專利名稱：形成摻雜區(qū)的方法、太陽能電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所描述的技術(shù)總體涉及一種太陽能電池及其制造方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池包括娃基底，娃基底的一個區(qū)域具有進(jìn)行了 P慘雜的表面，娃基底的另一個區(qū)域具有進(jìn)行了η摻雜的表面。當(dāng)太陽光入射在太陽能電池上時，即，當(dāng)光子進(jìn)入到基底中時，在基底中形成電子-空穴對，產(chǎn)生的電子運(yùn)動到η摻雜區(qū)，產(chǎn)生的空穴運(yùn)動到P摻雜區(qū)。由于電子和空穴的運(yùn)動，產(chǎn)生光伏效應(yīng)，在ρ-η結(jié)的兩端出現(xiàn)電勢差。此外，自由的電子和空穴分別向η摻雜區(qū)和P摻雜區(qū)運(yùn)動，從而產(chǎn)生電流。由電勢差產(chǎn)生電能，并且電流被供應(yīng)給結(jié)合到太陽能電池的負(fù)載電路。因此，太陽能電池的能量被轉(zhuǎn)換為可用的電能。背接觸太陽能電池包括基底、防反射層、摻雜區(qū)、保護(hù)層和接觸電極?；资蔷蛘邌尉Ч杌蚨嗑Ч璧陌澹⑶移鹬娮雍涂昭ǖ倪\(yùn)動通道的作用?；椎那氨砻姹患y理化，由氮化硅和/或氧化硅形成的防反射層形成在基底的前表面上。在面向前表面的背表面中，交替地布置η摻雜區(qū)和P摻雜區(qū)。保護(hù)層涂覆在背表面上。保護(hù)層被部分去除，從而形成通孔。接觸電極通過通孔與摻雜區(qū)電結(jié)合。順序地通過用來形成P摻雜區(qū)的工藝、用來形成紋理化前表面的工藝、用來形成防反射層的工藝和用來形成η摻雜區(qū)的工藝來制造太陽能電池的摻雜區(qū)和防反射層。用來形成摻雜區(qū)的工藝包括用來沉積二氧化硅層的工藝和選擇性地蝕刻二氧化硅層的工藝。沉積二氧化硅層的工藝是利用常壓化學(xué)氣相沉積(APCVD)方法使包括η型材料或P型材料的摻雜二氧化硅以及未摻雜二氧化硅成層的細(xì)化工藝。用來選擇性地蝕刻二氧化硅層的工藝包括利用涂覆在二氧化硅層上的抗蝕劑選擇性地蝕刻二氧化硅層的一部分的細(xì)化工藝。
太陽能電池的上述制造方法由于形成摻雜區(qū)的工藝數(shù)量的增多和制造成本的增加而會使工藝變得復(fù)雜。因此，會期望制造工藝的簡化和制造成本的降低。在利用上述方法制造的太陽能電池中，P摻雜區(qū)和相鄰的η摻雜區(qū)具有不同的極性并且相互接觸。因此，由來自接觸區(qū)域的光子產(chǎn)生的電子-空穴對能夠容易復(fù)合，從而會劣化太陽能電池的太陽能的使用效率。因此，應(yīng)當(dāng)使太陽能電池中分別摻雜有不同極性的相鄰區(qū)域分離。在該背景部分中公開的以上信息僅僅是為了增強(qiáng)對所描述技術(shù)的背景的理解，因此，它可能包含對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言在該國未形成已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
所描述的技術(shù)致力于提供一種具有簡化的制造工藝和低制造成本的太陽能電池及其制造方法。此外，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種具有高太陽光利用效率的太陽能電池及其制造方法。一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在太陽能電池中形成摻雜區(qū)的方法包括制備基底的第一表面和基底的與第一表面相對的第二表面；在第一表面的一部分中形成摻雜有第一摻雜劑的第一摻雜區(qū)；在第一表面上形成氧化娃層，氧化娃層包括第一氧化娃層和第二氧化娃層，其中，第一氧化硅層位于第一摻雜區(qū)上且具有第一厚度，第二氧化硅層位于第一表面的未被第一摻雜劑摻雜的部分上并且具有比第一厚度小的第二厚度；從第一表面的外部向第一氧化娃層和第二氧化娃層中注入第二摻雜劑；通過對第一氧化娃層、第二氧化娃層和基底執(zhí)行熱處理形成與第一摻雜區(qū)相鄰的第二摻雜區(qū)。形成第一摻雜區(qū)的步驟可以包括將第一摻雜劑注入到第一表面中并使注入的第一摻雜劑活化。注入的第一摻雜劑的活化可以與氧化硅層的形成同時進(jìn)行。第一氧化硅層的第一厚度可以大于大約1800A。第一氧化硅層的第一厚度可以大于大約2000A。第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)可以彼此分開。 第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)可以彼此分開100 μ m以上。所述方法還可以包括在第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間用比第一摻雜區(qū)的離子濃度低的離子濃度注入第一摻雜劑；在第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間用比第二摻雜區(qū)的離子濃度低的離子濃度注入第二摻雜劑。在第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間注入第一摻雜劑的步驟可以與將第一摻雜劑注入到第一摻雜區(qū)的步驟同時執(zhí)行?？梢栽趯⒌谝粨诫s劑注入到第一摻雜區(qū)之后執(zhí)行在第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間注入第一摻雜劑的步驟。第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間的區(qū)域可以包括中間化區(qū)域，在中間化區(qū)域中第一摻雜劑的濃度可以高于第二摻雜劑的濃度。第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間的區(qū)域可以包括中間化區(qū)域，在中間化區(qū)域中第一摻雜劑的濃度可以低于第二摻雜劑的濃度。形成第一摻雜區(qū)的步驟可以包括將硬掩模定位成靠近基底的第一表面，硬掩模具有至少一個離子透過部分和位于所述至少一個離子透過部分的離子透過部分之間的離子阻擋部分；將第一摻雜劑注入到第一表面的與所述至少一個離子透過部分對應(yīng)的部分中。所述至少一個離子透過部分可以為閉合多邊形的形狀，所述至少一個離子透過部分中相鄰的離子透過部分可以是分開的。硬掩模還可以包括與所述至少一個離子透過部分接觸的離子半透過部分。硬掩模的離子半透過部分可以比離子阻擋部分薄?？梢栽陔x子半透過部分中形成面積比所述至少一個離子透過部分的面積小的至少一個微開口。所述方法還可以包括在第一摻雜區(qū)的外圍形成中間化區(qū)域，形成中間化區(qū)域的步驟可以包括將硬掩模設(shè)置得靠近第一表面，硬掩模在用于形成中間化區(qū)域的離子透過部分和相鄰的用于形成該中間化區(qū)域的離子透過部分之間具有離子阻擋部分；通過離子透過部分將第一摻雜劑注入到第一表面，其中，離子透過部分可以比第一摻雜區(qū)大并且可以對應(yīng)于第一摻雜區(qū)的位置設(shè)置。
形成中間化區(qū)域的步驟可以在形成第一摻雜區(qū)之后進(jìn)行。形成中間化區(qū)域的步驟可以在形成第一摻雜區(qū)之前進(jìn)行。第一摻雜區(qū)的第一摻雜劑可以為η型材料，第二摻雜區(qū)的第二摻雜劑可以為P型材料。所述方法還可以包括在將第一摻雜劑注入在基底中之后對基底執(zhí)行熱處理。一種根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的太陽能 電池將光能(例如，光子能或太陽能)轉(zhuǎn)化為電能。所述太陽能電池包括基底，具有第一表面和與第一表面相對的第二表面；第一摻雜區(qū)，位于第一表面中并且摻雜有第一摻雜劑；第二摻雜區(qū)，在第一表面中與第一摻雜區(qū)相鄰并且摻雜有第二摻雜劑；第一氧化硅層，位于第一摻雜區(qū)上；第二氧化硅層，位于第二摻雜區(qū)上，其中，第一氧化硅層比第二氧化硅層厚。第一氧化硅層的厚度可以大于1800 Α。第一氧化硅層的厚度可以大于2000 Α。第一摻雜區(qū)的第一摻雜劑可以在第一氧化娃層和第二氧化娃層中。第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)可以彼此分開。所述太陽能電池還可以包括位于第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間的中間化區(qū)域，中間化區(qū)域可以包括第一摻雜劑和第二摻雜劑。所述太陽能電池還可以包括第三氧化硅層，第三氧化物層位于中間化區(qū)域上并且具有比第一氧化硅層的厚度小且比第二氧化硅層的厚度大的厚度。本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例提供了一種太陽能電池的制造方法，太陽能電池在半導(dǎo)體基底的第一表面上具有第一導(dǎo)電類型區(qū)域和與第一導(dǎo)電類型區(qū)域相反的第二導(dǎo)電類型區(qū)域。所述制造方法包括在第一表面上形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域；對第一表面進(jìn)行氧化以在第一導(dǎo)電類型區(qū)域上形成第一氧化物層，其中，第一氧化物層比與第一表面上的除了第一氧化物層之外的區(qū)域?qū)?yīng)的第二氧化物層大；利用第一氧化物層作為自對準(zhǔn)掩模注入第二導(dǎo)電類型離子來形成第二導(dǎo)電類型區(qū)域。本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例提供了一種太陽能電池，所述太陽能電池包括第一導(dǎo)電類型區(qū)域，位于半導(dǎo)體基底的第一表面上并且包括第一導(dǎo)電類型；第一氧化物層，位于第一導(dǎo)電類型區(qū)域上；第二導(dǎo)電類型區(qū)域，在第一表面上與第一導(dǎo)電類型區(qū)域相鄰并且包括與第一導(dǎo)電類型相反的第二導(dǎo)電類型；第二氧化物層，位于第二導(dǎo)電類型區(qū)域上并且具有比第一氧化物層的厚度小的厚度，其中，第一氧化物層在注入第二導(dǎo)電類型離子以形成第二導(dǎo)電類型區(qū)域的過程中用作掩模，其中，第二氧化物層用作用于離子注入的透過層。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例利用用作自對準(zhǔn)掩模的氧化硅制造太陽能電池時，可以簡化制造工藝并且可以節(jié)省制造時間和節(jié)約制造成本。此外，由于摻雜有相反極性的區(qū)域彼此分開，所以可以改善太陽能電池的效率。


圖IA至圖IG是根據(jù)示例性實(shí)施例的用來制造背接觸太陽能電池的工藝的示意性首1J視圖。圖2是根據(jù)圖IC的示例性實(shí)施例的用于離子注入的硬掩模的示意性俯視圖。圖3是示出了在基底中注入的劑量與氧化硅層的厚度之間的關(guān)系的曲線圖。
圖4是示出了為測量形成有厚度均為大約2500A的氧化硅層的硅基底的表面電阻所執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的曲線圖。圖5是示出了氧化硅層的厚度與氧化硅層中的硼離子的分布關(guān)系的模擬曲線圖。圖6A至圖6C是示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的形成η摻雜區(qū)的示意性剖視圖。圖7Α是根據(jù)另一不例性實(shí)施例的硬掩模的局部俯視圖。圖7Β至圖7D是利用圖7Α的硬掩模形成摻雜區(qū)的工藝的示意性剖視圖，其中，所述摻雜區(qū)形成在硅基底上。圖8Α至圖SB是示出了根據(jù)另一示例性實(shí)施例的通過兩次注入磷離子形成摻雜區(qū)的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的太陽能電池的制造方法。在整個說明書和附圖中，相同的標(biāo)號指示相同的部件和元件。此外，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中使用了不同的值，但是這些值并不限制權(quán)利要求書的范圍，除非所述值包括在權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)。圖IA至圖IG是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用來制造背接觸太陽能電池的工藝的示意性剖視圖。形成在基底的前表面和背表面中的層通過相應(yīng)的工藝形成。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一方面，在基底的背表面中的摻雜區(qū)的表面上生長的氧化硅層比在未摻雜區(qū)上生長的氧化硅層厚。摻雜區(qū)上的相對厚的氧化硅層可以用作在將摻雜劑離子注入到未摻雜區(qū)中的工藝過程中的自對準(zhǔn)掩模。圖IA是根據(jù)本示例性實(shí)施例的用于制造太陽能電池的硅基底的示意性剖視圖。硅基底102是具有1，I和O的晶格結(jié)構(gòu)的單晶硅晶片，對此本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是理解的。用從η型的磷(P)、砷(As)、銻(Sb)和它們的混合物中選擇的一種材料的摻雜劑來輕摻雜晶片。例如，可以按照I X IO15個離子/cm2的濃度用磷原子摻雜基底。基底可以是多晶娃。太陽光所進(jìn)入的基底102的前表面110通過如下方式來構(gòu)造用氫氧化鉀(KOH)與異丙醇或N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的混合溶液進(jìn)行蝕刻，使得前表面112被紋理化，從而呈現(xiàn)隨機(jī)棱錐的外觀。伴隨著晶體缺陷、切口缺陷、天然氧化物層或它們的多余雜質(zhì)的去除，基底102的背表面120具有被拋光且平坦化的表面?；?02的厚度可以為大約150 μ m 至 170 μ m。圖IB是形成在紋理化的前表面112上的前表面場層114的示意性剖視圖。通過將大約I. OX IO13個離子/cm2至7 X IO15個離子/cm2的低劑量磷離子注入到紋理化的前表面112的工藝并且通過用于活化的工藝來在基底的紋理化的前表面112上形成前表面場層114。前表面場層114將其外圍的空穴反射到基底102的內(nèi)部并且反射到背表面120的方向，從而提高太陽能電池的太陽能利用效率。圖IC是形成在基底102的背表面120中的η離子注入?yún)^(qū)205的示意性剖視圖?？梢酝ㄟ^利用η型材料的摻雜劑對基底102的位置(例如，預(yù)定位置)執(zhí)行離子注入工藝來形成η離子注入?yún)^(qū)(例如，基體區(qū))205。例如，在磷注入工藝中，可以設(shè)定為利用20KeV的電能和大約I. 5 X IO15個離子/cm2至4. 5 X IO15個離子/cm2的離子劑量在室溫的室內(nèi)以大約SOOnm的深度將磷離子注入到硅中。在離子注入工藝中，可以使用具有離子透過部分602和離子阻擋部分606的硬掩模600。硬掩模600是由石墨或陶瓷形成的高度耐熱的基底，并且具有大約Imm的厚度?？梢酝ㄟ^激光束加工來形成離子透過部分602。硬掩模600的離子透過部分602的形狀和位置基本對應(yīng)于基底102的η離子注入?yún)^(qū)205。η離子注入?yún)^(qū)205通過隨后將描述的工藝變?yōu)棣菗诫s區(qū)210，因此，硬掩模600的離子透過部分602的形狀和位置基本對應(yīng)于η摻雜區(qū)210。為此，硬掩模600靠近于基底102的背表面120設(shè)置。例如，硬掩模600可以距離基底102的背表面120大約500 μ m。根據(jù)本示例性實(shí)施例的離子注入工藝比通過化學(xué)氣相沉積方法形成若干硅化合物的層并且對這些層進(jìn)行局部蝕刻的工藝簡單且花費(fèi)要少。根據(jù)本示例性實(shí)施例，將基底的前表面110紋理化，然后在背表面120中形成η離子注入?yún)^(qū)205，但是本發(fā)明不限于此。例如，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會容易理解的，可以在背表 面處理之后進(jìn)行前表面處理。η離子注入?yún)^(qū)205可以是均勻地分布在基底102的背表面120的整個區(qū)域的多個點(diǎn)離子注入?yún)^(qū)。圖2示出了根據(jù)本示例性實(shí)施例的圖IC中示出的并且在用于在基底102的背表面120中形成η離子注入?yún)^(qū)205的工藝中使用的硬掩模600的示意性俯視圖。硬掩模600的離子阻擋部分606可以位于硬掩模600的離子透過部分602之間。離子透過部分602可以分別具有大約100 μ m至800 μ m的直徑,并且可以按硬掩模600的各個離子透過部分602之間以大約ΙΟΟΟμπι至2000μπι的距離規(guī)則地布置。如上所述，離子透過部分602的形狀、尺寸和位置與形成在基底102的背表面120中的η摻雜區(qū)210的形狀、尺寸和位置基本相同。η離子注入?yún)^(qū)205和離子透過部分602分別形成為圓形的形狀并且分布到基底的背表面120和硬掩模600，但是本發(fā)明不限于此。η離子注入?yún)^(qū)205和離子透過部分602例如可以分別具有不同的形狀，如橢圓形或四邊形，或者可以形成為具有主干和從主干伸展的多個分支的線的形狀。在圖IC的制造工藝之后，使注入的離子活化并形成(例如，與注入離子的活化同步或同時形成)氧化物層，如圖ID所示。氧化硅層400可以是通過氧化工藝在基底102的前表面110和背表面120的部分上形成的二氧化硅(SiO2)。可以在大約800 □至1000 □的溫度下以氧氣和氫氣的流量比為體積比大約6 9進(jìn)行大約10分鐘至120分鐘來形成用于形成或生長氧化硅層400的離子活化和氧化工藝，使得離子注入?yún)^(qū)205變?yōu)閾诫s區(qū)210。通過上述工藝形成的氧化硅層400中的一層是生長在前表面場層114上的前表面氧化硅層410。氧化硅層400中的另一層是生長在基底的背表面120上的背表面保護(hù)層420。背表面保護(hù)層420中的形成在η離子注入?yún)^(qū)205上的第一氧化硅層422的生長厚度可以與注入離子的濃度成比例。因此，通過η離子注入?yún)^(qū)205的活化和氧化工藝形成的且在η摻雜區(qū)210上的第一氧化硅層422的厚度t (SOLl)可以大于在未摻雜區(qū)124上的第二氧化硅層424的厚度t (S0L2)。此外，由于氧化硅層400 (例如，背表面保護(hù)層420)沿平行于基底102的方向形成,所以第一氧化娃層422的寬度w(SOLl)大于η摻雜區(qū)210的寬度w (nDR)。參照圖3，示出了用于氧化基底并利用體積比為大約3 2的氧氣和氫氣的流量比在大約900 □的溫度下在爐或室內(nèi)處理45分鐘至50分鐘的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，其中，基底具有按每種劑量的離子濃度的值和大約20KeV的能量處理的磷離子注入的區(qū)域和未注入離子的區(qū)域，圖3的圖形示出了對應(yīng)于氧化的數(shù)據(jù)。該圖形表明在沒有注入離子的區(qū)域上生長了大約1000A的氧化硅，而在注入了大量離子的區(qū)域上生長了較厚的氧化硅。例如，以
3.00 X IO15個離子/Cm2的劑量，生長在磷離子注入?yún)^(qū)上的氧化硅具有大約2500A以上的厚度。參照圖4，示出了用于測量硅基底的表面電阻的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，其中，所述硅基底具有用硼離子注入并進(jìn)行了充分熱處理的厚度為大約2500A的氧化硅。以大約1.5X1015個離子/cm2至4. 5 X IO15個離子/cm2的劑量濃度和大約20KeV至40KeV的能量來執(zhí)行硼離子注入工藝，并且在大約1050°C下執(zhí)行熱處理工藝大約60分鐘。然后，在體積比為I : 10的氫氟酸(HF)和去離子水的混合溶液中去除氧化硅，并測量硅基底的表面電阻。如圖4所示，注入有硼離子且沒有氧化硅生長的硅基底的表面電阻值明顯小于注入了硼離子且生長有厚度為2500A的氧化硅的硅基底的表面電阻值。因此，當(dāng)以大約I. 5 X IO15個離子/cm2至·
4.5 X IO15個離子/cm2的劑量濃度并且以大約20KeV至40KeV的能量向厚度為大約2500A的氧化硅注入硼離子時，氧化硅可以用作掩模。在參照圖ID描述的對η離子注入?yún)^(qū)205進(jìn)行熱處理的活化和氧化工藝之后，執(zhí)行P離子注入，如圖IE所示。在圖ID中的硅基底102的背表面120中，注入由諸如硼的ρ型材料形成的離子，并且通過對硅基底102的熱處理來活化注入的離子，從而形成ρ摻雜區(qū)250。當(dāng)在硅基底102中注入硼離子時，如前所述，相對厚的第一氧化硅層422用作防止硼離子注入到硅基底102的η摻雜區(qū)210中的自對準(zhǔn)掩模500。另一方面，第二氧化硅層424相對薄，因此，將硼離子注入到硅基底102的未摻雜區(qū)124中。因此，在硅基底102的η摻雜區(qū)210之間形成慘雜有砸尚子的ρ慘雜區(qū)250。這里，每個第一氧化硅層422的寬度W(SOLl)大于每個η摻雜區(qū)210的寬度w (nDR)，因此，可以在離η摻雜區(qū)210的一定距離處形成硅基底102的背表面120的ρ摻雜區(qū)250。例如，相鄰的摻雜區(qū)210和250之間的距離可以為幾百Α。如所述的，為了利用η摻雜區(qū)210上的氧化硅層(例如，第一氧化硅層)422作為自對準(zhǔn)掩模500，使用第一氧化硅層422的使硼離子不能穿過的閾值厚度。圖5是示出了氧化硅層的深度(例如，厚度)與氧化硅層中的硼離子分散程度(例如，硼離子濃度)的關(guān)系的模擬曲線圖。執(zhí)行該模擬以確定在將硼離子注入在生長在硅層上的氧化硅層中然后進(jìn)行活化之后氧化硅層的深度(例如，厚度)與硼離子的濃度之間的關(guān)系，下面的表I是在模擬時需要考慮的條件。表I
權(quán)利要求
1.一種在太陽能電池中形成摻雜區(qū)的方法，所述方法包括 制備基底的第一表面和基底的與第一表面相對的第二表面； 在第一表面的一部分中形成摻雜有第一摻雜劑的第一摻雜區(qū)； 在第一表面上形成氧化娃層，氧化娃層包括第一氧化娃層和第二氧化娃層，其中，第一氧化硅層位于第一摻雜區(qū)上且具有第一厚度，第二氧化硅層位于第一表面的未被第一摻雜劑摻雜的部分上并且具有比第一厚度小的第二厚度； 從第一表面的外部向第一氧化硅層和第二氧化硅層中注入第二摻雜劑；以及 通過對第一氧化硅層、第二氧化硅層和基底執(zhí)行熱處理形成與第一摻雜區(qū)相鄰的第二慘雜區(qū)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，形成第一摻雜區(qū)的步驟包括將第一摻雜劑注入到第一表面中并使注入的第一摻雜劑活化。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，注入的第一摻雜劑的活化與氧化硅層的形成同時進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，第一氧化硅層的第一厚度大于1800A。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，第一氧化硅層的第一厚度大于2000A。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)彼此分開。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)彼此分開100μ m以上。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，所述方法還包括 在第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間用比第一摻雜區(qū)的離子濃度低的離子濃度注入第一慘雜劑； 在第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間用比第二摻雜區(qū)的離子濃度低的離子濃度注入第二摻雜劑。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，在第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間注入第一摻雜劑的步驟與將第一摻雜劑注入到第一摻雜區(qū)的步驟同時執(zhí)行。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，在將第一摻雜劑注入到第一摻雜區(qū)之后，執(zhí)行在第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間注入第一摻雜劑的步驟。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間的區(qū)域包括中間化區(qū)域，其中，在中間化區(qū)域中第一摻雜劑的濃度高于第二摻雜劑的濃度。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間的區(qū)域包括中間化區(qū)域，其中，在中間化區(qū)域中第一摻雜劑的濃度低于第二摻雜劑的濃度。
13.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，形成第一摻雜區(qū)的步驟包括 將硬掩模定位成靠近基底的第一表面，硬掩模具有至少一個離子透過部分和位于所述至少一個離子透過部分的離子透過部分之間的離子阻擋部分； 將第一摻雜劑注入到第一表面的與所述至少一個離子透過部分對應(yīng)的部分中。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述至少一個離子透過部分為閉合多邊形的形狀，其中，所述至少一個離子透過部分中相鄰的離子透過部分是分開的。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，硬掩模還包括與所述至少一個離子透過部分接觸的離子半透過部分。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，硬掩模的離子半透過部分比離子阻擋部分薄。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，在離子半透過部分中形成面積比所述至少一個離子透過部分的面積小的至少一個微開口。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，所述方法還包括在第一摻雜區(qū)的外圍形成中間化區(qū)域， 其中，形成中間化區(qū)域的步驟包括將硬掩模設(shè)置得靠近第一表面，硬掩模在用于形成中間化區(qū)域的離子透過部分和相鄰的用于形成該中間化區(qū)域的離子透過部分之間具有離子阻擋部分；通過離子透過部分將第一摻雜劑注入到第一表面， 其中，離子透過部分比第一摻雜區(qū)大并且對應(yīng)于第一摻雜區(qū)的位置設(shè)置。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成中間化區(qū)域的步驟在形成第一摻雜區(qū)之后進(jìn)行。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成中間化區(qū)域的步驟在形成第一摻雜區(qū)之前進(jìn)行。
21.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，第一摻雜區(qū)的第一摻雜劑為η型材料，其中，第二摻雜區(qū)的第二摻雜劑為P型材料。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，所述方法還包括在將第一摻雜劑注入在基底中之后對基底執(zhí)行熱處理。
23.一種用于將光能轉(zhuǎn)化為電能的太陽能電池，所述太陽能電池包括 基底，具有第一表面和與第一表面相對的第二表面； 第一摻雜區(qū)，位于第一表面中并且摻雜有第一摻雜劑； 第二摻雜區(qū)，在第一表面中與第一摻雜區(qū)相鄰并且摻雜有第二摻雜劑； 第一氧化硅層，位于第一摻雜區(qū)上；以及 第二氧化硅層，位于第二摻雜區(qū)上， 其中，第一氧化娃層比第二氧化娃層厚。
24.如權(quán)利要求23所述的太陽能電池，其中，第一氧化硅層的厚度大于1800Α。
25.如權(quán)利要求24所述的太陽能電池，其中，第一氧化硅層的厚度大于2000Α。
26.如權(quán)利要求23所述的太陽能電池，其中，第一摻雜區(qū)的第一摻雜劑在第一氧化硅層和第二氧化硅層中。
27.如權(quán)利要求23所述的太陽能電池，其中，第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)彼此分開。
28.如權(quán)利要求27所述的太陽能電池，所述太陽能電池還包括位于第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)之間的中間化區(qū)域，其中，中間化區(qū)域包括第一摻雜劑和第二摻雜劑。
29.如權(quán)利要求28所述的太陽能電池，所述太陽能電池還包括第三氧化硅層，其中，第三氧化物層位于中間化區(qū)域上并且具有比第一氧化硅層的厚度小且比第二氧化硅層的厚度大的厚度。
30.一種制造太陽能電池的方法，所述太陽能電池在半導(dǎo)體基底的第一表面上具有第一導(dǎo)電類型區(qū)域和與第一導(dǎo)電類型區(qū)域相反的第二導(dǎo)電類型區(qū)域，所述方法包括 在第一表面上形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域； 對第一表面進(jìn)行氧化以在第一導(dǎo)電類型區(qū)域上形成第一氧化物層，其中，第一氧化物層比與第一表面上的除了第一氧化物層之外的區(qū)域?qū)?yīng)的第二氧化物層大；以及 利用第一氧化物層作為自對準(zhǔn)掩模注入第二導(dǎo)電類型離子來形成第二導(dǎo)電類型區(qū)域。
31.一種太陽能電池，所述太陽能電池包括 第一導(dǎo)電類型區(qū)域，位于半導(dǎo)體基底的第一表面上并且包括第一導(dǎo)電類型； 第一氧化物層，位于第一導(dǎo)電類型區(qū)域上； 第二導(dǎo)電類型區(qū)域，在第一表面上與第一導(dǎo)電類型區(qū)域相鄰并且包括與第一導(dǎo)電類型相反的第二導(dǎo)電類型；以及 第二氧化物層，位于第二導(dǎo)電類型區(qū)域上并且具有比第一氧化物層的厚度小的厚度，其中，第一氧化物層在注入第二導(dǎo)電類型離子以形成第二導(dǎo)電類型區(qū)域的過程中用作掩模， 其中，第二氧化物層用作用于離子注入的透過層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在太陽能電池中形成摻雜區(qū)的方法、一種太陽能電池及其制造方法。在太陽能電池中形成摻雜區(qū)的方法包括制備基底的第一表面和第二表面；在第一表面的一部分中形成摻雜有第一摻雜劑的第一摻雜區(qū)；在第一表面上形成氧化硅層，氧化硅層包括第一氧化硅層和第二氧化硅層，第一氧化硅層位于第一摻雜區(qū)上且具有第一厚度，第二氧化硅層位于第一表面的未被第一摻雜劑摻雜的部分上并且具有比第一厚度小的第二厚度；從第一表面的外部向第一氧化硅層和第二氧化硅層中注入第二摻雜劑；通過對第一氧化硅層、第二氧化硅層和基底執(zhí)行熱處理形成與第一摻雜區(qū)相鄰的第二摻雜區(qū)。
文檔編號H01L31/18GK102760791SQ20121010184
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者徐祥源, 樸商鎮(zhèn), 郭熙峻, 金元均, 金永鎮(zhèn) 申請人:三星Sdi株式會社, 三星電子株式會社