0為單晶硅基板。
[0038]更一般地說，參見圖1E和圖2G，多孔硅納米粒子層可保留在太陽能電池的基板上。因此，太陽能電池結(jié)構(gòu)可最終保留或至少暫時包括因處理操作而獲得的這種多孔層。在一個實施例中，在用于制造太陽能電池的處理操作中，不移除多孔硅納米粒子層的部分(例如，102或202)，而是將其保留作為在太陽能電池的基板的表面上或在太陽能電池的整個基板上方的層或?qū)盈B堆上的人工制品。
[0039]總體而言，雖然上文具體描述了某些材料，但在使其他此類實施例保持在本發(fā)明實施例的精神和范圍內(nèi)的情況下，一些材料可易于被其他材料取代。例如，在一個實施例中，可替代硅基板使用不同材料基板，諸如πι-v族材料基板。此外，應當理解，盡管具體描述了 N+型摻雜和P+型摻雜，但是設(shè)想的其他實施例包括相反導電型(例如)分別為P+型摻雜和N+型摻雜。
[0040]因此，已公開了使用N型摻雜硅納米粒子制造太陽能電池發(fā)射極區(qū)域的方法和所得的太陽能電池。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，制造太陽能電池發(fā)射極區(qū)域的方法包括在太陽能電池的基板的第一表面上形成多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域。含P型摻雜劑層形成在多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域上和N型摻雜硅納米粒子區(qū)域之間的基板第一表面上。含P型摻雜劑層的至少一部分與所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域中的每個的至少一部分混合。在一個實施例中，在將含P型摻雜劑層與N型摻雜硅納米粒子區(qū)域混合后，從N型摻雜硅納米粒子區(qū)域擴散N型摻雜劑，在基板中形成對應的N型擴散區(qū)域，并從含P型摻雜劑層擴散P型摻雜劑，以及在基板中N型擴散區(qū)域之間形成對應的P型擴散區(qū)域。
【主權(quán)項】
1.一種制造太陽能電池的發(fā)射極區(qū)域的方法，所述方法包括: 在所述太陽能電池的基板的第一表面上形成多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域； 在所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域上以及在所述基板的所述第一表面上的所述N型摻雜硅納米粒子區(qū)域之間形成含P型摻雜劑層；以及 將所述含P型摻雜劑層的至少一部分與所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域中的每個的至少一部分混合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在將所述含P型摻雜劑層與所述N型摻雜硅納米粒子區(qū)域混合后，從所述N型摻雜硅納米粒子區(qū)域擴散N型摻雜劑，在所述基板中形成對應的N型擴散區(qū)域，從所述含P型摻雜劑層擴散P型摻雜劑，以及在所述基板中的所述N型擴散區(qū)域之間形成對應的P型擴散區(qū)域。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中從所述N型摻雜硅納米粒子區(qū)域擴散N型摻雜劑的步驟還包括從與所述含P型摻雜劑層混合的所述摻雜硅納米粒子擴散一定量的P型摻雜劑，其中，所述對應的N型擴散區(qū)域包含所述一定量的P型摻雜劑。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中采用與所述混合相同的加熱操作來進行擴散。5.根據(jù)權(quán)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陽能電池的背表面，所述基板的所述第二表面是所述太陽能電池的光接收表面，所述方法還包括: 形成到所述N型擴散區(qū)域和所述P型擴散區(qū)域的金屬觸點。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域的步驟包括印刷或旋涂摻雜磷的硅納米粒子，所述摻雜磷的硅納米粒子具有大約在5-100納米范圍內(nèi)的平均粒度和大約在10-50%范圍內(nèi)的孔隙率。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述含P型摻雜劑層的步驟包括在所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域上以及在所述基板的所述第一表面上的所述N型摻雜硅納米粒子區(qū)域之間形成氧化硼(B2O3)層。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中形成所述B203層的步驟包括沉積三溴化硼(BBr 3)和氧氣(O2) O9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述N型摻雜硅納米粒子是摻雜磷的硅納米粒子，其中所述含P型摻雜劑層是含硼層，并且其中混合所述含P型摻雜劑層與所述N型摻雜硅納米粒子區(qū)域的步驟包括形成對應的硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)區(qū)域。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在大約700-1100攝氏度范圍內(nèi)的溫度下持續(xù)進行所述加熱大約1-100分鐘來進行所述混合。11.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制造的太陽能電池。12.—種制造太陽能電池的發(fā)射極區(qū)域的方法，所述方法包括: 在所述太陽能電池的基板的第一表面上形成多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域； 在所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域上以及在所述基板的所述第一表面上的所述N型摻雜硅納米粒子區(qū)域之間形成含P型摻雜劑層； 在所述含P型摻雜劑層上形成耐蝕層；以及 蝕刻所述基板的與所述第一表面相對的第二表面，以對所述基板的所述第二表面進行紋理化，其中所述耐蝕層在蝕刻期間保護所述含P型摻雜劑層。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括: 在形成所述含P型摻雜劑層后，加熱所述基板，以從所述型N摻雜硅納米粒子區(qū)域擴散N型摻雜劑，在所述基板中形成對應的N型擴散區(qū)域，從所述含P型摻雜劑層擴散P型摻雜劑，以及在所述基板中的所述N型擴散區(qū)域之間形成對應的P型擴散區(qū)域。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在大約850-1100攝氏度范圍內(nèi)的溫度下持續(xù)進行所述加熱大約1-100分鐘。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在所述蝕刻之后進行所述加熱。16.根據(jù)權(quán)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陽能電池的背表面，所述基板的所述第二表面是所述太陽能電池的光接收表面，所述方法還包括: 形成到所述N型擴散區(qū)域和所述P型擴散區(qū)域的金屬觸點。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括: 在蝕刻所述基板的所述第二表面之后，在所述基板的紋理化第二表面上形成抗反射涂層。18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中形成所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域的步驟包括印刷或旋涂摻雜磷的硅納米粒子，所述摻雜磷的硅納米粒子具有大約在5-100納米范圍內(nèi)的平均粒度和大約在10-50%范圍內(nèi)的孔隙率。19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中形成所述含P型摻雜劑層的步驟包括形成一層硼硅酸鹽玻璃(BSG)。20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中形成所述耐蝕層的步驟包括形成氮化硅層。21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述基板是單晶硅基板，并且其中蝕刻所述基板的所述第二表面的步驟包括用基于氫氧化物的濕式蝕刻劑處理所述第二表面。22.一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法制造的太陽能電池。23.一種太陽能電池，包括: 多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域和對應的N型擴散區(qū)域，所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域設(shè)置在所述太陽能電池的基板的第一表面上，所述對應的N型擴散區(qū)域在所述基板中； 含P型摻雜劑層和對應的P型擴散區(qū)域，所述含P型摻雜劑層設(shè)置在所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域上以及設(shè)置在所述基板的所述第一表面上的所述N型摻雜硅納米粒子區(qū)域之間，所述對應的P型擴散區(qū)域在所述基板中的所述N型擴散區(qū)域之間； 耐蝕層，所述耐蝕層設(shè)置在所述含P型摻雜劑層上； 第一組金屬觸點，所述第一組金屬觸點被設(shè)置成穿過所述耐蝕層、所述含P型摻雜劑層和所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域、以及到達所述N型擴散區(qū)域；以及 第二組金屬觸點，所述第二組金屬觸點被設(shè)置成穿過所述耐蝕層和所述含P型摻雜劑層、以及到達所述P型擴散區(qū)域。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的太陽能電池，還包括: 所述基板的紋理化第二表面，所述紋理化第二表面與所述第一表面相對。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的太陽能電池，其中所述基板的所述第一表面是所述太陽能電池的背表面，所述基板的所述第二表面是所述太陽能電池的光接收表面。26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的太陽能電池，還包括: 抗反射涂層，所述抗反射涂層設(shè)置在所述基板的紋理化第二表面上。27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的太陽能電池，其中所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域包含摻雜磷的娃納米粒子，所述摻雜磷的娃納米粒子具有大約在5-100納米范圍內(nèi)的平均粒度。28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的太陽能電池，其中所述含P型摻雜劑層為一層硼硅酸鹽玻璃(BSG) ο29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的太陽能電池，其中所述耐蝕層為氮化硅層。30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的太陽能電池，其中所述基板為單晶硅基板。
【專利摘要】本發(fā)明描述了使用N型摻雜硅納米粒子制造太陽能電池的發(fā)射極區(qū)域的方法和所得的太陽能電池。在一個例子中，制造太陽能電池的發(fā)射極區(qū)域的方法包括在所述太陽能電池的基板的第一表面上形成多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域。在所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域上以及在所述基板的所述第一表面上的所述N型摻雜硅納米粒子區(qū)域之間形成含P型摻雜劑層。所述含P型摻雜劑層的至少一部分與所述多個N型摻雜硅納米粒子區(qū)域中的每個的至少一部分混合。
【IPC分類】H01L31/0352, H01L31/068, H01L31/0224
【公開號】CN105210196
【申請?zhí)枴緾N201380066561
【發(fā)明人】保羅·盧斯科托福, 彼得·J·卡曾斯, 史蒂文·愛德華·莫里薩, 安·瓦爾德豪爾
【申請人】太陽能公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2013年6月18日
【公告號】DE112013006061T5, US20140166093, WO2014098982A1