[发明专利]扩散和离子注入混合工艺形成的选择发射极太阳能电池

权利要求书

1.一种通过扩散和离子注入混合工艺制造选择发射极太阳能电池的方法，其包括：

提供一个包括基极层的基底；

通过离子注入将掺杂剂引入基极层的前面的一个或多个选择区；以及

对基底进行退火处理，其中，退火处理包括将炉中的基底加热至一个温度：

使额外掺杂剂扩散进入基极层的前面，其中，额外掺杂剂在退火处理期间引入炉中；以及

在基极层的前面形成选择发射层，其中，基极层的前面的一个或多个选择区定义选择发射层的一个或多个选择区，一个或多个选择区的掺杂度高于选择发射层其余部分的掺杂度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：基底为单晶、柴氏硅基底。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：基极层使用p-型掺杂剂掺杂，选择发射层使用n-型掺杂剂掺杂，以在基极层和选择发射层的界面形成p-n结。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：离子注入的掺杂剂包括磷，用于扩散的额外掺杂剂以三氯氧化磷形式引入。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括：在选择发射层的前面沉积一层非晶氮化硅层，以形成减反射层。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：在非晶氮化硅层上丝网印刷一个或多个银前面触点，一个或多个银前面触点与选择发射层的一个或多个选择区对齐。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，进一步包括：在基底的后面上丝网印刷一个或多个铝后面触点。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：共烧前面触点和后面触点，使得一个或多个前面触点通过非晶氮化硅层与选择发射层的一个或多个选择区电连接。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：在前面触点和后面触点共烧过程中，通过液相外延再生，在基极层的后面和一个或多个后面触点的界面形成铝掺杂p⁺硅后面场层，其中，一个或多个后面触点与铝掺杂p⁺硅后面场层电连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于：使额外掺杂剂扩散进入基极层的前面进一步包括：

在选择发射层形成错配位错，以为铁吸附剂提供吸附槽；以及

将间隙硅注入基底，驱使铁离开取代位置进入间隙位置，使得铁快速扩散至吸附槽。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，进一步包括：在退火处理期间将氧引入炉中，以在选择发射层的表面形成氧化层，消耗选择发射层的一部分表面。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：通过将基底沉浸在稀氢氟酸中移除氧化层和选择发射层的被消耗部分。

13.根据权利要求5至12中任一项所述的方法，进一步包括：在沉积非晶氮化硅层之前，从选择发射层的前面移除在退火处理中因掺杂剂扩散形成的玻璃层。

14.一种太阳能电池，包括：

包括p-型基极层的硅基底；

形成在p-型基极层上的n-型选择发射层，n-型选择发射层包括：

一个或多个包括注入掺杂剂的第一掺杂区；以及

一个或多个包括扩散掺杂剂的第二掺杂区，其中，一个或多个第一掺杂区的掺杂度高于一个或多个第二掺杂区的掺杂度；

位于基极层和选择发射层界面上的p-n结，其中，p-n结和选择发射层在一次退火循环中形成。

15.根据权利要求14所述的太阳能电池，进一步包括：形成在选择发射层的前面上的非晶氮化硅减反射层。

16.根据权利要求15所述的太阳能电池，进一步包括：

丝网印刷在减发射层的前面上、并通过减发射层与选择发射层电连接的一个或多个前面触点；以及

丝网印刷在基极层的后面上的一个或多个后面触点，其中，一个或多个前面触点通过丝网印刷银浆料形成，一个或多个后面触点通过丝网印刷铝浆料形成。

17.根据权利要求16所述的太阳能电池，进一步包括：通过液相外延再生，在基极层和一个或多个后面触点的界面形成的铝掺杂p⁺硅后面场层，其中，一个或多个后面触点与铝掺杂p⁺硅后面场层电连接。