相關(guān)專利申請的交叉引用

本申請要求于2011年4月25日提交的美國臨時申請No.61/478,804的權(quán)益，該臨時申請的全部內(nèi)容據(jù)此以引用方式并入本文。

政府許可權(quán)利的聲明

本文所述的發(fā)明得到美國政府支持，在美國能源部授予的第DE-FC36-07GO17043號合同下完成。美國政府在本發(fā)明中可享有某些權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實施例屬于可再生能源領(lǐng)域，具體地講是形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法。

背景技術(shù)：

光伏電池(常被稱為太陽能電池)是熟知的用于直接轉(zhuǎn)化太陽輻射為電能的器件。一般來講，使用半導體加工技術(shù)在基板的表面附近形成p-n結(jié)而將太陽能電池制造在半導體晶片或基板上。投射在基板表面上并進入基板內(nèi)的太陽輻射在基板主體中形成電子和空穴對。電子和空穴對遷移至基板中的p摻雜區(qū)和n摻雜區(qū)，從而在摻雜區(qū)之間產(chǎn)生電壓差。將摻雜區(qū)連接到太陽能電池上的導電區(qū)域，以將電流從電池引導至與其耦合的外部電路。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法中的操作流程圖。

圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖，該階段與圖1流程圖的操作102和圖3流程圖的操作302相對應。

圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖，該階段與圖1流程圖的操作104和圖3流程圖的操作304相對應。

圖2C示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖，該階段與圖1流程圖的操作106相對應。

圖2D示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖，該階段也與圖1流程圖的操作106相對應。

圖2E示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖，該階段與圖1流程圖的操作108相對應。

圖2F示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖，該階段與圖1流程圖的操作110相對應。

圖2G示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖，該階段與圖1流程圖的操作112和114相對應。

圖2H示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖。

圖2I示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖。

圖3示出了表示根據(jù)本發(fā)明實施例的形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的另一種方法中的操作的流程圖。

圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖，該階段也與圖3流程圖的操作306相對應。

圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖，該階段也與圖3流程圖的操作308相對應。

圖4C示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖，該階段也與圖3流程圖的操作310相對應。

圖4D示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖，該階段與圖3流程圖的操作312相對應。

圖4E示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中的一個階段的剖視圖，該階段與圖3流程圖的操作314和316相對應。

具體實施方式

本文描述了形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法。在下面的描述中，給出了許多具體細節(jié)，例如具體的工藝流程操作，以形成對本發(fā)明的實施例的透徹理解。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是在沒有這些具體細節(jié)的情況下可實施本發(fā)明的實施例。在其他情況中，沒有詳細地描述熟知的制造技術(shù)，如平版印刷和圖案化技術(shù)，以避免不必要地使本發(fā)明的實施例難以理解。此外，應當理解在圖中示出的多種實施例是示例性的實例并且未必按比例繪制。

本文公開了形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法。在一個實施例中，方法包括通過化學氣相沉積在基板上方形成第一導電類型的第一固態(tài)摻雜劑源。第一固態(tài)摻雜劑源包括通過間隙分開的多個區(qū)域。通過印刷而在基板上方形成第二導電類型的第二固態(tài)摻雜劑源的區(qū)域。第二固態(tài)摻雜劑源的區(qū)域形成在第一固態(tài)摻雜劑源的多個區(qū)域的間隙中，但是不與第一固態(tài)摻雜劑源的多個區(qū)域接觸。第一導電類型與第二導電類型相反。

在另一個實施例中，方法包括通過印刷在基板上方形成第一導電類型的第一固態(tài)摻雜劑源。第一固態(tài)摻雜劑源包括通過間隙分開的多個區(qū)域。通過化學氣相沉積在第一固態(tài)摻雜劑源上方形成第二導電類型的第二固態(tài)摻雜劑源。第二固態(tài)摻雜劑源也在基板上方在第一固態(tài)摻雜劑源的多個區(qū)域的間隙中形成。第一導電類型與第二導電類型相反。然后，圖案化第二固態(tài)摻雜劑源以在第一固態(tài)摻雜劑源的多個區(qū)域的間隙中形成不與第一固態(tài)摻雜劑源的多個區(qū)域接觸的第二固態(tài)摻雜劑源的第一區(qū)域。第二固態(tài)摻雜劑源的第二區(qū)域留在第一固態(tài)摻雜劑源的多個區(qū)域上。第一固態(tài)摻雜劑源足夠厚，以防止第二固態(tài)摻雜劑源的第二區(qū)域的摻雜劑通過第一固態(tài)摻雜劑源的多個區(qū)域驅(qū)入。

通過毯覆式沉積摻雜膜進行圖案化，可形成背接觸太陽能電池發(fā)射極。該方法通常涉及沉積含毯覆式摻雜劑的膜、沉積犧牲抗蝕劑、蝕刻含摻雜劑的膜以及剝除抗蝕劑。這樣的多個工藝操作增加了太陽能電池生產(chǎn)的制造復雜性和成本。由于使用了許多操作，產(chǎn)率也可能降低。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過使用本文所述的方法減少用于摻雜背接觸太陽能電池的工藝操作的總數(shù)。就此而言，本文所述方法的實施例中的一個或多個可簡化發(fā)射極形成。在至少一些實施例中，通過將摻雜劑沉積和圖案化組合成單一操作的選擇性摻雜劑沉積法實現(xiàn)此類改善。

在一個具體示例性實施例中，將在制造流程的一部分中具有四項操作的常規(guī)工藝減少成該流程部分只有兩項操作。特定的例子包括將操作：沉積第一固態(tài)摻雜劑源、掩蔽、蝕刻，然后沉積第二固態(tài)摻雜劑源，替換成操作：噴墨印刷第一固態(tài)摻雜劑源，然后沉積第二固態(tài)摻雜劑源。在另一具體示例性實施例中，將在制造流程的一部分中具有六項操作的常規(guī)工藝減少成該流程部分只有五項操作。特定的例子包括將操作：沉積第一固態(tài)摻雜劑源、掩蔽、蝕刻、沉積第二固態(tài)摻雜劑源、掩蔽，然后蝕刻，替換成操作：沉積第一固態(tài)摻雜劑源、掩蔽、蝕刻、噴墨印刷第二固態(tài)摻雜劑源，然后固化，或者替換成操作：噴墨印刷第一固態(tài)摻雜劑源、沉積第二固態(tài)摻雜劑源、固化、掩蔽，然后蝕刻?？捎∷⒌膿诫s劑源的例子包括可噴墨印刷的摻雜劑源材料，包括但不限于：基于旋涂玻璃的材料或基于納米顆粒的材料。

在通過本文所述的方法在半導體層或基板中形成摻雜區(qū)后，可進行背接觸太陽能電池的觸點的形成，其中使用激光燒蝕法穿過在太陽能電池背面上的p型和n型摻雜區(qū)陣列上方形成的抗反射涂層(ARC)形成孔或開口。然后可以在開口中形成導電觸點，如金屬觸點，從而提供與p型和n型摻雜區(qū)陣列的電耦合。

在本發(fā)明的一個方面，在已經(jīng)圖案化的第一導電類型固態(tài)摻雜劑源的結(jié)構(gòu)之間印刷第二導電類型固態(tài)摻雜劑源。例如，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法中的操作流程圖100。圖2A-2I示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中與流程圖100的操作相對應的多個階段的剖視圖。

參見流程圖100的操作102和對應的圖2A，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法包括任選地在基板200上形成薄介質(zhì)層202。

在一個實施例中，薄介質(zhì)層202由二氧化硅構(gòu)成并具有大約在5-50埃范圍內(nèi)的厚度。在一個實施例中，薄介質(zhì)層202用作隧穿氧化層。在一個實施例中，基板200為塊體單晶基板，如n型摻雜的單晶硅基板。然而，在可供選擇的實施例中，基板200包括設(shè)置在整個太陽能電池基板上的多晶硅層。

參見流程圖100的操作104和對應的圖2B，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法還包括任選地在薄介質(zhì)層202上形成多晶硅層204。應當理解，術(shù)語多晶硅層的使用旨在還涵蓋可被稱為無定形硅或α硅的材料。

參見流程圖100的操作106和對應的圖2C與2D，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法包括在多晶硅層204上形成(圖2C的層205)并圖案化第一導電類型的第一固態(tài)摻雜劑源206。

在一個實施例中，圖案化形成間隙208，從而在第一固態(tài)摻雜劑源206的多個區(qū)域之間暴露多晶硅層204的區(qū)域，如圖2D所示。在一個實施例中，形成并圖案化第一固態(tài)摻雜劑源206包括形成并圖案化硼硅酸鹽玻璃(BSG)層或磷硅酸鹽玻璃(PSG)層。在一個具體實施例中，BSG或PSG層通過化學氣相沉積形成為均勻的毯覆層，然后用平版印刷和蝕刻工藝圖案化。在一個特定的這樣的實施例中，BSG或PSG層通過化學氣相沉積技術(shù)形成，例如但不限于大氣壓化學氣相沉積(APCVD)、等離子增強化學氣相沉積(PECVD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)或超高真空化學氣相沉積(UHVCVD)。在一個可供選擇的具體實施例中，BSG或PSG層經(jīng)沉積為已具有圖案，因此，形成并圖案化同時地進行。在一個這樣的實施例中，圖案化的BSG或PSG層通過絲網(wǎng)印刷方法形成。應當理解，固態(tài)型摻雜劑源為包含摻雜劑雜質(zhì)原子的膜層并可以沉積在基板上方。這與離子注入法相對應。

參見流程圖100的操作108和對應的圖2E，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法還包括通過印刷而在基板200上方形成第二導電類型的第二固態(tài)摻雜劑源210的區(qū)域。在一個實施例中，印刷通過例如但不限于噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷或氣溶膠印刷的技術(shù)進行。

在一個實施例中，第二固態(tài)摻雜劑源210的區(qū)域在第一固態(tài)摻雜劑源206的多個區(qū)域的間隙208中形成，但是不與第一固態(tài)摻雜劑源206的多個區(qū)域接觸，如圖2E所示。另外，在一個更具體的實施例中，第二固態(tài)摻雜劑源210的區(qū)域與第一固態(tài)摻雜劑源206的多個區(qū)域間隔開，也如圖2E所示。在一個實施例中，第一固態(tài)摻雜劑源205/206和第二固態(tài)摻雜劑源210在多晶硅層204上形成。然而，可存在不使用與基板截然不同的多晶硅層的應用。因此，在另一實施例(未示出)中，第一固態(tài)摻雜劑源205/206和第二固態(tài)摻雜劑源210直接在基板上(例如直接在基板200上)或在基板表面上的薄氧化物層上形成。

在一個實施例中，第二固態(tài)摻雜劑源210由例如但不限于旋涂玻璃前體材料或納米顆粒材料的材料構(gòu)成。旋涂玻璃前體材料或納米顆粒材料包含設(shè)置在其中的第二導電類型摻雜劑。例如，在一個實施例中，第二導電類型為n型并且摻雜劑雜質(zhì)原子為磷原子。在一個實施例中，第二導電類型為p型并且摻雜劑雜質(zhì)原子為硼原子。

在一個實施例中，第一導電類型和第二導電類型相反。例如，在一個實施例中，第一導電類型為p型，第二導電類型為n型，并且第一固態(tài)摻雜劑源205/206由BSG構(gòu)成。在另一個實施例中，第一導電類型為n型，第二導電類型為p型，并且第一固態(tài)摻雜劑源205/206由PSG構(gòu)成。

參見流程圖100的操作110和對應的圖2F，在一個實施例中，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法任選地還包括：在第二固態(tài)摻雜劑源210的區(qū)域與第一固態(tài)摻雜劑源206的多個區(qū)域之間形成部分地處于基板200中的溝槽212。在一個實施例中，溝槽212在多晶硅層204中、在薄介質(zhì)層202中以及部分地在基板200中形成，如圖2F所示。

參見流程圖100的操作112和對應的圖2G，在一個實施例中，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法任選地還包括在形成溝槽212之后對基板200加熱250。

在一個實施例中，加熱以驅(qū)入第一固態(tài)摻雜劑源206和第二固態(tài)摻雜劑源210中的摻雜劑。例如，在一個實施例中，第一固態(tài)摻雜劑源206和第二固態(tài)摻雜劑源210在多晶硅層204上形成，并且加熱基板200分別將第一固態(tài)摻雜劑源206和第二固態(tài)摻雜劑源210中的摻雜劑驅(qū)入多晶硅層204。然而，在另一個實施例中，第一固態(tài)摻雜劑源206和第二固態(tài)摻雜劑源210直接在基板2090上或在基板200上的薄氧化物上形成，并且加熱基板200分別將第一固態(tài)摻雜劑源206和第二固態(tài)摻雜劑源210中的摻雜劑驅(qū)入基板200。在一個具體的這樣的實施例中，基板200是塊體結(jié)晶硅基板，并且第一固態(tài)摻雜劑源206和第二固態(tài)摻雜劑源210在塊體結(jié)晶硅基板上形成。然后，加熱塊體結(jié)晶硅基板以將第一固態(tài)摻雜劑源206和第二固態(tài)摻雜劑源210中的摻雜劑驅(qū)入塊體結(jié)晶硅基板。

參見流程圖100的操作114以及再次參照對應的圖2G，在一個實施例中，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法任選地還包括對溝槽212所暴露出的基板200的部分214進行紋理化。

在一個實施例中，紋理化提供無規(guī)紋理圖案。無規(guī)紋理圖案可以通過對基板200的暴露區(qū)域應用各向異性蝕刻處理而形成，并因此可由基板200的晶面，如單晶硅平面測定。在一個實施例中，操作112的加熱使第二固態(tài)摻雜劑源210硬化。然后，在對溝槽212所暴露出的基板200的部分214進行紋理化期間，硬化的第二固態(tài)摻雜劑源用作掩模。

例如，在一個具體實施例中，硬化的第二固態(tài)摻雜劑源用作掩模以提供對基于氫氧化物(OH^-)的蝕刻的選擇性。也就是說，使用印刷的固態(tài)摻雜劑源的摻雜過程本質(zhì)上能夠提供用于紋理化操作的掩模。應當理解，例如大氣壓化學氣相沉積(APCVD)、植入或激光摻雜的其他摻雜方法可能無法為摻雜過程固有的這種掩蔽提供途徑。

在一個實施例中，參見圖2H，加熱基板200還包括分別活化來自第一固態(tài)摻雜劑源206和第二固態(tài)摻雜劑源210的摻雜劑以形成第二導電類型的多個多晶硅區(qū)域220和第一導電類型的多個多晶硅區(qū)域222。在一個實施例中，活化包括將至少一些摻雜劑的結(jié)合從間隙摻雜變成多晶硅層204內(nèi)的替位摻雜。在一個實施例中，還移除第一固態(tài)摻雜劑源206和第二固態(tài)摻雜劑源210，也如圖2H所示。在一個這樣的實施例中，通過施加包含含水氫氟酸的濕溶液或另一HF源，用濕蝕刻技術(shù)移除第一固態(tài)摻雜劑源206和第二固態(tài)摻雜劑源210。在另一個這樣的實施例中，通過等離子蝕刻移除第一固態(tài)摻雜劑源206和第二固態(tài)摻雜劑源210。

參見圖2I，在一個實施例中，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法任選地還包括在第二導電類型的多個多晶硅區(qū)域220上方、在第一導電類型的多個多晶硅區(qū)域222上方以及在基板200的暴露部分上方形成介質(zhì)層224。在一個實施例中，介質(zhì)層224為抗反射涂層(ARC)。

再次參見圖2I，在一個實施例中，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法任選地還包括通過激光燒蝕形成通往第二導電類型的多個多晶硅區(qū)域220和第一導電類型的多個多晶硅區(qū)域222的多個觸點開口226。然后，導電觸點228可在多個觸點開口226中形成并耦合到第二導電類型的多個多晶硅區(qū)域220和第一導電類型的多個多晶硅區(qū)域222。在一個實施例中，導電觸點228由金屬構(gòu)成并通過沉積、平版印刷和蝕刻方法形成。

在本發(fā)明的另一方面，第二導電類型固態(tài)摻雜劑源通過在印刷的第一導電類型固態(tài)摻雜劑源的結(jié)構(gòu)上毯覆式沉積而形成。例如，圖3示出了表示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法中的操作的流程圖300。圖2A、2B以及4A-4E、2I和2J示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的背接觸太陽能電池制造中與流程圖300的操作相對應的多個階段的剖視圖。

參見流程圖300的操作302和對應的圖2A，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法任選地包括在基板200上形成薄介質(zhì)層202。

在一個實施例中，薄介質(zhì)層202由二氧化硅構(gòu)成并具有大約在5-50埃范圍內(nèi)的厚度。在一個實施例中，薄介質(zhì)層202用作隧穿氧化層。在一個實施例中，基板200為塊體單晶基板，如n型摻雜的單晶硅基板。然而，在可供選擇的實施例中，基板200包括設(shè)置在整個太陽能電池基板上的多晶硅層。

參見流程圖100的操作304和對應的圖3B，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法還包括任選地在薄介質(zhì)層202上形成多晶硅層204。應當理解，術(shù)語多晶硅層的使用旨在還涵蓋可被稱為無定形硅或α硅的材料。

參見流程圖300的操作306和對應的圖4A，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法包括通過印刷而在基板200上方形成第一導電類型的第一固態(tài)摻雜劑源252。第一固態(tài)摻雜劑源252包括通過間隙254分開的多個區(qū)域。在一個實施例中，印刷通過例如但不限于噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷或氣溶膠印刷的技術(shù)進行。

在一個實施例中，間隙254暴露出第一固態(tài)摻雜劑源252的多個區(qū)域之間的多晶硅層204的區(qū)域，如圖4A所示。在一個實施例中，第一固態(tài)摻雜劑源252在基板200上方的總覆蓋率按表面積計在10-15％的范圍內(nèi)，例如約12％。

在一個實施例中，第一固態(tài)摻雜劑源252由例如但不限于旋涂玻璃前體材料或納米顆粒材料的材料構(gòu)成。旋涂玻璃前體材料或納米顆粒材料包含設(shè)置在其中的第一導電類型摻雜劑。例如，在一個實施例中，第一導電類型為n型并且摻雜劑雜質(zhì)原子為磷原子。在一個實施例中，第一導電類型為p型并且摻雜劑雜質(zhì)原子為硼原子。

參見流程圖300的操作308和對應的圖4B，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法還包括通過化學氣相沉積在第一固態(tài)摻雜劑源252的上方形成第二導電類型的第二固態(tài)摻雜劑源256。第二固態(tài)摻雜劑源256也在基板200上方在第一固態(tài)摻雜劑源252的多個區(qū)域的間隙254中形成。

在一個實施例中，形成第二固態(tài)摻雜劑源256包括形成BSG層或PSG層。在一個這樣的實施例中，通過化學氣相沉積將BSG或PSG層形成為均勻的毯覆層。在一個實施例中，第二導電類型與第一導電類型相反。例如，在一個實施例中，第一導電類型為p型，第二導電類型為n型，并且第二固態(tài)摻雜劑源256由PSG構(gòu)成。在另一個實施例中，第一導電類型為n型，第二導電類型為p型，并且第二固態(tài)摻雜劑源256由BSG構(gòu)成。

在一個實施例中，第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源256的部分在多晶硅層204上形成。然而，可存在不使用與基板截然不同的多晶硅層的應用。因此，在另一實施例(未示出)中，第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源256的部分直接在基板上(例如直接在基板200上)或在基板表面上的薄氧化物層上形成。

參見流程圖300的操作310和對應的圖4C，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法還包括圖案化第二固態(tài)摻雜劑源256以在第一固態(tài)摻雜劑源252的多個區(qū)域的間隙254中形成不與第一固態(tài)摻雜劑源252的多個區(qū)域接觸的第二固態(tài)摻雜劑源256的第一區(qū)域258。此外，第二固態(tài)摻雜劑源256的第二區(qū)域260也在第一固態(tài)摻雜劑源252的多個區(qū)域上形成，如圖4C所示。

在一個實施例中，圖案化第二固態(tài)摻雜劑源256包括圖案化BSG層或PSG層。在一個具體實施例中，BSG或PSG層通過化學氣相沉積形成為均勻的毯覆層，然后用平版印刷和蝕刻工藝圖案化。在一個特定的這樣的實施例中，BSG或PSG層通過化學氣相沉積技術(shù)形成，例如但不限于大氣壓化學氣相沉積(APCVD)、等離子增強化學氣相沉積(PECVD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)或超高真空化學氣相沉積(UHVCVD)。在一個實施例中，第二固態(tài)摻雜劑源256的第一區(qū)域258在第一固態(tài)摻雜劑源252的多個區(qū)域的間隙254中形成，但是不與第一固態(tài)摻雜劑源252的多個區(qū)域接觸，如圖4C所示。另外，在一個更具體的實施例中，第二固態(tài)摻雜劑源256的第一區(qū)域258與第一固態(tài)摻雜劑源252的多個區(qū)域間隔開，也如圖4C所示。

參見流程圖300的操作312和對應的圖4D，在一個實施例中，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法任選地還包括：在第二固態(tài)摻雜劑源256的第一區(qū)域258與第一固態(tài)摻雜劑源252的多個區(qū)域之間形成部分地處于基板200中的溝槽262。在一個實施例中，溝槽262在多晶硅層204中、在薄介質(zhì)層202中以及部分地在基板200中形成，如圖4D所示。

參見流程圖300的操作314和對應的圖4E，在一個實施例中，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法任選地還包括在形成溝槽262之后對基板200加熱250。

在一個實施例中，加熱以驅(qū)入第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源258中的摻雜劑。例如，在一個實施例中，第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源258在多晶硅層204上形成，并且加熱基板200分別將第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源258中的摻雜劑驅(qū)入多晶硅層204。然而，在另一個實施例中，第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源258直接在基板200上或在基板200上的薄氧化物上形成，并且加熱基板200分別將第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源258中的摻雜劑驅(qū)入基板200。在一個具體的這樣的實施例中，基板200是塊體結(jié)晶硅基板，并且第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源258在塊體結(jié)晶硅基板上形成。然后，加熱塊體結(jié)晶硅基板以將第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源258中的摻雜劑驅(qū)入塊體結(jié)晶硅基板。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一固態(tài)摻雜劑源252足夠厚，以防止第二固態(tài)摻雜劑源256的第二區(qū)域260中的摻雜劑通過第一固態(tài)摻雜劑源252的多個區(qū)域驅(qū)入。例如，盡管可能有利的是將第二固態(tài)摻雜劑源256的第一區(qū)域258中的摻雜劑驅(qū)入下面的多晶硅層或基板，但是將第二固態(tài)摻雜劑源256的第二區(qū)域260中的摻雜劑驅(qū)入下面的多晶硅層或基板可能是不利的。相反，在那些區(qū)域中，可能只有將第二固態(tài)摻雜劑源256的第二區(qū)域260下面的第一固態(tài)摻雜劑源252的摻雜劑驅(qū)入下面的多晶硅層或基板才是有利的。除厚度以外，可被認為適于防止將第二固態(tài)摻雜劑源256的第二區(qū)域260中的摻雜劑通過第一固態(tài)摻雜劑源252的多個區(qū)域驅(qū)入的其他參數(shù)包括但不必限于：第一固態(tài)摻雜劑源252中的摻雜劑濃度、第一固態(tài)摻雜劑源252的密度、摻雜劑物質(zhì)的種類以及加熱操作314的時間。

參見流程圖300的操作316以及再次參照對應的圖4E，在一個實施例中，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法任選地還包括對溝槽262所暴露出的基板200的部分264進行紋理化。

在一個實施例中，紋理化提供無規(guī)紋理圖案。無規(guī)紋理圖案可以通過對基板200的暴露區(qū)域應用各向異性蝕刻處理而形成，并因此可由基板200的晶面，如單晶硅平面測定。在一個實施例中，操作314的加熱使第一固態(tài)摻雜劑源252硬化。然后，在對溝槽262所暴露出的基板200的部分264進行紋理化期間，硬化的第一固態(tài)摻雜劑源用作掩模。

在一個實施例中，參見圖2H，加熱基板200還包括分別活化來自第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源258的摻雜劑以形成第一導電類型的多個多晶硅區(qū)域220和第二導電類型的多個多晶硅區(qū)域222。在一個實施例中，活化包括將至少一些摻雜劑的結(jié)合從間隙摻雜變成多晶硅層204內(nèi)的替位摻雜。在一個實施例中，還移除第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源258，也如圖2H所示。在一個這樣的實施例中，通過施加包含含水氫氟酸的濕溶液或另一HF源，用濕蝕刻技術(shù)移除第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源258。在另一個這樣的實施例中，通過等離子蝕刻移除第一固態(tài)摻雜劑源252和第二固態(tài)摻雜劑源258。

參見圖2I，在一個實施例中，形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法任選地還包括在第一導電類型的多個多晶硅區(qū)域220上方、在第二導電類型的多個多晶硅區(qū)域222上方以及在基板200的暴露部分上方形成介質(zhì)層224。然后，可形成多個觸點開口226，從而暴露第一導電類型的多個多晶硅區(qū)域220以及第二導電類型的多個多晶硅區(qū)域222。然后，導電觸點228可在多個觸點開口226中形成并耦合到第一導電類型的多個多晶硅區(qū)域220和第二導電類型的多個多晶硅區(qū)域222。

應當理解，為了進行示意性的說明，以特定順序提供了流程圖100和300的操作以及相應的附圖。在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)設(shè)想的其他實施例可包括不同的制造順序。例如，可變更或改變所示的具體次序，除非特定的實施例另有規(guī)定。例如，在結(jié)合流程圖300所述的方法中溝槽的形成在其他實施例可能是不需要的。

因此，本發(fā)明公開了形成背接觸太陽能電池發(fā)射極的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，方法包括通過化學氣相沉積在基板上方形成第一導電類型的第一固態(tài)摻雜劑源，第一固態(tài)摻雜劑源包括通過間隙分開的多個區(qū)域。該方法還包括：通過印刷而在所述基板上方在所述第一固態(tài)摻雜劑源的所述多個區(qū)域的所述間隙中形成不與所述第一固態(tài)摻雜劑源的所述多個區(qū)域接觸的第二導電類型的第二固態(tài)摻雜劑源的區(qū)域，其中第一導電類型與第二導電類型相反。在一個實施例中，第二固態(tài)摻雜劑源由旋涂玻璃前體材料或納米顆粒材料構(gòu)成。在一個實施例中，第一導電類型為p型，第二導電類型為n型，并且第一固態(tài)摻雜劑源由硼硅酸鹽玻璃(BSG)構(gòu)成。在一個實施例中，第一導電類型為n型，第二導電類型為p型，并且第一固態(tài)摻雜劑源由磷硅酸鹽玻璃(PSG)構(gòu)成。