根据权利要求13所述的方法，其中所述基板的所述第一表面是所述太阳能电池的背表面，所述基板的所述第二表面是所述太阳能电池的光接收表面，所述方法还包括: 形成到所述N型扩散区域和所述P型扩散区域的金属触点。17.根据权利要求12所述的方法，还包括: 在蚀刻所述基板的所述第二表面之后，在所述基板的纹理化第二表面上形成抗反射涂层。18.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域的步骤包括印刷或旋涂掺杂磷的硅纳米粒子，所述掺杂磷的硅纳米粒子具有大约在5-100纳米范围内的平均粒度和大约在10-50%范围内的孔隙率。19.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述含P型掺杂剂层的步骤包括形成一层硼硅酸盐玻璃(BSG)。20.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述耐蚀层的步骤包括形成氮化硅层。21.根据权利要求12所述的方法，其中所述基板是单晶硅基板，并且其中蚀刻所述基板的所述第二表面的步骤包括用基于氢氧化物的湿式蚀刻剂处理所述第二表面。22.一种根据权利要求12所述的方法制造的太阳能电池。23.一种太阳能电池，包括: 多个N型掺杂硅纳米粒子区域和对应的N型扩散区域，所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域设置在所述太阳能电池的基板的第一表面上，所述对应的N型扩散区域在所述基板中； 含P型掺杂剂层和对应的P型扩散区域，所述含P型掺杂剂层设置在所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域上以及设置在所述基板的所述第一表面上的所述N型掺杂硅纳米粒子区域之间，所述对应的P型扩散区域在所述基板中的所述N型扩散区域之间； 耐蚀层，所述耐蚀层设置在所述含P型掺杂剂层上； 第一组金属触点，所述第一组金属触点被设置成穿过所述耐蚀层、所述含P型掺杂剂层和所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域、以及到达所述N型扩散区域；以及 第二组金属触点，所述第二组金属触点被设置成穿过所述耐蚀层和所述含P型掺杂剂层、以及到达所述P型扩散区域。24.根据权利要求23所述的太阳能电池，还包括: 所述基板的纹理化第二表面，所述纹理化第二表面与所述第一表面相对。25.根据权利要求24所述的太阳能电池，其中所述基板的所述第一表面是所述太阳能电池的背表面，所述基板的所述第二表面是所述太阳能电池的光接收表面。26.根据权利要求24所述的太阳能电池，还包括: 抗反射涂层，所述抗反射涂层设置在所述基板的纹理化第二表面上。27.根据权利要求23所述的太阳能电池，其中所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域包含掺杂磷的娃纳米粒子，所述掺杂磷的娃纳米粒子具有大约在5-100纳米范围内的平均粒度。28.根据权利要求23所述的太阳能电池，其中所述含P型掺杂剂层为一层硼硅酸盐玻璃(BSG) ο29.根据权利要求23所述的太阳能电池，其中所述耐蚀层为氮化硅层。30.根据权利要求23所述的太阳能电池，其中所述基板为单晶硅基板。
【专利摘要】本发明描述了使用N型掺杂硅纳米粒子制造太阳能电池的发射极区域的方法和所得的太阳能电池。在一个例子中，制造太阳能电池的发射极区域的方法包括在所述太阳能电池的基板的第一表面上形成多个N型掺杂硅纳米粒子区域。在所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域上以及在所述基板的所述第一表面上的所述N型掺杂硅纳米粒子区域之间形成含P型掺杂剂层。所述含P型掺杂剂层的至少一部分与所述多个N型掺杂硅纳米粒子区域中的每个的至少一部分混合。
【IPC分类】H01L31/0352, H01L31/068, H01L31/0224
【公开号】CN105210196
【申请号】CN201380066561
【发明人】保罗·卢斯科托福, 彼得·J·卡曾斯, 史蒂文·爱德华·莫里萨, 安·瓦尔德豪尔
【申请人】太阳能公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2013年6月18日
【公告号】DE112013006061T5, US20140166093, WO2014098982A1