專利名稱：：制造光伏電池的方法、由該方法制造的光伏電池及其應(yīng)用的制作方法制造光伏電池的方法、由該方法制造的光伏電池及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
和
背景技術(shù)：
：本發(fā)明，在其一些實施方式中，涉及能量轉(zhuǎn)換，并且更加尤其是，但不排他地，涉及包括摻雜的半導(dǎo)電襯底的光伏電池，并涉及其生產(chǎn)方法。光伏電池能夠把光直接轉(zhuǎn)換為電。人們非常在未來能夠通過光伏電池把日光轉(zhuǎn)換為電提供可再生能源的重要來源，從而能夠減少不可再生能源(如礦物燃料)的使用。然而，盡管全世界都需要對環(huán)境無危害的可再生能源，但制造光伏電池的高費(fèi)用，以及它們將日光轉(zhuǎn)換為電的有限效率，至今已經(jīng)限制了它們作為電的商業(yè)來源的應(yīng)用。因此對生產(chǎn)相對便宜并具有高效率的光伏電池存在強(qiáng)烈的需求。光伏電池通常包括P-型硅襯底，其用n-摻雜物(例如磷)摻雜在其中的一面上，以形成n+層，并用P-摻雜物(例如硼)摻雜在其中的另一面上，以形成P+層，從而形成H+-P-P+結(jié)構(gòu)。如果使用n-型硅襯底，則形成n+-n-p+結(jié)構(gòu)。然后將電接觸施加于每個面。電接觸必須僅覆蓋表面積的一小部分，以避免阻礙光通過。電接觸典型地以柵格圖案(gridpattern)施加，以避免覆蓋太多表面積。單面的光伏電池在光伏電池的一個面具有這樣的網(wǎng)格圖案，而雙面光伏電池在光伏電池的兩面都具有這樣的圖案，并且因此能夠從任何方向收集光。可以通過減小光從光伏電池表面的反射來提高效率。實現(xiàn)此目的的方法包括紋理化(毛化)表面并且施加抗反射涂層。二氧化鈦(TiO2)、ZrO2、Ta2O5和氮化硅是目前實踐中使用的抗反射涂層的實例。在Kranzel等于2006年在夏威夷召開的IEEE第4屆光伏能量轉(zhuǎn)換國際會議(2006IEEE4thWorldConferenceonPhotovoltaicEnergyConversion)上所提交的文章中描述了利用在背面上的二氧化硅/氮化硅堆疊系統(tǒng)生產(chǎn)光伏電池的示例性方法。此外，提高效率的嘗試包括用選擇性發(fā)射極生產(chǎn)光伏電池，其中n+層更重地?fù)诫s在電接觸下方的區(qū)域，以減少接觸電阻。德國專利No.102007036921描述了這樣的方法，披露了一種產(chǎn)生具有n+-p-p+結(jié)構(gòu)的太陽能電池的方法，其中使用具有對應(yīng)于接觸網(wǎng)格圖案的開口的掩蔽層，并用磷摻雜，以使得在接觸網(wǎng)格下方的磷濃度是最高的。美國專利No.6，277，667披露一種制造太陽能電池的方法，其中利用絲網(wǎng)印刷來施加n-摻雜物源以形成n+區(qū)，并使用低劑量的n-摻雜物源以形成淺摻雜的n+區(qū)。然后將電極絲網(wǎng)印刷到n+區(qū)上。美國專利No.5,871,591披露了將磷擴(kuò)散入硅襯底的表面中，將圖案化的網(wǎng)格金屬化在摻雜磷的表面上，并等離子體蝕刻該摻雜磷的表面，以使得電接觸下面的襯底被遮蔽而未被遮蔽的材料被選擇性去除。實現(xiàn)n+層在電接觸下方區(qū)域更重地?fù)诫s的另外的方法是使用自摻雜(self-doping)電極。例如，美國專利No.6，180，869披露了自摻雜硅的電極，其主要由與摻雜物熔合的金屬形成。在合金與硅襯底一起加熱時，將摻雜物摻入熔化的硅中。俄羅斯專利No.2139601披露了一種通過高溫處理在其背面施加有硼硅酸鹽膜(borosilicatefilm)而在其正面施加有磷娃酸鹽膜(phosphosilicatefilm)的娃襯底來制造具有n+-p-p+結(jié)構(gòu)的太陽能電池的方法。然后將硅層從襯底的正面去除并將該正面紋理化在一個操作中進(jìn)行。接著在正面上形成n+層，然后形成接觸。另外的
背景技術(shù)：
包括美國專利No.6，825，104、美國專利No.6，552，414、歐洲專利No.1738402以及美國專利No.4，989，059。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的方面，提供了生產(chǎn)光伏電池的方法，該方法包括a)用n-摻雜物摻雜半導(dǎo)電襯底的第一表面，以使得在該襯底中形成第一n+層；b)用P-摻雜物摻雜所述半導(dǎo)電襯底的第二表面，以使得在該襯底中形成P+層；c)向第二表面施加抗反射涂層，該抗反射涂層包括選自由氮化硅和氮氧化硅組成的組中的物質(zhì)；d)從該襯底的第一表面去除部分的第一n+層，以使得留在襯底的第一表面中的n-摻雜物的濃度在整個第一表面是可變的；e)用n-摻雜物摻雜襯底的第一表面，以形成第二n+層，以使得在第二n+層中的n-摻雜物的濃度在整個第一表面是可變的；以及f)在第一表面和第二表面的上均形成電接觸，由此產(chǎn)生光伏電池，其中，向第二表面施加抗反射涂層是在從第一表面去除部分的第一n+層之前或之后，并且在用n-摻雜物摻雜襯底的第一表面以形成第二n+層之前進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的方面，提供了根據(jù)本文所描述的方法生產(chǎn)的光伏電池。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的方面，提供了一種包括半導(dǎo)電襯底的光伏電池，該襯底在其第一表面上包括n+層并在其第二表面上包括P+層,該n+層包含n-摻雜物而該P(yáng)+層包含P-摻雜物，第二表面涂有抗反射涂層，該抗反射涂層包含選自由氮化硅和氮氧化硅組成的組中的物質(zhì)，并且電接觸連接至第一表面和第二表面中的每一個，其中第一表面被紋理化以包括峰和谷，以及其中在n+層中的n-摻雜物在第一表面的峰中的濃度高于在第一表面的谷中的濃度。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的方面，提供了包括多個本文中所描述的光伏電池的光伏陣列，所述多個光伏電池彼此連接。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的方面，提供了包括根據(jù)本文所描述的光伏陣列的發(fā)電設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的方面，提供了包括根據(jù)本文所描述的光伏電池的電子器件。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的方面，提供了電磁輻射檢測器，該檢測器包括本文所描述的光伏電池，其中電磁輻射選自由紫外輻射、可見輻射以及紅外輻射組成的組。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,第一n+層的特征在于其具有小于30歐姆的薄層電阻。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，第一n+層具有在0.4-2iim范圍內(nèi)的深度。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，第二n+層的特征在于氣具有在30-100歐姆范圍內(nèi)的薄層電阻。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，光伏電池的n+層的特征在于薄層電阻在30-100歐姆的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，第二n+層具有在0.2-0.7iim的范圍內(nèi)的深度。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，光伏電池的n+層具有在0.2-0.7iim的范圍內(nèi)的深度。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，從第一表面去除部分的第一n+層包括紋理化第一表面。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，紋理化在第一表面中產(chǎn)生峰和谷，其中在紋理化之后留在第一表面中的所述n-摻雜物的濃度在峰中的濃度高于在谷中的濃度。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，在第二n+層中的n-摻雜物在峰中的濃度高于在谷中的濃度。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，n-摻雜物在第二n+層的峰中的濃度是n_摻雜物在第二n+層的谷中的濃度的至少兩倍。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，n-摻雜物在光伏電池的峰中的濃度是n-摻雜物在光伏電池的谷中的濃度的至少兩倍。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，n-摻雜物在第二n+層的峰中的濃度是至少5X102°原子/cm3。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，n-摻雜物在光伏電池的峰中的濃度是至少5X102°原子/cm3。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，n-摻雜物在第二n+層的谷中的濃度小于IO21原子/3cmo根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，n-摻雜物在光伏電池的谷中的濃度小于IO21原子/3cmo根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，從第一表面去除部分的n+層包括將第一表面蝕刻至4iim至12iim范圍內(nèi)的平均深度。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，蝕刻是通過堿性溶液進(jìn)行的。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,第一n+層與P+層同時形成。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，用n-摻雜物摻雜以形成第一n+層而用p_摻雜物摻雜以形成P+層通過以下步驟實現(xiàn)(i)將包含P-摻雜物的膜施加于第二表面；(ii)將包含n_摻雜物的膜施加于第一表面；以及(iii)加熱襯底，從而同時形成第一n+層和P+層。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，包含P-摻雜物的膜以及包含n-摻雜物的膜均包含二氧化硅。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，包含P-摻雜物的膜包含二氧化硅。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，包含n-摻雜物的膜包含五氧化二磷。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，包含n-摻雜物的膜包含至少20重量百分比的五氧化二磷。根據(jù)一些實施方式，該方法進(jìn)一步包括使涂覆第二表面的涂層經(jīng)受熱處理。根據(jù)一些實施方式，該熱處理使抗反射涂層的折射率增加。根據(jù)一些實施方式，該熱處理使至少一部分的抗反射涂層的折射率增加至少0.05。根據(jù)一些實施方式，該熱處理的同時用n_摻雜物摻雜襯底的第一表面，以形成第二n+層。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，該方法包括施加抗反射涂層，該抗反射涂層的特征在于其具有在2.I至2.2范圍內(nèi)的折射率。根據(jù)的一些實施方式，光伏電池的第二表面上的抗反射涂層的特征在于其具有在2.I至2.4范圍內(nèi)的折射率。根據(jù)的一些實施方式，第二表面上的抗反射涂層的特征在于其具有從與襯底的界面方向下降的梯度折射率。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，該方法包括施加具有I.7至2.25的范圍內(nèi)的梯度折射率的抗反射涂層。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，抗反射涂層的梯度折射率在I.7至2.45的范圍內(nèi)。根據(jù)一些實施方式，施加于第二表面的抗反射涂層通過由該抗反射涂層所涂覆的表面的n-摻雜物來抑制摻雜。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，該方法進(jìn)一步包括隨后將抗反射涂層施加至第一表面以形成第二n+層。根據(jù)一些實施方式，光伏電池進(jìn)一步包括在第一表面上的抗反射涂層。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，半導(dǎo)電襯底在所述摻雜之前是n-型半導(dǎo)體。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，半導(dǎo)電襯底在所述摻雜之前是P-型半導(dǎo)體。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，半導(dǎo)電襯底包含娃。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，n-摻雜物包含磷。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，P-摻雜物包含硼。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，光伏電池的特征在于，短路電流密度為至少0.033安培/cm2。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，光伏電池的特征在于，填充因子為至少75.5%。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，光伏電池的特征在于，效率為至少16.7%。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，光伏電池是雙面光伏電池。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，光伏電池包括n+-n-p+結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，光伏電池包括n+-p-p+結(jié)構(gòu)。除非另外定義，本文所使用的全部技術(shù)和/或科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所從屬的本領(lǐng)中的普通技術(shù)人員的通常理解相同的含義。盡管下文中描述了示例性方法和/或材料，但類似或等同于本文所描述的方法和材料可以用于實踐或測試本發(fā)明的實施方式。在存在沖突的情況下，本專利申請說明書(包括定義)將控制。此外，材料、方法和實例僅是說明性的，而不是意在成為必要的限制。本文僅以實施例的方式并參考附圖描述了本發(fā)明的一些實施方式?，F(xiàn)在詳細(xì)具體參考附圖，需要強(qiáng)調(diào)的是，所示出的特定實施方式是通過實施例的方式并意在說明性討論本發(fā)明。在這方面，結(jié)合附圖的描述使得可以如何實踐本發(fā)明的實施方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而目是顯而易見的。在附圖中圖I描繪了用于根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式生產(chǎn)光伏電池的不例性方法的不意圖；圖2描繪了用于根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式生產(chǎn)光伏電池的另外的示例性方法的不意圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式生產(chǎn)的光伏電池中短路電流密度(Jsc，niA/cm2)對蝕刻深度(在微米計)的依賴性的曲線圖，其中電池的第一n+層的薄層電阻是13、17或25歐姆；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式生產(chǎn)的光伏電池中填充因子(FF)對蝕刻深度(在微米計)的依賴性的曲線圖，其中電池的第一n+層的薄層電阻是13、17或25歐姆；圖5是示出對于根據(jù)本發(fā)明實施方式生產(chǎn)的光伏電池，效率對蝕刻深度(在微米計)的依賴性的曲線圖，其中電池的第一n+層的薄層電阻是13、17或25歐姆；圖6是示出在通過硼摻雜形成p+-p-p+結(jié)構(gòu)后(I)、在氮化硅沉積后(2)和晶片的熱處理后(3)的具有p+-p_p+結(jié)構(gòu)的娃晶片中測得的有效少數(shù)載流子(effectiveminoritycarrier)壽命(在微秒計)的圖；以及圖7是示出計算的硅光伏電池的短路電流密度(以毫安/cm2計)作為光伏電池的I-層或2-層抗反射涂層的最低層的折射率函數(shù)的曲線，理論上該硅電池在具有1.45的折射率的介質(zhì)中具有最大內(nèi)量子效率。具體實施例方式本發(fā)明，在其一些實施方式中，涉及能量轉(zhuǎn)換，且更加尤其是，但不排他地，涉及包括摻雜的半導(dǎo)電襯底的光伏(PV)電池，并涉及其生產(chǎn)方法。在對高效率且相對便宜的用于將光能轉(zhuǎn)換為電能的光伏電池中的研究中，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)披露，具有以濃度可變化的n-摻雜物為特征的n-摻雜層的光伏電池表現(xiàn)出提聞的效率。此外，本發(fā)明的發(fā)明人已設(shè)想，在通過用P-摻雜物摻雜襯底的一面，接著用n-摻雜物摻雜另一面來實施摻雜襯底以產(chǎn)生光伏電池時，可以通過引入簡單、廉價的用于在用n-摻雜物摻雜另一面之前將抗反射涂層施加于P-摻雜表面的操作來增加光伏電池的效率?？狗瓷渫繉涌梢苑乐筺-摻雜物與P-摻雜表面的接觸，從而有利地分開兩種類型的摻雜物。而且，可選地，可以通過用于引入n-摻雜物的相同熱處理來最優(yōu)化涂層的抗反射性質(zhì)，從而使該方法更為有效。本發(fā)明的發(fā)明人因此設(shè)計并且成功地實施了用于生產(chǎn)光伏電池的新方法，該方法涉及與其他方法相比較少的操作數(shù)量，以及因此帶來的成本效益和生產(chǎn)效率，引起生產(chǎn)程序期間更少的故障。該新方法進(jìn)一步產(chǎn)生具有超過許多其他PV電池的性能參數(shù)的光伏電池。在實踐本發(fā)明時，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)利用相對簡單、因此相對便宜的操作，產(chǎn)生具有n+-p-p+結(jié)構(gòu)以及在n+層中n-摻雜物的可變濃度的光電(PV)電池。通過摻雜形成第一n+層，然后將其在光伏電池的不同區(qū)域去除至不同的程度，以使得留下的n-摻雜物以可變的濃度存在。接著通過摻雜而形成第二n+層，并且由于去除第一n+層的可變性質(zhì)，n-摻雜物的濃度在整個第二n+層中是可變的。在沒有任何特定的理論限制的情況下，認(rèn)為n-摻雜物在n+層中的可變濃度提供n-摻雜物的高濃度的優(yōu)勢與n-摻雜物的低濃度的優(yōu)勢的組合。因此，認(rèn)為高濃度的隨機(jī)分布的局部區(qū)域的存在使光伏電池的串聯(lián)電阻減小，由此增加光伏電池的填充因子和效率，而低濃度區(qū)域的存在通過防止以高摻雜物濃度為特征的短路電流的減小來增加效率。在詳細(xì)解釋本發(fā)明的至少一種實施方式之前，應(yīng)理解本發(fā)明不必限制于其說明書中在下文中的描述中列出的和/或在附圖和/實施例中說明的組件和/或方法的構(gòu)造以及安排的細(xì)節(jié)。能夠有其他實施方式或以各種方式來實踐或?qū)嵤┍景l(fā)明。現(xiàn)在參考附圖，圖I示出了用于根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式生產(chǎn)光伏電池的一種示例性方法。將含有P-摻雜物的膜2涂覆在半導(dǎo)電襯底I在一個面上。然后用含有n-摻雜物的膜3在襯底的與含有P-摻雜物膜2相對的另一面上涂覆襯底I。誘導(dǎo)摻雜物從膜的擴(kuò)散(例如通過加熱)，從而使得第一n+層4和P+層5同時形成。然后將膜2和3去除。接著通過蝕刻溶液紋理化襯底I的表面，在襯底表面形成峰和谷(除了在P+層5，其抗紋理化)。第一n+層4僅留在紋理化表面的峰處。然后用背面抗反射涂層6涂覆襯底I。形成第二n+層7，然后用正面抗反射涂層8涂覆。背面抗反射涂層6防止第二n+層7與P+層5在襯底I的邊緣處接觸。然后在襯底的兩個面上形成電接觸9，以形成光伏電池。圖2示出了用于根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式生產(chǎn)光伏電池的另外的示例性方法。將含有P-摻雜物的膜2涂覆在半導(dǎo)電襯底I在一面上。然后用含有n-摻雜物的膜3在襯底的與含有P-摻雜物膜2相對的另一面上涂覆襯底I。誘導(dǎo)摻雜物從膜的擴(kuò)散(例如通過加熱)，從而使得第一n+層4和P+層5同時形成。然后將膜2和3去除。然后用背面抗反射涂層6涂覆P+層5。接著通過蝕刻溶液紋理化襯底I的表面，在襯底表面形成峰和谷(除了背面抗反射涂層6，其抗紋理化)。第一n+層4僅留在紋理化表面的峰處。形成第二n+層7，然后用正面抗反射涂層8涂覆。背面抗反射涂層6防止第二n+層7與P+層5在襯底I的邊緣處接觸。然后在襯底的兩個面上形成電接觸9，以形成光伏電池。以上描述的示例性方法實現(xiàn)了n-摻雜物的可變濃度，由于n-摻雜物的濃度在紋理化表面的峰處較高，因此其中源于第二n+層7的形成的n-摻雜物是與從第一n+層4中保留的n-摻雜物一起存在的。以上描述的示例性方法也不會使得P+層與n+層之間發(fā)生重疊，因為在形成第二n+層時，P+層受背面抗反射涂層的保護(hù)。此外，上文所述的方法尤其有利的是，在于它們利用通過多種機(jī)制提高光伏電池的效率的操作。因此，紋理化既通過減少由于從電池表面的反射而損耗的光的百分比又通過造成n-摻雜物的可變濃度來提高光伏電池的效率。第一n+層的形成和去除既通過促進(jìn)造成n-摻雜物的可變濃度又通過有利地防止不利地增加分流的P+區(qū)域在n+層中的形成來提高效率。背面抗反射涂層減少反射并在形成第二n+層時保護(hù)P+層。因此，這些方法不需要過多的程序，而且事實上比常規(guī)生產(chǎn)PV電池涉及更少的程序，并且包括在這些方法中程序沒有一個是特別復(fù)雜的。因此，實行該方法是相對簡單且便宜的。程序的數(shù)量減少使得缺陷形成的機(jī)會減少，從而使整個方法更為有效。圖3示出了在蝕刻時根據(jù)本發(fā)明的實施方式制備的光伏電池的短路電流密度在紋理化相對較淺時(例如平均小于約4ym)是減小的。圖4示出了在蝕刻時根據(jù)本文所描述的方法制備的光伏電池的填充因子在紋理化相對較深時(例如平均多于約12um)是減小的。圖5示出了在蝕刻時根據(jù)本文所描述的方法制備的光伏電池的效率在以中間深度紋理化時(例如平均為約4-12iim)是最大的。在沒有被任何特別的理論限制的情況下，人們相信，由于沒有去除足夠的第一n+層的n-摻雜物，因此較淺的紋理化并不會使n-摻雜物具有期望的可變濃度，并且由于事實上去除了第一n+層的所有n-摻雜物，相對較深的蝕刻也不會使n-摻雜物具有可變濃度。因此，我們認(rèn)為，蝕刻的中間平均深度對于產(chǎn)生n-摻雜物的可變濃度是最佳的，因為中間平均深度包括具有相對較深的蝕刻的區(qū)域(谷)和具有相對較淺的蝕刻的區(qū)域(峰)。以上所描述的示例性方法還形成非對稱結(jié)構(gòu)，其中一面是紋理化的，而另一面是平滑的(非紋理化的)。在沒有被任何特別的理論限制的情況下，認(rèn)為這樣的結(jié)構(gòu)在輻射入射在紋理化表面上時是有利的，因為紋理化表面減少反射，而平滑的非紋理化表面則增強(qiáng)到達(dá)電池背面的長波長輻射的內(nèi)部反射，由此使長波長輻射對產(chǎn)生電流的貢獻(xiàn)增加。此外，平滑的P+表面的有效表面復(fù)合(surfacerecombination)低于紋理化表面,使得效率的損耗較低。然而，進(jìn)一步認(rèn)為，平滑的背面對于雙面光伏電池是不利的，因為在電池的背面被照亮?xí)r，背面的相對較高的反射會降低效率。因此，有利的是提供用于背面的有效抗反射涂層。如本文中描述的，可將氮化硅和/或氮氧化硅沉積在襯底上，以形成具有可控折射率的涂層。如圖7所示，高折射率(例如2.3或更高)提高了抗反射涂層的有效性。然而，具有超過2.2的折射率的氮化娃層的特性在于其在短波長的光吸收增加[Opto-ElectronicsRev.2004,12:41-44]，該特性會降低光伏電池的效率。因此，有利的是沉積具有小于2.2的折射率的涂層(例如在2.I至2.2的范圍內(nèi))，盡管這樣的涂層的抗反射性質(zhì)并不是最優(yōu)的。在沒有被任何特別理論限制的情況下，認(rèn)為本文中所描述的對抗反射涂層的熱處理，在不犧牲在短波長處的低吸收(其以具有低折光率的涂層為特征)的情況下，通過將抗反射涂層的折射率增加至更優(yōu)的水平而至少部分地克服以上所描述的問題。此外，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)揭示了，氮化硅和/或氮氧化硅涂層的熱處理保持較低水平的表面復(fù)合，如圖所示6，由此增加光伏電池的效率。因此，應(yīng)理解，施加根據(jù)本文中所描述的實施方式的抗反射涂層可以通過與減少反射不必然相關(guān)的機(jī)制來增加效率。在沒有被任何特別理論限制的情況下，認(rèn)為在表面上沉積氮化硅由于引入電荷和/或氫原子而增加P+層表面復(fù)合的水平，而熱處理消除這樣的電荷和/或氫原子，由此降低表面復(fù)合的水平。因此，根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的方面，提供了生產(chǎn)光伏電池的方法，該方法包括a)用n-摻雜物摻雜半導(dǎo)電襯底的第一表面，以在襯底中形成第一n+層；b)用P-摻雜物摻雜該半導(dǎo)電襯底的第二表面，以在襯底中形成P+層；c)將抗反射涂層(例如包含氮化硅和/或氮氧化硅)施加于第二表面；d)從襯底的第一表面去除部分的第一n+層，以使得留在襯底的第一表面中的n-摻雜物的濃度在整個第一表面是可變的；e)用n-摻雜物摻雜襯底的第一表面，以形成第二n+層，以使得在第二n+層中的n-摻雜物的濃度在整個第一表面是可變的；以及f)在第一表面和第二表面的上均形成電接觸。施加抗反射涂層(步驟c)可以在去除部分的第一n+層(步驟d)之前或之后進(jìn)行，但在任何情況下都是在摻雜第一表面以形成第二n+層(步驟e)之前進(jìn)行。如本文中討論的，在抗反射涂層至少在某種程度上抗n-摻雜物的擴(kuò)散時，這樣施加抗反射涂層可以用于防止在P+層和第二n+層之間的重疊。因此，在一些實施方式中，第二表面的抗反射涂層對于n-摻雜物(例如磷)至少在某種程度上是不可滲透的，以使得該涂層抑制n-摻雜物進(jìn)入在第二表面上的P-摻雜區(qū)域?？蛇x地，該涂層使得進(jìn)入涂有該涂層區(qū)域的n-摻雜物減少至少99%，可選地至少99.9%，并且可選地至少99.99%?？蛇x地，該涂層對于n-摻雜物是完全不可滲透的。抗反射涂層可以由為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何合適的方法(例如化學(xué)氣相沉積或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)而形成。如在下文的實施例部分舉例說名的，包含氮化硅和/或氮氧化硅的抗反射涂層尤其適用于根據(jù)本文中所描述的操作來增加光伏電池的效率。然而，也考慮根據(jù)本文中所描述的操作施加包含其他合適的物質(zhì)(例如Ti02、Zr02、Ta2O5)的抗反射涂層。抗反射涂層可以包括一個或多個層。在存在多于一個層時，不同的層的例如折射率(例如上層具有比下層更低的折射率)和/或組成(例如一層包含氮氧化硅而另外的層包含氮化硅)可以不同。根據(jù)一些實施方式，該方法進(jìn)一步包括使抗反射涂層經(jīng)受熱處理(例如加熱)，例如，增加抗反射涂層的折射率的熱處理。因此，例如，氮化硅(抗反射涂層的示例性組成)的折射率通過熱處理而增加[Winderbaumetal."INDUSTRIALPECVDSILICONNITRIDE:SURFACEANDBULKPASSIVATIONOFSILICONWAFERS",19thEuropeanPVSEC,Paris,France,2004,576-579]。可選地,熱處理使至少部分(例如最低部分，其最接近娃襯底)的抗反射涂層的折射率增加至少0.05(例如從2.2以下增加到至少2.25)，可選地增加至少0.I(例如從2.2以下增加到至少2.3)，并且可選地增加至少0.15(例如從2.2以下增加到至少2.35)。熱處理可以用于摻雜襯底，例如，通過在包含摻雜物的物質(zhì)(例如氣體、糊狀物)存在的情況下加熱襯底。因此，在一些實施方式中，熱處理(例如在800°C至900°C的溫度范圍內(nèi)，10至30分鐘)用n-摻雜物同時摻雜襯底的第一表面以形成本文上面所述的第二n+層。這樣的實施方式在不增加生產(chǎn)光伏電池所涉及的操作的數(shù)量的情況下，有利地允許對抗反射涂層的熱處理。抗反射涂層的熱處理和摻雜n-摻雜物的同時發(fā)生在本文下面的在實施例部分舉例說明。基于本文所描述的教導(dǎo)，對于確定適于用摻雜n-摻雜物和優(yōu)化抗反射涂層的條件(例如溫度、處理的時間)在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)。在一些實施方式中，施加于第二表面的抗反射涂層的特征在于其折射率在2.I至2.2的范圍內(nèi)。應(yīng)該理解，這樣的折射率是指，例如，在施加之后和在熱處理之前所施加的涂層。可選地，通過熱處理增加折射率，以使得在所生產(chǎn)的光伏電池中的折射率更高(例如在2.15至2.4的范圍內(nèi))。在一些實施方式中，施加于第二表面的抗反射涂層的特征在于從與襯底的界面方向減少的梯度折射率(即，折射率在與襯底的界面處是最高的而在距離襯底最遠(yuǎn)的涂層區(qū)域是最低的)?？蛇x地，梯度折射率在I.7至2.25之間的范圍內(nèi)(例如，在施加之后且在熱處理之前)?？蛇x地，通過熱處理增加折射率，以使得在制成的光伏電池中的梯度折射率更高(例如在I.7至2.45的范圍內(nèi))?？狗瓷渫繉涌梢?，例如，在形成第二n+層后，可選地施加于第一表面。可以使用任何合適的涂層(例如Ta205、Ti02、氮化硅、氮氧化硅)。在形成第二n+層之后所施加的抗反射涂層與第二n+層形成之前所施加的抗反射劑可以相同或不同。對于施加于第二表面的抗反射涂層，示例性涂層包括氮化硅和氮氧化硅。術(shù)語“氮化硅”，如本文中使用的，描述了基本由硅和氮，包括Si和N的各種同位素(stochiometries)(例如Sl3N4)組成的一系列物質(zhì),盡管一定量的另外原子(例如氫)可以作為雜質(zhì)存在。術(shù)語“氮氧化硅”指的是SiNxOy,其中每個X和y是至多為2的正數(shù)(例如在0.I到2之間)，且X和y符合Si、N和0的化合價要求。一定量的另外原子(例如氫)可以作為雜質(zhì)存在。根據(jù)例示性實施方式，襯底相對薄且平，以使得襯底具有兩個在相對的表面，其作為本文所描述的第一表面和第二表面。硅(例如硅晶片)是示例性半導(dǎo)電襯底。如本領(lǐng)域中所公認(rèn)的，“摻雜”是在半導(dǎo)體中引入雜質(zhì)的操作，其中可以增加在摻雜的半導(dǎo)體材料中的自由電荷載流子(freechargecarriers)的數(shù)量,且作為結(jié)果，引起摻雜的半導(dǎo)體材料中電荷載流子密度(chargecarrierdensity)的升高。“p_摻雜”是指用能夠從半導(dǎo)體材料接收弱結(jié)合的外部電子的物質(zhì)(“摻雜物”)摻雜半導(dǎo)體。因此P-摻雜(其中“P”表示正的)是用受體(acc印tor)材料、或P-型摻雜物(它們形成半導(dǎo)體中的“洞”或正電荷)摻雜半導(dǎo)體的操作。n-摻雜(其中“n”表示負(fù)的)是在半導(dǎo)體中用供電子材料、或n-型摻雜物(它們在半導(dǎo)體中形成負(fù)電荷)摻雜半導(dǎo)體的操作。如本文中使用的，術(shù)語“摻雜物”是指在存在于半導(dǎo)電襯底中時，帶來P-型或n-型電導(dǎo)率(導(dǎo)電性)的任何元素或化合物。導(dǎo)致P-型電導(dǎo)率的摻雜物在本文中稱為“P_摻雜物”,且典型地是電子受體,而導(dǎo)致n-型電導(dǎo)率的摻雜物，在本文中稱為“n-摻雜物”，且典型地是電子供體。硼是示例性的P-摻雜物，而磷是示例性的n-摻雜物。可選地，砷用作n-摻雜物。還考慮適用于PV電池的其他p-摻雜物和n-摻雜物。根據(jù)可選的實施方式，半導(dǎo)電襯底在上文描述的摻雜之前是n-型半導(dǎo)體，其形成n+和P+層。在這樣的實施方式中，光伏電池具有n+-n-p+結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在n+層和p+層之間有n層。“n+”表示具有用n-摻雜物相對強(qiáng)地?fù)诫s的層，而“p+”表示具有用p_摻雜物相對強(qiáng)地?fù)诫s的層，而“n”表示具有用n-摻雜物較弱地?fù)诫s的層。根據(jù)可選的實施方式，半導(dǎo)電襯底在以上多描述的摻雜之前是P-型半導(dǎo)體，其形成n+和P+層。在這樣的實施方式中，光伏電池具有n+-p-p+結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在n+層和p+層之間有P層?！皀+”表示具有用n-摻雜物相對強(qiáng)地?fù)诫s的層，而“p+”表示具有用P-摻雜物相對強(qiáng)地?fù)诫s的層，而“P”表示具有用P-摻雜物較弱地?fù)诫s的層。如本文中使用的，術(shù)語“在整個第一表面可變的”描述這樣的表面摻雜物在表面上的各種區(qū)域中的濃度不同于摻雜物在表面上的其他(例如鄰近的)區(qū)域的濃度。n-摻雜物在第一表面上的任何位置的濃度可以由本領(lǐng)域已知的方法確定，例如，通過從襯底的表面取薄片樣品并且確定其元素組成?？蛇x地，次級離子質(zhì)量分光法(SIMS)用于確定n-摻雜物的濃度。SIMS，本領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)方法，尤其適于測定表面上的局部濃度。摻雜物的可變濃度的進(jìn)一步討論在本文下面提供。電接觸可以根據(jù)本領(lǐng)域中公知的方法形成。為了使得光能夠到達(dá)光伏電池的襯底，設(shè)置至少一個表面上(例如第一表面)的接觸以到達(dá)盡可能多的表面，而盡可能少的遮蔽表面。例如，接觸可以可選地構(gòu)造成網(wǎng)格圖案?？蛇x地，光伏電池是單面的，其中設(shè)置在一個表面上的接觸以允許光穿至襯底，如本文上面所描述的，然而在其他表面上的接觸沒有像這樣設(shè)置。例如，表面可以完全被電接觸覆蓋，像這樣的設(shè)置帶來生產(chǎn)的方便和高效率。選擇性地，光伏電池是雙面的，其中設(shè)置在兩個表面上的接觸以允許光穿至襯底，從而允許光伏電池由光照在電池的任何一面產(chǎn)生電。作為本文以上所討論并且在本文下面實施例部分中所例證的，如本文中所描述的在第二表面施加抗反射涂層，通過在第二(后)表面被照亮的時候減少反射，而尤其可用于增加雙面光伏電池的效率。根據(jù)一些實施方式，第一n+層具有在0.4-2iim范圍內(nèi)的深度?？蛇x地，該深度在0.6-1.2iim的范圍內(nèi)。根據(jù)一些實施方式，第一n+層的特征在于小于30歐姆的薄層電阻?？蛇x地，薄層電阻小于25歐姆，可選地小于20歐姆，且可選地小于15歐姆。根據(jù)示例性實施方式，薄層電阻在約13歐姆至約25歐姆的范圍內(nèi)。需要指出的是，n+層的薄層電阻與n-摻雜物的濃度逆相關(guān)。本文中所描述的第一n+層的相對低的薄層電阻因此對應(yīng)于n-摻雜物的相對高濃度，這可以降低短路電流和光伏電池的效率。因此，在示例性實施方式中，替換第一n+層的第二n+層以比本文中所描述的第一n+層的相對低的薄層電阻更高的薄層電阻為特征。根據(jù)一些實施方式，第二n+層的特征在于范圍在30-100歐姆之間的薄層電阻?？蛇x地，該薄層電阻是在40-65歐姆的范圍內(nèi)。根據(jù)例示性實施方式，該薄層電阻為約55歐姆。根據(jù)一些實施方式，第二n+層具有在0.2-0.7iim范圍內(nèi)的深度，并可選地在0.3-0.4iim的范圍內(nèi)。根據(jù)示例性實施方式，從第一表面去除部分的第一n+層包括紋理化第一表面。如本文中使用的，術(shù)語“紋理化(毛化)”意為造成更粗糙的表面(例如導(dǎo)致在表面上的峰和谷)。如本文中使用的，術(shù)語“峰”是指比鄰近區(qū)域更高的表面區(qū)域，而術(shù)語“谷”指是比鄰近區(qū)域低的表面區(qū)域。根據(jù)一些實施方式，紋理化在第一表面中產(chǎn)生峰和谷，其中在紋理化之后留在第一表面中的n-摻雜物在峰中的濃度高于在谷中的濃度。因此，在這些實施方式中，通過摻雜物在峰和谷中的不同濃度證明摻雜物在整個表面的可變濃度。因此，峰中的n-摻雜物的濃度將代表在襯底表面上的局部最大濃度，而在谷的n-摻雜物的濃度將代表局部最小值。這些最大和最小濃度形成了可變濃度。根據(jù)一些實施方式，在第二n+層中的n-摻雜物的濃度在峰中比在谷中高。可選地，峰中的n-摻雜物的濃度是谷中的n-摻雜物的濃度的至少兩倍?？蛇x地，峰中的n-摻雜物的濃度是谷中的n-摻雜物的濃度的至少3倍，可選地至少5倍，可選地至少10倍。根據(jù)一些實施方式，n-摻雜物在第二n+層的峰中的濃度是至少5XIO20原子/cm3?？蛇x地，該濃度是至少IO21原子/cm3，可選地為至少2XIO21原子/cm3，可選地為至少3XIO21原子/cm3，并且可選地為至少5XIO21原子/cm3。根據(jù)一些實施方式，n-摻雜物在第二n+層的谷中的濃度小于IO21原子/cm3?？蛇x地，該濃度小于0.5XIO21原子/cm3，可選地小于0.3XIO21原子/cm3，可選地小于0.2XIO21原子/cm3，且可選地小于102°原子/cm3。應(yīng)理解，在n-摻雜物在峰中比在其谷中有更大的濃度的一些實施方式的峰中的n-摻雜物的“高”濃度可能會稍微低于在n-摻雜物在峰中比在其谷中有更大的濃度的另外的實施方式的谷中的n-摻雜物的“低”濃度。根據(jù)一些實施方式，從第一表面去除部分的n+層包括蝕刻第一表面至范圍在4m至12m之間的平均深度?？蛇x地，該深度在6um至IOiim的范圍內(nèi)。根據(jù)一些實施方式，蝕刻通過堿性溶液(例如包含氫氧化鈉的溶液)來實現(xiàn)。在本文所描述每種方法中，第一n+層和P+層經(jīng)由本領(lǐng)域已知的任何方法而形成。在一些實施方式中，每當(dāng)n+層被沉積而沒有在整個表面形成摻雜物的可變濃度時，向第一表面施加包含n-摻雜物的膜可以選擇性地由本領(lǐng)域已知的任何方法實現(xiàn)。根據(jù)一些實施方式，第一n+層與P+層是同時形成的(例如，通過加熱)。根據(jù)示例性實施方式，用n-摻雜物的摻雜以形成第一n+層以及用p_摻雜物摻雜以形成P+層是通過將包含P摻雜物的膜施加到第二表面，將包含n-摻雜物的膜施加至第一表面，然后加熱襯底，從而同時形成第一n+層和P+層來實現(xiàn)。根據(jù)一些實施方式，包含P-摻雜物的膜以及包含n-摻雜物的膜各自包含二氧化硅。基于二氧化硅的膜可以在摻雜操作后由氫氟酸選擇性地去除。根據(jù)一些實施方式，包含P-摻雜物的膜包含氧化硼。根據(jù)一些實施方式，包括n_摻雜物的膜包含五氧化二磷(P205)?？蛇x地，膜包含至少20重量百分比的P205。如在實使例部分舉例說明的，磷在第一n+層中的濃度以及第一n+層的薄層電阻可以通過選擇摻雜膜中P2O5的合適濃度來容易地控制。在沒有被任何特別理論限制的情況下，認(rèn)為第一n+層與P+層的同時形成有利地防止在n+層中形成p+區(qū)域，在n+層中形成P+區(qū)域?qū)⒂泻Φ卦黾臃至?。然而，尤其適于防止有害的P+區(qū)域形成的n-摻雜物的濃度和深度可以高于尤其適于優(yōu)化最終產(chǎn)品性能的n-摻雜物的濃度和深度。因此，認(rèn)為通過去除至少部分的第一n+層，將n+層中的n-摻雜物的濃度減少至更適用于光伏電池的水平。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的另外的方面，提供了根據(jù)本文所描述的任何方法所生產(chǎn)的光伏電池。因此,根據(jù)一些實施方式,提供了一種包括半導(dǎo)電襯底的光伏電池,該襯底在其第一表面上包括n+層并在其第二表面上包括P+層，第二表面涂有本文所描述的抗反射涂層，且電接觸連接至每個第一表面和第二表面，其中紋理化第一表面以包括峰和谷，并且其中在n+層中的n-摻雜物在第一表面的峰中的濃度高于在第一表面的谷中的濃度。應(yīng)理解，本文所描述的光伏電池的“n+層”相當(dāng)于在本文所描述的方法的內(nèi)容中所討論的“第二n+層”。因此，光伏電池的n+層可以可選地以基于第二n+層的本文所描述的任何特點(diǎn)(例如深度、薄層電阻、局部n-摻雜物濃度)為特征?？蛇x地，光伏電池是雙面光伏電池。襯底可選地包含硅，P-摻雜物可選地包含硼，且n_摻雜物可選地選自由磷和砷組成的組，其中磷是示例性n-摻雜物。根據(jù)一些實施方式，光伏電池的填充因子是，至少75.5%，可選地至少76%，可選地至少76.5%，且可選地至少77%。根據(jù)一些實施方式，光伏電池的效率是，至少16.7%，可選地至少16.8%，可選地至少16.9%，且可選地至少17%。根據(jù)一些實施方式，光伏電池的短路電流密度是至少0.033安培/cm2，可選地至少0.0335安培/cm2，且可選地至少0.034安培/cm2。前面提及的物理參數(shù)是由在本領(lǐng)域以評價光伏電池中使用的標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的測量所確定。標(biāo)準(zhǔn)測試條件包括1000W/m2的太陽福照度、在I.5AM(氣團(tuán)(airmass))的太陽參考譜和電池溫度25°C。例如，可以通過利用本領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)測定由光伏電池在短路(例如電壓=0)時所產(chǎn)生的電流(Isc)來測定短路電流密度?？梢酝ㄟ^利用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)測定在短路(即電流=0)時穿過光伏電池的電壓來測定開路電壓(Vtjc)?？梢酝ㄟ^測定光伏電池的最大功率輸出來測定填充因子和效率。因此,填充因子定義為最大功率與短路電流和開路電壓(IseXVre)的乘積-最大功率之間的比率，如以上所描述的來測定Isc和Vr效率可以通過測定作為本文上面所描述的最大功率來測定，并由輸入標(biāo)準(zhǔn)測試條件的光輻照度來區(qū)分。應(yīng)理解，本發(fā)明的實施方式不一定會引起增加的短路電流密度。確切地說，作為在本文以下面的實施例部分舉例說明的，是適度高的短路電流密度與增加的填充因子的組合，使得根據(jù)本發(fā)明實施方式的光伏電池的高效率。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的另外的方面，提供了包括大量本文中所描述的任何光伏電池的光伏陣列，這些光伏電池彼此連接。如文中使用的，術(shù)語“光伏陣列”描述以串聯(lián)和/或并聯(lián)相互連接的光伏電池的陣列。串聯(lián)的電池連接產(chǎn)生相加的電壓。并聯(lián)的電池連接產(chǎn)生更強(qiáng)的電流。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以以提供期望的電壓和電流的方式連接電池。該陣列可以可選地進(jìn)一步組合另外的組件，如玻璃片，以在不封閉到達(dá)光伏電池和/或襯底的光的情況下從環(huán)境中保護(hù)光伏電池，該襯底以光源的方向確定陣列的方向(例如用于跟蹤太陽的每日運(yùn)動)?？蛇x地，存在逆變器以將電流轉(zhuǎn)換成交流電?？蛇x地存在電池組，以儲存由光伏電池所產(chǎn)生的能量。根據(jù)本發(fā)明實施方式的另外的方面，提供了包括根據(jù)本文所描述的光伏陣列的發(fā)電設(shè)備。發(fā)電設(shè)備可選地包括以使它們最大暴露于陽光的方式放置的多個光伏陣列。應(yīng)該理解，光伏陣列的最佳定位和定向可取決于其中的光伏電池是雙面的還是單面的。根據(jù)本發(fā)明實施方式的另外的方面，提供了包括根據(jù)權(quán)利要求34的光伏電池的電子器件。在一些實施方式中，光伏電池是用于電子器件的電源。本文中所描述的光伏電池和/或太陽能陣列(solararrays)的示例性應(yīng)用包括，但不限于，家庭電源、熱水器、便攜式計算機(jī)、筆記本電腦、便攜式充電設(shè)備(portablechargingdock)、手機(jī)、呼機(jī)、PDA、數(shù)碼相機(jī)、煙霧探測器、GPS裝置、玩具、計算機(jī)外圍設(shè)備、衛(wèi)星、航天器、便攜式電器(例如便攜式TV、便攜式光照裝置)和無電線電器(例如無電線真空吸塵器、無電線鉆孔機(jī)和無電線鋸)。根據(jù)本發(fā)明實施方式的另外的方面，提供了電磁輻射檢測器，該檢測器包括本文所描述的光伏電池，其中電磁輻射選自由紫外輻射、可見輻射以及紅外輻射所組成的組。該檢測器可以用于，例如，以檢測輻射(例如作為紅外檢測器)和/或測定輻射量(例如在分光光度測定法中)。預(yù)期在專利從本發(fā)明申請成熟的過程中會開發(fā)許多相關(guān)的摻雜技術(shù)而術(shù)語“摻雜，，的范圍意在包括所有這樣的推理的(apriori)新技術(shù)。如本文中使用的，術(shù)語“約”是指±10%。術(shù)語“包括”、“包含”、“含有”，“有”，“具有”以及它們的結(jié)合，意為“包括但不限于”。術(shù)語“由…組成”意為“包括并限于”。術(shù)語“基本由…組成”意為組合物、方法或結(jié)構(gòu)可包括另外的成分、步驟和/或部分，但是只有當(dāng)另外的成分、步驟和/或部分不實質(zhì)上改變所要求的組合物、方法或結(jié)構(gòu)的基本和新的特征時。本文所使用的術(shù)語“示例性”意為“用作實例、引證或例證”。任何被描述為“示例性”的實施方式不一定是被理解為比其他實施方式更優(yōu)選的或有利的，和/或排除并入其他實施方式的特征。作為本文使用的，“可選地”意為“在一些實施方式中提供而在其他實施方式中不提供”。本發(fā)明的任何特別的實施方式可包括大量的“可選的”特征，除非這樣的特征相矛盾。如本文中使用的，單數(shù)形式“一個”、“一種”和“這個(種)/該”包括復(fù)數(shù)的參考，除非上下文另外明確指示。例如，術(shù)語“一種化合物”或“至少一種化合物”可包括大量化合物,包括這些化合物的混合物。在本發(fā)明申請全文中，本發(fā)明的各種實施方式可以以范圍方式存在。應(yīng)理解，以范圍方式的描述僅為了方便和簡短起見，而不應(yīng)被理解成作為本發(fā)明的范圍的剛性限制。因此，范圍的描述應(yīng)被理解為已具體公開了所有可能的子范圍以及在該范圍內(nèi)的各個數(shù)值。例如，范圍的描述如I至6應(yīng)被理解為已具體公開了子范圍，如I至3、I至4、I至5、2至4、2至6、3至6等，以及該范圍中的各個數(shù)字，例如，1、2、3、4、5、和6。本發(fā)明申請與范圍的寬度無關(guān)。每當(dāng)本文中提到數(shù)值范圍時，意在包括在指示范圍內(nèi)的任何引證的數(shù)(分?jǐn)?shù)或整數(shù))。術(shù)語“范圍在”第一指示數(shù)和第二指示數(shù)“之間”與第一指示數(shù)“至”第二指示數(shù)的“范圍內(nèi)”本文中可互換地使用，并且意在包括第一和第二指示數(shù)，以及它們之間的所有分?jǐn)?shù)和整數(shù)。如本文中使用的，術(shù)語“方法”是指用于完成給定任務(wù)的方式、手段、技術(shù)與操作，包括但不限于，或已知的或由化學(xué)和物理領(lǐng)域的從業(yè)人從已知的方式、手段、技術(shù)與操作發(fā)展而來的方式、手段、技術(shù)與操作。應(yīng)理解，為了清楚起見，本發(fā)明的在獨(dú)立的實施方式的上下文中所描述的某些特征，也可以在單個實施方式中以組合提供。相反地，為了簡便起見，本發(fā)明的在單個實施方式的上下文中所描述的各種特征，也可以單獨(dú)提供，或以任何合適的子組合提供，或作為在本發(fā)明的另外所描述的實施方式中所適合的提供。在各種實施方式的上下文中描述的某些特點(diǎn)將不被認(rèn)為是那些實施方式的必要特征，除非這些實施方式在沒有那些元素的情況下是無效的。作為本文以上所描繪的以及在下面的權(quán)利要求部分所要求的本發(fā)明的各種實施方式和方面，在下面的實施例中有實驗支持。實施例現(xiàn)在參考以下實施例，其與以上的描述一起以非限制的方式說明本發(fā)明的一些實施方式。實施例I光伏電池的示例性制備使用具有I.6歐姆電阻率的P型單晶娃準(zhǔn)方片(pseudosquare)襯底(125X125mm)。襯底表面的晶體取向是[100]。通過在25%的氫氧化鈉溶液中的蝕刻去除切割損傷(Sawdamage)。然后將襯底在過氧化物-氨(peroxide-ammoniac)溶液中洗漆。采用旋涂(spin-on)方法使用3000rpm的轉(zhuǎn)速,將包含50%(按重量計)的氧化硼的二氧化硅膜施加于襯底的背面。將襯底分成3個60個襯底的實驗組。采用旋涂方法將包含20%、25%或30%(按重量計)的P2O5的二氧化硅膜施加于襯底的前表面。通過在氮?dú)鈿夥障略?010°C的溫度下加熱20分鐘以使摻雜物擴(kuò)散到襯底中。制得的在背面上的P+層具有25歐姆或更小的薄層電阻和大約IUm的深度。在使用分別含有20%、25%和30%的P2O5的磷硅酸鹽膜時，制得的在前面上的n+層表現(xiàn)出25、17和13歐姆的薄層電阻。薄層電阻采用四探針方法來確定。n+層的深度由測得的薄層電阻確定，并隨后通過蝕刻去除襯底的薄層。然后由10%的氫氟酸溶液去除氧化物層。同時紋理化襯底的前面并去除n+層是通過用2%的氫氧化鈉和4%的異丙醇的水溶液在80°C的蝕刻來實現(xiàn)。蝕刻進(jìn)行5、10、15、25、30或35分鐘。在蝕刻前后稱重襯底。根據(jù)在紋理化前后重量的差異確定蝕刻的平均深度。然后利用大氣壓化學(xué)氣相沉積(CVD)方法，將二氧化鈦的抗反射層施加于硼摻雜的表面。磷進(jìn)入襯底中的第二次擴(kuò)散通過施加包含50%的P2O5的磷光硅酸鹽玻璃膜，并且在850°C的溫度下加熱20分鐘來實施。制得的n+層表現(xiàn)出55歐姆的薄層電阻，并且具有大約0.35iim的深度。如上所述的來確定磷表面濃度。然后由10%的氫氟酸溶液去除磷硅酸鹽玻璃膜。二氧化鈦膜耐氫氟酸溶液。接著將氮化娃的抗反射層施加于前表面。采用網(wǎng)格印制方法將接觸圖形施加于襯底的兩面。PV-156糊劑(DuPont)用于前接觸；由Monokristal(Stavropol,俄羅斯)開發(fā)的糊劑用于后接觸。燒結(jié)在Centrotherm爐中進(jìn)行。然后在距襯底的邊緣0.2mm處實施激光p_n結(jié)分離。接著測定太陽能電池性能的參數(shù)。本文下面的表1-3中示出了測得的結(jié)果。在圖3-5中圖解描繪了各參數(shù)在紋理化期間對平均蝕刻深度的依賴性。表I:用于制備使用30%的P2O5膜的太陽能電池的平均值最初n+層的薄層電阻=13歐姆蝕刻深度I填充因子,、(Isc)(Voc)/0/V效率C/i)(Rsh)(um),、,.(FF)(%)xxF(安培)(mV)(歐姆)L64.31860977.8013.7829l54.9696\177.5716.013885.2606l877.5016.9640115.29761776.0116.7336145.29161974.6616.4739175.30362074.5416.5135表2:用于制備使用25%的P2O5膜的太陽能電池的平均值最初n+H的薄Iid電阻=17歐姆短路電流開路電壓I分流電阻蝕刻深度/T、f'T、填充因子,0/,、r)(Isc)(Voc)效率(/o)(Rsh)XJXIH/ZVr>-,VAx//0J,It-,.^(安培)CmV)(歐姆)L64.7476U77.1815.0833155.15862077.1416.604085.20162076.7916.6847115.34462475.5516.9530145.22562175.0416.4042175.305—622~74.09~16.4530表3:用于制備使用20%的P2O5膜的太陽能電池的平均值權(quán)利要求1.一種生產(chǎn)光伏電池的方法，所述方法包括a)用n-摻雜物摻雜半導(dǎo)電襯底的第一表面，以使得在所述襯底中形成第一n+層；b)用P-摻雜物摻雜所述襯底的第二表面，以使得在所述襯底中形成P+層；c)向所述第二表面施加抗反射涂層，所述抗反射涂層包括選自由氮化硅和氮氧化硅組成的組中的物質(zhì)；d)從所述襯底的所述第一表面去除部分的所述第一n+層，使得留在所述襯底的所述第一表面中的所述n-摻雜物的濃度在整個所述第一個表面是可變的；e)用n-摻雜物摻雜所述襯底的所述第一表面，以形成第二n+層，使得在所述第二n+層中的所述n-摻雜物的濃度在整個所述第一表面是可變的；以及f)在所述第一表面和所述第二表面的上均形成電接觸，由此產(chǎn)生所述光伏電池，其中，所述向所述第二表面施加所述抗反射涂層是在從所述第一表面去除所述部分的所述第一n+層之前或之后，并且在所述用所述n-摻雜物摻雜所述襯底的所述第一表面以形成所述第二n+層之前進(jìn)行。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第一n+層的特征在于小于30歐姆的薄層電阻。3.根據(jù)權(quán)利要求I和2中任一項所述的方法，其中，所述第一n+層具有在0.4-2ym范圍內(nèi)的深度。4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的方法，其中，所述第二n+層的特征在于在30-100歐姆范圍內(nèi)的薄層電阻。5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的方法，其中，所述第二n+層具有范圍在0.2-0.7iim之間的深度。6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的方法，其中，所述從所述第一表面去除所述部分的所述第一n+層包括紋理化所述第一表面。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述紋理化在所述第一表面中產(chǎn)生峰和谷，其中在紋理化之后留在所述第一表面中的所述n-摻雜物的濃度在所述峰中的濃度高于在所述谷中的濃度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在所述第二n+層中的所述n-摻雜物在所述峰中的濃度高于在所述谷中的濃度。9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項所述的方法，其中，從所述第一表面去除所述部分的所述n+層包括將所述第一表面蝕刻至4iim至12iim范圍內(nèi)的平均深度。10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的方法，其中，所述第一n+層和所述P+層同時形成。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述用所述n-摻雜物摻雜以形成所述第一n+層而所述用所述P-摻雜物摻雜以形成所述P+層通過以下實現(xiàn)(i)將包含所述P-摻雜物的膜施加于所述第二表面；(ii)將包含所述n-摻雜物的膜施加于所述第一表面；以及(iii)加熱所述襯底，由此同時形成所述第一n+層和所述P+層。12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中任一項所述的方法，其中，在所述摻雜之前所述襯底是n-型半導(dǎo)體。13.根據(jù)權(quán)利要求I至11中任一項所述的方法，其中，在所述摻雜之前所述襯底是p-型半導(dǎo)體。14.根據(jù)權(quán)利要求I至13中任一項所述的方法，其中，所述抗反射涂層的特征在于折射率在2.I至2.2的范圍內(nèi)。15.根據(jù)權(quán)利要求I至14中任一項所述的方法，其中，所述抗反射涂層的特征在于從與所述襯底的界面方向下降的梯度折射率。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述梯度折射率是在從I.7至2.25的范圍內(nèi)。17.根據(jù)權(quán)利要求I至16中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括使所述抗反射涂層經(jīng)受熱處理。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述熱處理使所述抗反射涂層的折射率增加。19.根據(jù)權(quán)利要求17和18中任一項所述的方法，其中，所述熱處理用所述n-摻雜物同時摻雜所述襯底的所述第一表面以形成所述第二n+層。20.根據(jù)權(quán)利要求I至19中任一項所述的方法，其中，施加于所述第二表面的所述抗反射涂層通過由所述抗反射涂層所涂覆的表面的所述n-摻雜物來抑制摻雜。21.根據(jù)權(quán)利要求I至20中任一項所述的方法生產(chǎn)的光伏電池。22.一種包含半導(dǎo)電襯底的光伏電池，所述襯底在其第一表面上包含n+層并在其第二表面上包含P+層，所述n+層包含n-摻雜物而所述P+層包含P-摻雜物，所述第二表面涂有抗反射涂層，所述抗反射涂層包含選自由氮化硅和氮氧化硅組成的組中的物質(zhì)，并且電接觸連接至每個所述第一表面和所述第二表面，其中，所述第一表面被紋理化以包括峰和谷，并且其中，在所述n+層中的所述n-摻雜物在所述第一表面的所述峰中的濃度高于所述第一表面的所述谷中的濃度。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光伏電池，其中，所述n+層的特征在于在30-100歐姆范圍內(nèi)的薄層電阻。24.根據(jù)權(quán)利要求22和23中任一項所述的光伏電池，其中，所述n+層具有在0.2-0.7iim范圍內(nèi)的深度。25.根據(jù)權(quán)利要求8和22至24中任一項所述的方法或光伏電池，其中，所述n_摻雜物在所述峰中的濃度是所述n-摻雜物在所述谷中的濃度的至少兩倍。26.根據(jù)權(quán)利要求8和22至25中任一項所述的方法或光伏電池，其中，所述n_摻雜物在所述峰中的濃度是至少5X102°原子/cm3。27.根據(jù)權(quán)利要求8和22至26中任一項所述的方法或光伏電池，其中，所述n_摻雜物在所述谷中的濃度小于IO21原子/cm3。28.根據(jù)權(quán)利要求22至24中任一項所述的光伏電池，其中，所述抗反射涂層的特征在于折射率在2.I至2.4的范圍內(nèi)。29.根據(jù)權(quán)利要求22至24和28中任一項所述的光伏電池，其中，所述抗反射涂層的特征在于從與所述襯底的界面方向下降的梯度折射率。30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的光伏電池，其中，所述梯度折射率是在從I.7至2.45的范圍內(nèi)。31.根據(jù)權(quán)利要求21至24和28至30中任一項所述的光伏電池，其特征在于，短路電流密度為至少0.033安培/cm2。32.根據(jù)權(quán)利要求21至24和28至31中任一項所述的光伏電池，其特征在于，填充因子為至少75.5%。33.根據(jù)權(quán)利要求21至24和28至32中任一項所述的光伏電池，其特征在于，效率為至少16.7%o34.根據(jù)權(quán)利要求21至24和28至33中任一項所述的光伏電池，其是雙面光伏電池。35.根據(jù)權(quán)利要求21至24和28至34中任一項所述的光伏電池，包括n+-n_p+結(jié)構(gòu)。36.根據(jù)權(quán)利要求21至24和28至34中任一項所述的光伏電池，包括n+-p-p+結(jié)構(gòu)。37.一種光伏陣列，包括多個根據(jù)權(quán)利要求21至24和28至36中任一項所述的光伏電池，所述多個光伏電池彼此連接。38.一種發(fā)電設(shè)備,包括根據(jù)權(quán)利要求37所述的光伏陣列。39.一種電子器件，包括根據(jù)權(quán)利要求21至24和28至36中任一項所述的光伏電池。全文摘要本發(fā)明提供了生產(chǎn)光伏電池的新方法，和由該方法產(chǎn)生的光伏電池及其應(yīng)用。在一些實施方式中，本文中所描述的方法包括摻雜襯底，以在一個面上形成p+層而在另一面上形成n+層，在p+層上施加抗反射涂層，去除至少一部分的n+層，然后形成第二n+層，以使得在第二n+層中的n-摻雜物的濃度在襯底的整個表面是可變的。文檔編號H01L31/0216GK102754215SQ201080061605公開日2012年10月24日申請日期2010年11月17日優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日發(fā)明者列夫·克賴寧,加利納·克洛莫伊茨,奧列格·索洛杜卡,安德雷·西特尼科夫,尼涅利·博爾汀,納夫塔利·P·艾森伯格,馬拉特·扎克斯申請人:B-太陽能有限公司,太陽能和風(fēng)能科技公司