太陽(yáng)能電池和制造該太陽(yáng)能電池的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能電池和制造該太陽(yáng)能電池的方法。該太陽(yáng)能電池包括：半導(dǎo)體基板；隧穿層，該隧穿層在半導(dǎo)體基板的一個(gè)表面上；第一導(dǎo)電類型區(qū)域，該第一導(dǎo)電類型區(qū)域在隧穿層上；第二導(dǎo)電類型區(qū)域，該第二導(dǎo)電類型區(qū)域在隧穿層上，使得第二導(dǎo)電類型區(qū)域與第一導(dǎo)電類型區(qū)域分開(kāi)；以及阻擋區(qū)域，該阻擋區(qū)域插入在第一導(dǎo)電類型區(qū)域與第二導(dǎo)電類型區(qū)域之間，使得阻擋區(qū)域?qū)⒌谝粚?dǎo)電類型區(qū)域與第二導(dǎo)電類型區(qū)域分開(kāi)。
【專利說(shuō)明】太陽(yáng)能電池和制造該太陽(yáng)能電池的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)涉及太陽(yáng)能電池和制造該太陽(yáng)能電池的方法，更具體地說(shuō)，涉及具有改進(jìn) 結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池和制造該太陽(yáng)能電池的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，因?yàn)轭A(yù)期諸如石油和煤的傳統(tǒng)能源將要耗盡，所以對(duì)取代這些能源的替 代能源的關(guān)注正在增長(zhǎng)。其中，作為將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的下一代電池，太陽(yáng)能電池吸引了 相當(dāng)大的關(guān)注。
[0003] 這樣的太陽(yáng)能電池可根據(jù)設(shè)計(jì)通過(guò)形成各種層和電極來(lái)制造?？筛鶕?jù)各種層和電 極的設(shè)計(jì)來(lái)確定太陽(yáng)能電池效率。為了使太陽(yáng)能電池商業(yè)化，應(yīng)當(dāng)克服低效率。應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì) 各種層和電極，使得可以最大化太陽(yáng)能電池的效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 一個(gè)目的在于提供一種能夠提高可靠性并且最大化效率的太陽(yáng)能電池。
[0005] 根據(jù)一個(gè)方面，上述和其它目的可以通過(guò)提供一種太陽(yáng)能電池來(lái)實(shí)現(xiàn)，該太陽(yáng)能 電池包括：半導(dǎo)體基板；隧穿層，該隧穿層在所述半導(dǎo)體基板的一個(gè)表面上；第一導(dǎo)電類型 區(qū)域，該第一導(dǎo)電類型區(qū)域在所述隧穿層上；第二導(dǎo)電類型區(qū)域，該第二導(dǎo)電類型區(qū)域在所 述隧穿層上，使得所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域與所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域分開(kāi)；以及阻擋區(qū)域，該 阻擋區(qū)域插入在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域與所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域之間，使得所述阻擋區(qū)域 將所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域與所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域分開(kāi)。
[0006] 根據(jù)另一個(gè)方面，用于制造太陽(yáng)能電池的方法包括以下步驟：在半導(dǎo)體基板的一 個(gè)表面上形成隧穿層；在所述隧穿層上形成半導(dǎo)體層；以及用第一導(dǎo)電類型摻雜物和第二 導(dǎo)電類型摻雜物來(lái)?yè)诫s所述半導(dǎo)體層，以形成經(jīng)由阻擋區(qū)域彼此分開(kāi)的第一導(dǎo)電類型區(qū)域 和第二導(dǎo)電類型區(qū)域。
[0007] 根據(jù)本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池包括阻擋區(qū)域，該阻擋區(qū)域插入在所述第一導(dǎo)電類 型區(qū)域與所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域之間，該第一導(dǎo)電類型區(qū)域和該第二導(dǎo)電類型區(qū)域設(shè)置在 所述半導(dǎo)體基板的一個(gè)表面（例如，后表面）上。結(jié)果，可防止由第一導(dǎo)電類型區(qū)域與第二 導(dǎo)電類型區(qū)域之間的不期望的短路造成的分流。另外，當(dāng)分別連接到第一導(dǎo)電類型區(qū)域和 第二導(dǎo)電類型區(qū)域的第一電極和第二電極的對(duì)準(zhǔn)不合理時(shí)，阻擋區(qū)域防止第一導(dǎo)電類型區(qū) 域和第二導(dǎo)電類型區(qū)域之間的到不期望雜質(zhì)層的連接。結(jié)果，改進(jìn)了太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電 壓和占空因子，并且由此可以增加太陽(yáng)能電池的效率和功率。根據(jù)本實(shí)施方式的太制造陽(yáng) 能電池的方法使得能夠用簡(jiǎn)單的方法形成具有該結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池。
[0008] 結(jié)果，根據(jù)本實(shí)施方式，可以改進(jìn)太陽(yáng)能電池的特性和生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 從下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)將 被更清楚地理解，附圖中：
[0010] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的截面圖；
[0011] 圖2是例示根據(jù)實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的部分后表面平面圖；
[0012] 圖3A至圖3K是例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于制造太陽(yáng)能電池的方法的截面 圖；
[0013] 圖4是例示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的后表面平面圖；以及
[0014] 圖5是例示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其示例示出于附圖中。本發(fā)明不限于所 述實(shí)施方式，所述實(shí)施方式可被修改成各種形式。
[0016] 在附圖中，為了本公開(kāi)的描述清晰和簡(jiǎn)明起見(jiàn)，可以不示出與描述無(wú)關(guān)的部分，并 且貫穿說(shuō)明書，可以使用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)指代相同或非常相似的部件。在附圖中，為了更清晰 地描述，可能夸大或縮小了厚度或尺寸。另外，各個(gè)構(gòu)成組件的尺寸或面積不限于圖中所示 的尺寸或面積。
[0017] 還將理解，貫穿此說(shuō)明書，當(dāng)一個(gè)組件被稱作"包括"另一組件時(shí)，術(shù)語(yǔ)"包括"指 定另一組件的存在，但不排除其它附加組件的存在，除非上下文另外明確地指示。另外，將 理解，當(dāng)諸如層、膜、區(qū)域或板的一個(gè)組件被稱作"在"另一組件"上"時(shí)，這一個(gè)組件可直接 在所述另一組件上，并且也可存在一個(gè)或更多個(gè)中間組件。相反，當(dāng)諸如層、膜、區(qū)域或板的 一個(gè)組件被稱作"直接在"另一組件"上"時(shí)，不存在一個(gè)或更多個(gè)中間組件。
[0018] 以下將參照附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池。
[0019] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的截面圖。
[0020] 參照?qǐng)D1，根據(jù)本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池100包括半導(dǎo)體基板10 ;隧穿層20,該隧 穿層20形成在半導(dǎo)體基板10的一個(gè)表面（例如，后表面）上；以及形成在隧穿層20上的 第一導(dǎo)電類型區(qū)域32、第二導(dǎo)電類型區(qū)域34和阻擋區(qū)域36。在這種情況下，第一導(dǎo)電類型 區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34經(jīng)由阻擋區(qū)域36彼此隔開(kāi)。太陽(yáng)能電池100還包括第一 電極42和第二電極44,第一電極42和第二電極44分別連接到第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第 二導(dǎo)電類型區(qū)域34并且收集載流子。另外，防反射膜50可以進(jìn)一步形成在半導(dǎo)體基板10 的另一個(gè)表面上。將詳細(xì)描述該構(gòu)造。
[0021] 半導(dǎo)體基板10可以包括基礎(chǔ)區(qū)域110,該基礎(chǔ)區(qū)域110含有低摻雜濃度的第一導(dǎo) 電類型摻雜物。
[0022] 半導(dǎo)體基板10可以例如包括含有第一導(dǎo)電類型摻雜物的晶體半導(dǎo)體（例如，晶體 硅）。晶體半導(dǎo)體可以是單晶硅，并且第一導(dǎo)電類型摻雜物可以是例如η型或P型摻雜物。 艮Ρ，第一導(dǎo)電類型摻雜物可以是諸如包括磷（Ρ)、砷（As)、鉍（Bi)、銻（Sb)等的V族元素的 η型雜質(zhì)。另選地，第一導(dǎo)電類型摻雜物可以是諸如包括硼（B)、鋁（A1)、鎵（Ga)、銦（In) 等的III族元素的P型雜質(zhì)。
[0023] 基礎(chǔ)區(qū)域110可以具有η型雜質(zhì)，作為第一導(dǎo)電類型摻雜物。結(jié)果，與基礎(chǔ)區(qū)域 110形成穿過(guò)隧穿層20的隧穿結(jié)的第二導(dǎo)電類型區(qū)域34可以是ρ型。結(jié)果，可以廣泛形成 用作通過(guò)與基礎(chǔ)區(qū)域110的結(jié)引起光電轉(zhuǎn)換的發(fā)射極的第一導(dǎo)電類型區(qū)域32,并且結(jié)果， 可以有效地收集移動(dòng)速度比電子的移動(dòng)速度低的空穴。當(dāng)向隧穿結(jié)發(fā)射光時(shí)，由光電效應(yīng) 產(chǎn)生的電子被第一電極42收集，并且空穴朝向半導(dǎo)體基板10的前表面移動(dòng)然后由第二電 極44收集。結(jié)果，產(chǎn)生電能，但是本發(fā)明不限于此，并且基礎(chǔ)區(qū)域110和第一導(dǎo)電類型區(qū)域 32可以是p型，而第二導(dǎo)電類型區(qū)域34可以是η型。
[0024] 半導(dǎo)體基板10的前表面被紋理化，以具有不規(guī)則，這些不規(guī)則具有諸如錐形的形 狀。當(dāng)由于通過(guò)這種紋理化在半導(dǎo)體基板10的前表面上形成的不規(guī)則導(dǎo)致表面粗糙度增 加時(shí)，可以減少通過(guò)半導(dǎo)體基板10的前表面入射的光的反射。因此，增加了到達(dá)由半導(dǎo)體 基板10和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34形成的隧穿結(jié)的光量，并且由此可以最小化光損失。
[0025] 另外，半導(dǎo)體基板10的后表面可以是通過(guò)鏡面拋光等獲得的光滑且平坦的平面， 該表面的表面粗糙度低于前表面的表面粗糙度。結(jié)果，穿過(guò)半導(dǎo)體基板10并朝向其后表面 行進(jìn)的光在后表面處反射，并且再次朝向半導(dǎo)體基板10行進(jìn)。當(dāng)通過(guò)半導(dǎo)體基板10的后 表面上的隧穿層20形成隧穿結(jié)時(shí)，如在本實(shí)施方式中，可以根據(jù)半導(dǎo)體基板10的特性極大 改變太陽(yáng)能電池100的特性。出于該原因，通過(guò)紋理化而獲得的不規(guī)則不形成在半導(dǎo)體基 板10的后表面上，但是本發(fā)明不限于此，并且各種修改是可能的。
[0026] 前表面場(chǎng)層120可以形成在半導(dǎo)體基板10的前表面上（即，基礎(chǔ)區(qū)域110上）。 前表面場(chǎng)層120是以比半導(dǎo)體基板10更高的濃度摻雜第一導(dǎo)電類型摻雜物的區(qū)域并且執(zhí) 行與后表面場(chǎng)（BSF)層類似的功能。即，前表面場(chǎng)層120防止被入射光分開(kāi)的電子和空穴 復(fù)合然后在半導(dǎo)體基板10的前表面上衰變。然而，本發(fā)明不限于該構(gòu)造，并且可以省略前 表面場(chǎng)層120。將參照?qǐng)D5更詳細(xì)地描述該示例。
[0027] 另外，防反射膜50可以形成在前表面場(chǎng)層120上。防反射膜50可以全部形成在 整個(gè)半導(dǎo)體基板10的前表面上。防反射膜50降低入射在半導(dǎo)體基板10的前表面上的光 的反射率并且鈍化前表面場(chǎng)層120的表面上或塊體（bulk)中存在的缺陷。
[0028] 入射在半導(dǎo)體基板10的前表面上的光的反射率的降低引起到達(dá)隧穿結(jié)的光量的 增加。因此，可以增大太陽(yáng)能電池100的短路電流（Isc)。另外，防反射膜50鈍化缺陷，去 除了少數(shù)載流子的復(fù)合位置，由此增大了太陽(yáng)能電池1〇〇的開(kāi)路電壓（Voc)。這樣，防反射 膜50增大了太陽(yáng)能電池100的開(kāi)路電壓和短路電流，從而提高了太陽(yáng)能電池100的轉(zhuǎn)換效 率。
[0029] 防反射膜50可以由各種材料形成。例如，防反射膜50可以是從由硅氮化物膜、含 有氫的硅氮化物膜、硅氧化物膜、硅氮氧化物膜、MgF 2、ZnS、Ti02和Ce02組成的組中選擇的 單個(gè)膜、或者包括上述兩個(gè)或更多個(gè)的組合的多層膜，但是本發(fā)明不限于此，并且防反射膜 50可以包括各種材料。
[0030] 在本實(shí)施方式中，隧穿層20形成在半導(dǎo)體基板10的后表面上。隧穿層20提高半 導(dǎo)體基板10的后表面的接口特性，并且使所產(chǎn)生的載流子能夠通過(guò)隧穿效應(yīng)有效地遷移。 隧穿層20可以包括使得載流子能夠隧穿的各種材料，并且材料的示例包括氧化物、氮化物 和導(dǎo)電聚合物。隧穿層20可以全部形成在半導(dǎo)體基板10的后表面上。因此，隧穿層20完 全鈍化半導(dǎo)體基板10的后表面，并且可以在沒(méi)有附加構(gòu)圖的情況下容易形成。
[0031] 隧穿層20的厚度可以是5. Onm或更小，使得隧穿層20充分展示隧穿效應(yīng)，或者可 以是0· 5nm至5nm (例如，1. Onm至4nm)。當(dāng)隧穿層20的厚度超過(guò)5nm時(shí)，隧穿沒(méi)有被有效 地執(zhí)行，并且太陽(yáng)能電池100可能不操作，而當(dāng)隧穿層20的厚度小于0. 5nm時(shí)，可能難以形 成具有期望質(zhì)量的隧穿層20。為了進(jìn)一步改進(jìn)隧穿效應(yīng)，隧穿層20的厚度可以是1. Onm至 4. Onm，但是本發(fā)明不限于此并且隧穿層20的厚度可以改變。
[0032] 另外，具有第一導(dǎo)電類型摻雜物的第一導(dǎo)電類型區(qū)域32、具有第二導(dǎo)電類型摻雜 物的第二導(dǎo)電類型區(qū)域34以及形成在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34之間 的阻擋區(qū)域36形成在隧穿層20上。
[0033] 第一導(dǎo)電類型區(qū)域32可以包括具有與半導(dǎo)體基板10相同導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體（例 如，硅）。第一導(dǎo)電類型區(qū)域32可以具有與基礎(chǔ)區(qū)域110不同的晶體結(jié)構(gòu)，使得其通過(guò)諸如 沉積的各種方法容易地形成。例如，通過(guò)用第一導(dǎo)電類型摻雜物來(lái)?yè)诫s非晶硅、微晶硅、多 晶硅等，可容易地形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域32。第一導(dǎo)電類型摻雜物可以是具有與半導(dǎo)體基 板10相同導(dǎo)電類型的任何摻雜物。即，當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型摻雜物是η型摻雜物時(shí)，可以使用 諸如磷（Ρ)、砷（As)、鉍（Bi)或銻（Sb)的V族元素。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型摻雜物是ρ型摻雜物 時(shí)，可以使用諸如硼（B)、鋁（A1)、鎵（Ga)或銦（In)的III族元素。第一導(dǎo)電類型區(qū)域32 形成后表面場(chǎng)結(jié)構(gòu)，從而通過(guò)半導(dǎo)體基板10的表面上的復(fù)合起到防止載流子損失的作用。 另外，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32還起到減小其接觸第一電極42的部分中的接觸電阻的作用。
[0034] 第二導(dǎo)電類型區(qū)域34可以包括具有與半導(dǎo)體基板10相反導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體（例 如，硅）。第二導(dǎo)電類型區(qū)域34可以具有與基礎(chǔ)區(qū)域110不同的晶體結(jié)構(gòu)，使得其通過(guò)諸 如沉積的各種方法容易地形成。例如，通過(guò)經(jīng)由諸如沉積或印刷的各種方法用第二導(dǎo)電類 型摻雜物來(lái)?yè)诫s非晶硅、微晶硅、多晶硅等，可容易地形成第二導(dǎo)電類型區(qū)域34。在這種情 況下，第二導(dǎo)電類型摻雜物可以是具有與半導(dǎo)體基板10相反導(dǎo)電類型的任何雜質(zhì)。即，當(dāng) 第二導(dǎo)電類型摻雜物是P型摻雜物時(shí)，可以使用諸如硼（B)、鋁（A1)、鎵（Ga)或銦（In)的 III族元素。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電類型摻雜物是η型摻雜物時(shí)，可以使用磷（P)、砷（As)、鉍（Bi)或 銻（Sb)的V族元素。第二導(dǎo)電類型區(qū)域34穿過(guò)隧穿層20與半導(dǎo)體基板10形成隧穿結(jié)， 由此充分促進(jìn)光電轉(zhuǎn)換。
[0035] 另外，阻擋區(qū)域36設(shè)置在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34之間，并 且將第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34分開(kāi)。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo) 電類型區(qū)域34接觸時(shí)，產(chǎn)生分流（shunt)，并且使太陽(yáng)能電池100的性能劣化。因此，在本 實(shí)施方式中，阻擋區(qū)域36被插入在第一導(dǎo)電類型摻雜物32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34之間， 從而防止不必要的分流。
[0036] 阻擋區(qū)域36可以包括用于使第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34充分 絕緣的各種材料，并且可以在第一與第二導(dǎo)電類型區(qū)域32與34之間。阻擋區(qū)域36可以 是未摻雜的絕緣材料（例如，氧化物或氮化物）等。另外，阻擋區(qū)域36可以包括本征半導(dǎo) 體。在這種情況下，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34以及阻擋區(qū)域36彼此齊 平（flush)，并且可以包括相同的半導(dǎo)體材料（例如，非晶硅、微晶硅或多晶硅）。在這種情 況下，形成包括半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體層（在圖3C中由標(biāo)號(hào)"30"來(lái)表示，在下面將應(yīng)用該標(biāo) 號(hào)），半導(dǎo)體層30的一部分摻雜有第一導(dǎo)電類型摻雜物以形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域32,半導(dǎo) 體層30的另一部分摻雜有第二導(dǎo)電類型摻雜物以形成第二導(dǎo)電類型區(qū)域34,并且半導(dǎo)體 層30的未形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的一部分構(gòu)成阻擋區(qū)域36,從 而制造太陽(yáng)能電池。即，簡(jiǎn)化了第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34以及阻擋區(qū) 域36的形成方法。這在后面將在與制造方法關(guān)聯(lián)的描述中進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
[0037] 然而，本發(fā)明不限于此，并且各種修改是可能的。即，在附圖中，給出了阻擋區(qū)域36 以及第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34同時(shí)形成并且具有大致相同的厚度的示 例。然而，當(dāng)阻擋區(qū)域36與第第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34分開(kāi)形成（即， 通過(guò)構(gòu)圖等形成阻擋區(qū)域36)時(shí)，阻擋區(qū)域36可以不具有與第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二 導(dǎo)電類型區(qū)域34相同的厚度。例如，為了有效防止第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型 區(qū)域34的短路，阻擋區(qū)域36可以具有比第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34更 大的厚度。另外，為了減少用于形成阻擋區(qū)域36的原材料，阻擋區(qū)域36的厚度可以小于第 一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的厚度。其它修改是可能的。
[0038] 這里，具有與基礎(chǔ)區(qū)域110不同的導(dǎo)電類型的第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的面積可以大 于具有與基礎(chǔ)區(qū)域110相同導(dǎo)電類型的第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的面積。結(jié)果，可以廣泛形成 在半導(dǎo)體基板110與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34之間穿過(guò)隧穿層20所形成的隧穿結(jié)。另外，如 上所述，當(dāng)基礎(chǔ)區(qū)域110和第一導(dǎo)電類型區(qū)域32具有η導(dǎo)電類型并且第二導(dǎo)電類型區(qū)域34 具有Ρ導(dǎo)電類型時(shí)，可以有效收集具有低移動(dòng)速度的空穴。后面將參照?qǐng)D2更詳細(xì)地描述 第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34以及阻擋區(qū)域36的平面形狀。
[0039] 絕緣層40可以形成在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34以及阻擋區(qū) 域36上。絕緣層40防止第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34之間不期望的連接 和不正確的電極連接（即，在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的情況下是第二電極44,而在第二導(dǎo)電 類型區(qū)域34的情況下是第一電極42)，并且鈍化第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域 34。絕緣層40包括：第一開(kāi)口 402,該第一開(kāi)口 402將第一導(dǎo)電類型區(qū)域32露出；和第二 開(kāi)口 404,該第二開(kāi)口 404將第二導(dǎo)電類型區(qū)域34露出。
[0040] 絕緣層40可以具有比隧穿層20更大的厚度。結(jié)果，可以提高絕緣和鈍化特性。 絕緣層40可以由各種絕緣材料（例如，氧化物或氮化物）組成。例如，絕緣層40可以具有 從由硅氮化物膜、含有氫的硅氮化物膜、硅氧化物膜、硅氮氧化物膜、A1 203、MgF2、ZnS、Ti02 和Ce02組成的組中選擇的單個(gè)膜的結(jié)構(gòu)、或者包括上述兩個(gè)或更多個(gè)的組合的多層膜的結(jié) 構(gòu)，但是本發(fā)明不限于此，并且絕緣層40可以包括各種材料。
[0041] 第一電極42穿過(guò)絕緣層40的第一開(kāi)口 402,并且連接到第一導(dǎo)電類型區(qū)域32,并 且第二電極44穿過(guò)絕緣層40的第二開(kāi)口 404,并且連接到第二導(dǎo)電類型區(qū)域34。第一電 極42和第二電極44可以包括各種金屬材料。另外，第一電極42和第二電極44可以具有 各種平面形狀，這些平面形狀沒(méi)有彼此電連接并且分別連接到第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第 二導(dǎo)電類型區(qū)域34,以收集產(chǎn)生的載流子并且將載流子傳送到外部。即，本發(fā)明不限于第一 電極42和第二電極44的平面形狀。
[0042] 下文中，將參照?qǐng)D2詳細(xì)描述第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34以及 阻擋區(qū)域36的平面形狀。圖2是例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池100的局部后 平面圖。
[0043] 圖2所示的第一電極42和第二電極44的形狀僅作為示例進(jìn)行提供，并且本發(fā)明 不限于此。即，如圖2所示，多個(gè)第一電極42和第二電極44交替設(shè)置，使得第一電極42和 第二電極44彼此隔開(kāi)預(yù)定距離。圖2所示的第一電極42對(duì)應(yīng)于圖4所示的第一電極42 的分支部42a。圖2所示的第二電極44對(duì)應(yīng)于圖4所示的分支部44a。雖然圖2未單獨(dú)示 出，但是如圖4所示，第一電極42和第二電極44還可以在一側(cè)包括分別連接分支部42a和 44a的主干部42b和44b。然而，如上所述，本發(fā)明不限于此，并且第一電極42和第二電極 44的形狀、連接構(gòu)造等可以改變。
[0044] 參照?qǐng)D2,如上所述，在根據(jù)本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池100中，第一導(dǎo)電類型區(qū)域 32形成為具有比第二導(dǎo)電類型區(qū)域34更小的面積。
[0045] 出于該目的，在本實(shí)施方式中，多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域32具有島形并且彼此隔 開(kāi)。第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的面積被最小化，并且第一導(dǎo)電類型區(qū)域32全部設(shè)置在整個(gè)半 導(dǎo)體基板10上。第一導(dǎo)電類型區(qū)域32有效防止表面復(fù)合并且最大化第二導(dǎo)電類型區(qū)域34 的面積，但是本發(fā)明不限于此，并且第一導(dǎo)電類型區(qū)域32可以具有能夠最小化第一導(dǎo)電類 型區(qū)域32的面積的各種形狀。
[0046] 另外，在附圖中示例性示出具有圓形的第一導(dǎo)電類型區(qū)域32,但是本發(fā)明不限于 此。因此，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32可以具有包括橢圓或多邊形（例如，三角形、矩形或六邊 形）的平面形狀。
[0047] 第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的總面積與太陽(yáng)能電池 100的總面積之比可以是0.5%至 49% (更優(yōu)選地，20%至40%)。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型區(qū)域32的總面積與太陽(yáng)能電池 100的總 面積之比小于0. 5%時(shí)，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第一電極42之間的接觸沒(méi)有被準(zhǔn)確地形 成并且由此可能增大第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第一電極42之間的接觸電阻。當(dāng)面積比超過(guò) 49%時(shí)，如上所述，第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的面積減小，由此太陽(yáng)能電池 100的效率劣化?？?慮到太陽(yáng)能電池的效率，面積比優(yōu)選地是20%至40%。
[0048] 第一導(dǎo)電類型區(qū)域32可以分別被阻擋區(qū)域36圍繞。例如，當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型區(qū)域 32具有圓形時(shí)，阻擋區(qū)域36可以具有圈形或環(huán)形。即，阻擋區(qū)域36圍繞第一導(dǎo)電類型區(qū) 域32以將第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34分開(kāi)，從而防止產(chǎn)生不期望的分 流。附圖例示了阻擋區(qū)域36全部圍繞第一導(dǎo)電類型區(qū)域32并且根本上防止分流的產(chǎn)生的 情況。然而，本發(fā)明不限于此并且阻擋區(qū)域36可以僅圍繞第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的外圍的 一部分。
[0049] 在這種情況下，阻擋區(qū)域36插入在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34 之間，并且起到將第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34分開(kāi)的作用。出于該原因， 阻擋區(qū)域36具有最小寬度，這使得能夠在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34之 間分開(kāi)。即，阻擋區(qū)域36的寬度T1可以小于具有更小面積的第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的寬度 T2。這里，可以根據(jù)第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的形狀改變第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的寬度T2。當(dāng) 第一導(dǎo)電類型區(qū)域32具有如圖所示的圓形時(shí)，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的寬度T2由直徑來(lái)限 定，并且當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型區(qū)域32具有六邊形時(shí)，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的寬度T2由長(zhǎng)的寬 度來(lái)限定。結(jié)果，可以僅通過(guò)最小面積防止第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34 的不期望的分流。
[0050] 這里，阻擋區(qū)域36的寬度T1可以是0.5 μ m至100 μ m。當(dāng)阻擋區(qū)域36的寬度T1 小于0. 5 μ m時(shí)，電絕緣第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的效果可能是不充分 的，并且當(dāng)阻擋區(qū)域36的寬度T1超過(guò)100 μ m時(shí)，沒(méi)有極大促進(jìn)光電轉(zhuǎn)換的區(qū)域（即，與阻 擋區(qū)域36對(duì)應(yīng)的區(qū)域）的比例增大，并且太陽(yáng)能電池 100的效率因此劣化。考慮到太陽(yáng)能 電池 100的絕緣效果和效率，阻擋區(qū)域36的寬度T1可以是1 μ m至30 μ m。
[0051] 例如，阻擋區(qū)域36的總面積與太陽(yáng)能電池 100的總面積之比可以是0. 5%至5%。 當(dāng)比例小于0.5%時(shí)，可能難以形成阻擋區(qū)域36。當(dāng)比例超過(guò)5%時(shí)，沒(méi)有極大促進(jìn)光電轉(zhuǎn) 換的區(qū)域（即，與阻擋區(qū)域36對(duì)應(yīng)的區(qū)域）的比例增大，并且第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二 導(dǎo)電類型區(qū)域34的比例減小。由此，太陽(yáng)能電池100的效率可能劣化。第一導(dǎo)電類型區(qū)域 32的寬度T2可以是50 μ m至1000 μ m。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型區(qū)域32的寬度T2小于50 μ m時(shí)， 可能未有效形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第一電極42之間的電連接，并且當(dāng)寬度T2超過(guò) 1000 μ m時(shí)，第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的面積減小，或者第一導(dǎo)電類型區(qū)域32之間的距離減小。 考慮到到第一電極42的連接、面積比等，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的寬度T2可以是100 μ m至 500 μ m〇
[0052] 考慮到第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的形狀，形成在絕緣層40中 的第一開(kāi)口 402和第二開(kāi)口 404可以形成為具有不同形狀。即，多個(gè)第一開(kāi)口 402在形成 于與第一導(dǎo)電類型區(qū)域32對(duì)應(yīng)的區(qū)域中的同時(shí)可以彼此隔開(kāi)，并且第二開(kāi)口 404可以縱向 延伸。這是基于第一電極42設(shè)置在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34上這兩 者上而第二電極44僅設(shè)置在第二導(dǎo)電類型區(qū)域34上的構(gòu)造。即，第一開(kāi)口 402形成在絕 緣層40的在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32上的一部分中，并且第一開(kāi)口 402將第一電極42連接到 第一導(dǎo)電類型區(qū)域32。另外，在絕緣層40的在第二導(dǎo)電類型區(qū)域34上的一部分中不形成 第一開(kāi)口 402,以維持第一電極42與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34之間的絕緣。因?yàn)閮H在第二導(dǎo)電 類型區(qū)域34上形成第二電極44,所以第二開(kāi)口 404被形成為具有與第二電極44相同或類 似的形狀，使得第二電極44與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34完全接觸。
[0053] 如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池100包括阻擋區(qū)域36,該阻擋區(qū)域36被 插入在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34之間，該第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二 導(dǎo)電類型區(qū)域34設(shè)置在半導(dǎo)體基板10的一個(gè)表面（例如，后表面）上。結(jié)果，可以防止由 第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34之間不期望的短路所引起的分流。另外，當(dāng) 分別連接到第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的第一電極42和第二電極44的 對(duì)準(zhǔn)不合理時(shí)，阻擋區(qū)域36防止第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34與不期望的 雜質(zhì)層之間的連接。結(jié)果，改進(jìn)了太陽(yáng)能電池100的開(kāi)路電壓和占空因子，并且由此可以提 高太陽(yáng)能電池100的效率和功率。
[0054] 在本實(shí)施方式中，在單個(gè)工序中同時(shí)形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型 區(qū)域34以及阻擋區(qū)域36,從而通過(guò)簡(jiǎn)單的工序獲得了具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池100。這 將參照?qǐng)D3A至圖3K更詳細(xì)地進(jìn)行描述。下文中，可能未提及上面給出的描述的細(xì)節(jié)，并且 可以僅詳細(xì)描述與上述描述的差異。
[0055] 圖3A至圖3K是例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于制造太陽(yáng)能電池的方法的截面 圖。
[0056] 首先，如圖3A所示，在制備基板期間制備包括具有第一導(dǎo)電類型摻雜物的基礎(chǔ)區(qū) 域110的半導(dǎo)體基板10。在本實(shí)施方式中，半導(dǎo)體基板10可以包括具有η型雜質(zhì)的硅。η 型雜質(zhì)的示例包括諸如磷（Ρ)、砷（As)、秘（Bi)和鋪（Sb)的V族元素。
[0057] 半導(dǎo)體基板10的前表面被紋理化，使得前表面具有不規(guī)則并且半導(dǎo)體基板10的 后表面經(jīng)受諸如鏡面拋光等的處理，使得半導(dǎo)體基板10的后表面具有比其前表面更低的 表面粗糙度。
[0058] 可以使用濕法或干法紋理化作為半導(dǎo)體基板10的前表面的紋理化。濕法紋理化 可通過(guò)將半導(dǎo)體基板10浸入紋理化溶液中來(lái)進(jìn)行，并具有處理時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。干法紋理化 是通過(guò)利用金剛石鉆頭、激光等切割半導(dǎo)體基板10的表面的處理，并且使得能夠形成均勻 的不規(guī)則，但缺點(diǎn)是處理時(shí)間長(zhǎng)并且可能導(dǎo)致對(duì)半導(dǎo)體基板10的損壞。另選地，可通過(guò)反 應(yīng)離子蝕刻（RIE)等來(lái)紋理化半導(dǎo)體基板10。這樣，可通過(guò)各種方法來(lái)紋理化半導(dǎo)體基板 10。另外，半導(dǎo)體基板10的后表面可由已知的鏡面拋光法來(lái)處理。
[0059] 接著，如圖3B所示，在半導(dǎo)體基板10的后表面上形成隧穿層20。隧穿層20可以 由諸如熱生長(zhǎng)或沉積（例如，等離子增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積化學(xué)（PECVD)、原子層沉積（ALD))的 方法來(lái)形成，但是本發(fā)明不限于此，并且隧穿層20可以通過(guò)各種方法來(lái)形成。
[0060] 接著，如圖3C所示，在隧穿層20上形成半導(dǎo)體層30。半導(dǎo)體層30包括微晶半導(dǎo) 體、非晶半導(dǎo)體或多晶半導(dǎo)體。半導(dǎo)體層30可以通過(guò)例如熱生長(zhǎng)或沉積（例如，等離子增 強(qiáng)化學(xué)汽相沉積化學(xué)（PECVD))的方法來(lái)形成，但是本發(fā)明不限于此，并且半導(dǎo)體層30可以 通過(guò)各種方法來(lái)形成。
[0061] 接著，如圖3D至圖3G所示，在半導(dǎo)體層30上形成多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域32、多個(gè) 第二導(dǎo)電類型區(qū)域34和多個(gè)阻擋區(qū)域36。這將更詳細(xì)地進(jìn)行描述。
[0062] 即，如圖3D所示，在與第一導(dǎo)電類型區(qū)域32對(duì)應(yīng)的區(qū)域中形成第一摻雜層322。 第一摻雜層322可以包括各種層，這些層包括第一導(dǎo)電類型摻雜物，并且第一摻雜層322可 以是磷娃酸鹽玻璃（PSG)。利用磷娃酸鹽玻璃（PSG)，可容易地形成第一摻雜層322。第一 摻雜層322可以包括與第一導(dǎo)電類型區(qū)域32對(duì)應(yīng)的多個(gè)摻雜部。摻雜部可以具有與第二 導(dǎo)電類型區(qū)域32對(duì)應(yīng)的島形。
[0063] 可以利用掩模在半導(dǎo)體層30上將第一摻雜層322形成為具有與第一導(dǎo)電類型區(qū) 域32對(duì)應(yīng)的形狀。另選地，可以利用諸如噴墨或絲網(wǎng)印刷的方法在半導(dǎo)體層30上將第一 摻雜層322形成為具有與第一導(dǎo)電類型區(qū)域32對(duì)應(yīng)的形狀。另選地，通過(guò)在半導(dǎo)體層30 上全部形成用于形成第一摻雜層322的材料并且利用蝕刻溶液、蝕刻膏等去除未形成第一 導(dǎo)電類型區(qū)域32的區(qū)域，可以形成第一摻雜層322。
[0064] 接著，如圖3E所示，未摻雜層362形成為使得未摻雜層362覆蓋第一摻雜層322 和與第一摻雜層322相鄰的半導(dǎo)體層30的一部分。未摻雜層362包括不具有第一導(dǎo)電類 型區(qū)域和第二導(dǎo)電類型區(qū)域的材料。例如，未摻雜層362可以包括硅酸鹽或絕緣膜。未摻 雜層362可以包括多個(gè)部分，這些部分分別與第一摻雜層322的摻雜部對(duì)應(yīng)并且覆蓋的面 積比第一摻雜層322的摻雜部大。
[0065] 可以在半導(dǎo)體層30上利用掩模將未摻雜層362形成為具有期望形狀。另選地，可 以通過(guò)諸如噴墨或絲網(wǎng)印刷的方法在半導(dǎo)體層30上形成未摻雜層362。另選地，可以通過(guò) 在整個(gè)第一摻雜層322和半導(dǎo)體層30上全部形成用于形成未摻雜層362的材料并且利用 蝕刻溶液、蝕刻膏等去除不期望的區(qū)域，來(lái)形成未摻雜層362。
[0066] 接著，如圖3F所示，在未摻雜層362和半導(dǎo)體層30上形成第二摻雜層342。第二 摻雜層342可以包括各種層，這些層包括第二導(dǎo)電類型摻雜物，并且第二摻雜層342可以是 硼硅酸鹽玻璃（BSG)?？梢岳门鸸杷猁}玻璃來(lái)容易形成第二摻雜層342。第二摻雜層342 可以全部形成為覆蓋未摻雜層362和半導(dǎo)體層30。
[0067] 接著，如圖3G所示，通過(guò)熱處理使第一摻雜層322中的第一導(dǎo)電類型摻雜物擴(kuò)散 到半導(dǎo)體層30中，以形成多個(gè)第一導(dǎo)電類型區(qū)域32,并且使第二摻雜層342中的第二導(dǎo)電 類型摻雜物擴(kuò)散到半導(dǎo)體層30中，以形成多個(gè)第二導(dǎo)電類型區(qū)域34。與未摻雜層362相鄰 且插入在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34之間的部分沒(méi)有被摻雜并且半導(dǎo)體 層30保持不去除，以構(gòu)成多個(gè)阻擋區(qū)域36。結(jié)果，各個(gè)阻擋區(qū)域36在將第一導(dǎo)電類型區(qū) 域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34分開(kāi)的同時(shí)插入在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū) 域34之間。
[0068] 去除第一摻雜層322、未摻雜層362和第二摻雜層342?？梢岳霉母鞣N方法 執(zhí)行去除。例如，第一摻雜層322、未摻雜層362和第二摻雜層342通過(guò)浸入在稀釋的HF中 然后用水進(jìn)行清洗來(lái)去除，但是本發(fā)明不限于此。
[0069] 接著，如圖3H所示，在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34以及阻擋區(qū) 域36上形成絕緣層40?？梢酝ㄟ^(guò)各種方法（諸如真空沉積、化學(xué)汽相沉積、旋涂、絲網(wǎng)印刷 或噴涂）形成絕緣層40,但是本發(fā)明不限于此，并且可以使用各種方法。
[0070] 接著，如圖31所示，在半導(dǎo)體基板10的前表面上形成前表面場(chǎng)層120和防反射膜 50 〇
[0071] 可以通過(guò)摻雜第一導(dǎo)電類型摻雜物來(lái)形成前表面場(chǎng)層120。例如，可以通過(guò)經(jīng)由諸 如離子注入或熱擴(kuò)散的各種方法用第一導(dǎo)電類型摻雜物摻雜半導(dǎo)體基板10來(lái)形成前表面 場(chǎng)層120。
[0072] 可以通過(guò)諸如真空沉積、化學(xué)汽相沉積、旋涂、絲網(wǎng)印刷或噴涂的各種方法形成防 反射膜50。
[0073] 接著，如圖3J所示，形成將第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34露出的 開(kāi)口 402和404,并且如圖3K所示，形成分別電連接到第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類 型區(qū)域34的第一電極42和第二電極44。在這種情況下，例如，可以通過(guò)諸如涂布或沉積的 各種方法在開(kāi)口中形成第一電極42和第二電極44。
[0074] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)經(jīng)由絲網(wǎng)印刷等在絕緣層40上施加用于形成第一電 極的膏、然后對(duì)其執(zhí)行燒穿（fire through)、激光燒穿接觸（laser firing contact)等， 可形成第一電極42和第二電極44。在這種情況下，因?yàn)樵谛纬傻谝浑姌O42和第二電極44 期間形成開(kāi)口 402和404,所以不需要單獨(dú)形成開(kāi)口 402和404的工序（圖3J的工序）。
[0075] 根據(jù)本實(shí)施方式，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34以及阻擋區(qū)域36 通過(guò)包括形成半導(dǎo)體層30然后用雜質(zhì)摻雜其一部分的簡(jiǎn)單工序同時(shí)形成，從而簡(jiǎn)化了太 陽(yáng)能電池100的制造方法并且提高生產(chǎn)效率。具體地，形成各包括多個(gè)部分的第一摻雜層 322和未摻雜層362,然后在包括所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面上形成第二摻雜層342,從而最 小化構(gòu)圖操作的數(shù)量并且同時(shí)形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34以及阻擋 區(qū)域36。因此，可以大大提高生產(chǎn)效率。
[0076] 與本實(shí)施方式不同，當(dāng)通過(guò)蝕刻第一導(dǎo)電類型區(qū)域和第二導(dǎo)電類型區(qū)域之間的部 分來(lái)將第一導(dǎo)電類型區(qū)域和第二導(dǎo)電類型區(qū)域分開(kāi)時(shí)，半導(dǎo)體基板的一部分被蝕刻并且由 此被露出到外部。結(jié)果，半導(dǎo)體基板被損壞并且太陽(yáng)能電池的特性劣化。為了防止這些問(wèn) 題，應(yīng)當(dāng)在半導(dǎo)體基板的露出到外部的一部分中形成附加的鈍化層。結(jié)果，太陽(yáng)能電池的質(zhì) 量和生產(chǎn)效率劣化。
[0077] 在上述實(shí)施方式中給出了這樣的示例，其中形成隧穿層20、第一導(dǎo)電類型區(qū)域32 和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34、阻擋區(qū)域36以及絕緣層40,形成前表面場(chǎng)層120和防反射膜50， 并且形成第一電極42和第二電極43,但是本發(fā)明不限于此。因此，隧穿層20、第一導(dǎo)電類 型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34、阻擋區(qū)域36、絕緣層40、前表面場(chǎng)層120、防反射膜50 以及第一電極42和第二電極44的形成順序可以改變。
[0078] 另外，在上述實(shí)施方式中給出了形成第一摻雜層322、然后形成未摻雜層362和第 二摻雜層342的示例，但是本發(fā)明不限于此。即，可以在形成第二摻雜層342之后，順序形 成未摻雜層362和第一摻雜層322?？梢栽趦H在與阻擋區(qū)域36對(duì)應(yīng)的區(qū)域中形成未摻雜 層362之后，形成第一摻雜層322和第二摻雜層342。因此，第一摻雜層322和第二摻雜層 342以及未摻雜層362的形成順序可以改變。
[0079] 下文中，將參照?qǐng)D4和圖5更詳細(xì)地描述根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的制造太陽(yáng)能電池 的方法。與以上給出的描述相同或相似的內(nèi)容的細(xì)節(jié)可能不再提及，并且將僅詳細(xì)描述與 以上描述不同的描述。
[0080] 圖4是例示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的后表面平面圖。為了例 示清晰和簡(jiǎn)明，圖4中未示出絕緣層40。
[0081] 參照?qǐng)D4,在本實(shí)施方式中，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32可以包括：第一主干部32a，該第 一主干部32a沿著半導(dǎo)體基板10的第一邊緣（附圖中的上邊緣）形成；和多個(gè)第一分支部 32b，所述多個(gè)第一分支部32b從第一主干部32a朝向與第一邊緣相對(duì)的第二邊緣（附圖中 的下邊緣）延伸。多個(gè)第一分支部32b被對(duì)準(zhǔn)為彼此平行，以具有條紋圖案的形狀。第二 導(dǎo)電類型區(qū)域34可以包括：第二主干部34a，該第二主干部34a沿著半導(dǎo)體基板110的第 二邊緣形成；和多個(gè)第二分支部32b，所述多個(gè)第二分支部32b在第一分支部32b之間從第 二主干部34a朝向第一邊緣延伸。多個(gè)第二分支部34b被對(duì)準(zhǔn)為彼此平行，以具有條紋圖 案的形狀。第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的第一分支部32b和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的第二分支部 34b可以交替設(shè)置。通過(guò)該構(gòu)造，可以增大結(jié)面積并且可以完全收集載流子。另外，阻擋區(qū) 域36可以形成在第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34之間。
[0082] 如上所述，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的面積可以小于第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的面積。例 如，可以通過(guò)改變第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的第一主干部32a和第二 主干部34a和/或第一分支部32b和第二分支部34b來(lái)控制第一導(dǎo)電類型區(qū)域32和第二 導(dǎo)電類型區(qū)域34的面積。
[0083] 第一電極42包括：主干部42a，該主干部42a形成在與第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的第 一主干部32a對(duì)應(yīng)的區(qū)域中；和分支部42b，該分支部42b形成在與第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的 分支部32b對(duì)應(yīng)的區(qū)域中。類似地，第二電極44可以包括：主干部44a，該主干部44a在與 第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的第二主干部34a對(duì)應(yīng)的區(qū)域中；和分支部44b，該分支部44b形成 在與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的分支部34b對(duì)應(yīng)的區(qū)域中，但是本發(fā)明不限于此，并且第一電 極42和第二電極44可以具有各種平面形狀。
[0084] 在本實(shí)施方式中，例示了第一導(dǎo)電類型區(qū)域具有第一主干部32a，第二導(dǎo)電類型區(qū) 域具有第二主干部34a，第一電極42a具有主干部42a，并且第二電極44具有主干部44a。 然而，本發(fā)明不限于此，并且第一主干部32a和第二主干部34a以及主干部42a和44a不是 必須的。因此，可以不形成或可以不包括第一主干部32a和/或第二主干部34a和/或主 干部42a和44a。在這種情況下，由第一分支部32b和第二分支部34b組成的第一導(dǎo)電類 型區(qū)域32和第二導(dǎo)電類型區(qū)域34各具有條紋圖案，并且阻擋區(qū)域36在第一導(dǎo)電類型區(qū)域 32的分支部32b與第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的分支部34b之間具有條紋圖案的形狀。
[0085] 例如，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的總面積與太陽(yáng)能電池100的總面積之比可以是 0.5%至49% (更優(yōu)選地，20%至40%)。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型區(qū)域32的總面積與太陽(yáng)能電池 100的總面積之比小于0. 5%時(shí)，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第一電極42之間的接觸沒(méi)有被準(zhǔn) 確地形成并且由此第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第一電極42之間的接觸電阻可能增大。當(dāng)面積 比超過(guò)49%時(shí)，如上所述，第一導(dǎo)電類型區(qū)域32的面積減少，由此太陽(yáng)能電池100的效率劣 化?？紤]到太陽(yáng)能電池的效率，面積比優(yōu)選地是20 %至40 %。
[0086] 具有條紋圖案的各個(gè)第一分支部32b的寬度可以是50 μ m至1000 μ m。當(dāng)?shù)谝环?支部32b的寬度小于50 μ m時(shí)，可能沒(méi)有有效地形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域32與第一電極42 之間的電連接。當(dāng)寬度超過(guò)1000 μ m時(shí)，第二導(dǎo)電類型區(qū)域34的面積減少，或者第一導(dǎo)電 類型區(qū)域32之間的距離增大?？紤]到到第一電極42的連接、面積比等，各第一分支部32b 的寬度可以是100 μ m至500 μ m。
[0087] 當(dāng)?shù)谝环种Р?2b具有條紋圖案時(shí)，與具有圖2所示的點(diǎn)形狀的第一導(dǎo)電類型相 t匕，第一分支部32b可以穩(wěn)定地連接到第一電極42。
[0088] 圖5是例示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的截面圖。
[0089] 參照?qǐng)D5,在根據(jù)本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池中，半導(dǎo)體基板10僅包括基礎(chǔ)區(qū)域 110,而不包括附加前表面場(chǎng)層（在圖1由標(biāo)號(hào)"120"表示，下面應(yīng)用相同的標(biāo)號(hào)）。作為替 代，形成與半導(dǎo)體基板10的基礎(chǔ)區(qū)域110接觸并且具有固定電荷的場(chǎng)效應(yīng)形成層52。與 前表面場(chǎng)層112類似，場(chǎng)效應(yīng)形成層52產(chǎn)生特定場(chǎng)效應(yīng)，從而防止表面復(fù)合。場(chǎng)效應(yīng)形成 層52可以由具有負(fù)電荷的鋁氧化物或具有正電荷的硅氧化物或硅氮化物組成。雖然未另 外示出，但是附加防反射膜（在圖1的由標(biāo)號(hào)"50"表示）可以進(jìn)一步形成在場(chǎng)效應(yīng)形成層 52上。
[0090] 這樣，在本實(shí)施方式中，半導(dǎo)體基板10不包括附加摻雜區(qū)域，而僅包括基礎(chǔ)區(qū)域 110。結(jié)果，去除了形成附加摻雜區(qū)域的工序，由此簡(jiǎn)化了整個(gè)工序。在進(jìn)行摻雜以形成附 加摻雜區(qū)域期間，可以防止由對(duì)半導(dǎo)體基板10的損壞而造成的太陽(yáng)能電池100的特性的劣 化。
[0091] 這里，例如，場(chǎng)效應(yīng)形成層52的固定電荷量是lX1012/cm2至9X10 13/cm2。固定電 荷量是在不包括摻雜區(qū)域的半導(dǎo)體基板10中能夠產(chǎn)生場(chǎng)效應(yīng)的水平。更具體地，考慮到場(chǎng) 效應(yīng)，固定電荷量可以是1X l〇12/cm2至1X 1013/cm2,但是本發(fā)明不限于此，并且可以改變固 定電荷量。
[0092] 在這種情況下，不包括摻雜區(qū)域的基礎(chǔ)區(qū)域110可以具有0. 5ohm · cm至 20ohm · cm(例如，lohm · cm至15ohm · cm)的比電阻。因此，在與場(chǎng)效應(yīng)形成層52相鄰的 區(qū)域中，半導(dǎo)體基板10可以具有〇. 5ohm · cm至20ohm · cm(例如，lohm · cm至15ohm · cm) 的比電阻。然而，作為半導(dǎo)體基板10包括利用磷（P)作為雜質(zhì)的n型基礎(chǔ)區(qū)域110的情況 的示例，給出該比電阻范圍，并且可以根據(jù)導(dǎo)電類型、雜質(zhì)類型等改變?cè)摫入娮璺秶?br> [0093] 盡管出于示意性目的公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理 解，在不脫離所附權(quán)利要求中公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可進(jìn)行各種修改、添加 和置換。
[0094] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0095] 本申請(qǐng)要求2013年4月23日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng) No. 10-2013-0044982的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，此處以引證的方式并入其公開(kāi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池包括： 半導(dǎo)體基板； 隧穿層，該隧穿層在所述半導(dǎo)體基板的一個(gè)表面上； 第一導(dǎo)電類型區(qū)域，該第一導(dǎo)電類型區(qū)域在所述隧穿層上； 第二導(dǎo)電類型區(qū)域，該第二導(dǎo)電類型區(qū)域在所述隧穿層上，使得所述第二導(dǎo)電類型區(qū) 域與所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域分開(kāi)；以及 阻擋區(qū)域，該阻擋區(qū)域插入在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域與所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域之間， 使得所述阻擋區(qū)域?qū)⑺龅谝粚?dǎo)電類型區(qū)域與所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域分開(kāi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述阻擋區(qū)域包括本征半導(dǎo)體材料或未 摻雜的絕緣材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域是η型，所述第二 導(dǎo)電類型區(qū)域是Ρ型，并且所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域的面積小于所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域的面 積。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述阻擋區(qū)域的總面積與所述太陽(yáng)能電 池的總面積之比是0. 5 %至5 %。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述阻擋區(qū)域圍繞所述第一導(dǎo)電類型區(qū) 域，并且所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域具有島形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域包括被對(duì)準(zhǔn)為彼 此平行以具有條紋圖案形狀的多個(gè)第一分支部， 所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域包括被對(duì)準(zhǔn)為彼此平行以具有條紋圖案形狀的多個(gè)第二分支 部，并且 所述多個(gè)第一分支部和所述多個(gè)第二分支部交替設(shè)置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述阻擋區(qū)域的寬度小于所述第一導(dǎo)電 類型區(qū)域的寬度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述阻擋區(qū)域的寬度是0.5μπι至 100 μ m〇
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述阻擋區(qū)域的寬度是1 μ m至30 μ m。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述隧穿層包括氧化物和氮化物中的至 少一種。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域、所述第二導(dǎo)電 類型區(qū)域和所述阻擋區(qū)域彼此齊平，并且包括相同的半導(dǎo)體材料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域、所述第二導(dǎo)電 類型區(qū)域和所述阻擋區(qū)域包括非晶硅、微晶硅和多晶硅中的至少一種。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述隧穿層的厚度是0. 5nm至5nm。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域、所述第二導(dǎo)電 類型區(qū)域和所述阻擋區(qū)域的厚度是50nm至300nm。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述半導(dǎo)體基板的所述一個(gè)表面具有比 所述半導(dǎo)體基板的另一個(gè)表面的表面粗糙度低的表面粗糙度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的太陽(yáng)能電池，其中，具有固定電荷的場(chǎng)效應(yīng)層形成在所述 半導(dǎo)體基板的所述另一個(gè)表面上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的太陽(yáng)能電池，其中，所述半導(dǎo)體基板的與所述場(chǎng)效應(yīng)層相 鄰的部分具有〇. 5ohm · cm至20ohm · cm的比電阻，并且 所述場(chǎng)效應(yīng)層的所述固定電荷的量是1X 1012/crn2至9X 1013/cm2。
18. -種用于制造太陽(yáng)能電池的方法，該方法包括以下步驟： 在半導(dǎo)體基板的一個(gè)表面上形成隧穿層； 在所述隧穿層上形成半導(dǎo)體層；以及 用第一導(dǎo)電類型摻雜物和第二導(dǎo)電類型摻雜物來(lái)?yè)诫s所述半導(dǎo)體層，以形成經(jīng)由阻擋 區(qū)域被彼此分開(kāi)的第一導(dǎo)電類型區(qū)域和第二導(dǎo)電類型區(qū)域。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述摻雜步驟包括： 在所述半導(dǎo)體層上形成包括所述第一導(dǎo)電類型摻雜物的第一摻雜層； 在所述第一摻雜層上和在所述半導(dǎo)體層的與所述第一摻雜層相鄰的一部分上形成未 摻雜層； 在整個(gè)所述未摻雜層和所述半導(dǎo)體層上全部形成包括所述第二導(dǎo)電類型摻雜物的第 二摻雜層；以及 將所述第一導(dǎo)電類型摻雜物和所述第二導(dǎo)電類型摻雜物擴(kuò)散在所述半導(dǎo)體層中，以同 時(shí)形成第一導(dǎo)電類型區(qū)域、第二導(dǎo)電類型區(qū)域和阻擋區(qū)域， 其中，在擴(kuò)散步驟中，所述半導(dǎo)體層的擴(kuò)散有所述第一導(dǎo)電類型摻雜物的一部分構(gòu)成 所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域，所述半導(dǎo)體層的擴(kuò)散有所述第二導(dǎo)電類型摻雜物的一部分構(gòu)成所 述第二導(dǎo)電類型區(qū)域，并且所述第一導(dǎo)電類型區(qū)域與所述第二導(dǎo)電類型區(qū)域之間的未摻雜 部構(gòu)成所述阻擋區(qū)域。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述第一摻雜層和所述第二摻雜層中的一個(gè) 層包括硼娃酸鹽玻璃（BSG)，而另一個(gè)層包括磷娃酸鹽玻璃（PSG)。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK104124302SQ201410165536
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月23日
【發(fā)明者】崔敏鎬, 樸鉉定, 崔正薰 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社