[发明专利]具有纳米结构化层的太阳能电池及制造和使用方法

权利要求书

1.一种太阳能电池，包括： 

基底；以及 

形成于基底上的纳米结构化层，其中，该层包括与基底相对的纳米结构化表面，该纳米结构化表面包括具有有序波结构图案的伸长脊状元件的准周期性的各向异性阵列，每个脊状元件具有波状截面且取向基本上在第一方向。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述纳米结构化层是发射极层或前表面场层或背表面场层。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述纳米结构化层包括邻近基底的平坦表面。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，还包括：设置在纳米结构化层的纳米结构化表面的至少部分上的钝化层。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，纳米结构化表面的反射系数在从400至900 nm的光波长范围内不超过5%。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，纳米结构化表面的反射系数在从400至900 nm的光波长范围内不超过2%。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述基底包括硅。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，还包括：形成于纳米结构化表面上的透明导体层。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述纳米结构化层与所述基底之间的结是平面的。

10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，阵列的平均周期处于从20至200 nm的范围内。

11.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，脊状元件的平均高度与阵列的平均周期的比在从2至3的范围内。

12.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，每个脊状元件在其峰附近具有不超过10 nm的宽度。

13.一种半导体器件，包括： 

硅基底区；以及 

设置于硅基底区上的掺杂层，其中，所述掺杂层包括用第一导电性类型的第一掺杂剂掺杂的硅，所述掺杂层还包括与基底相对的纳米结构化表面，该纳米结构化表面包括具有有序波结构图案的伸长脊状元件的准周期性的各向异性阵列，每个脊状元件具有波状截面且取向基本上在第一方向。

14.根据权利要求13所述的半导体器件，其中，所述硅基底区被掺杂有第二导电性类型的第二掺杂剂，第二导电性类型不同于第一导电性类型。

15.根据权利要求14所述的半导体器件，其中，所述第一导电性类型是n型。

16.根据权利要求13所述的半导体器件，其中，所述掺杂层与硅基底层之间的结不是纳米结构化的。

17.根据权利要求13所述的半导体器件，其中，所述掺杂层具有不超过10 nm的厚度。

18.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括： 

用倾斜的氮离子束来照射晶片的表面以形成纳米掩模，该纳米掩模包括具有有序波结构图案和波状截面的伸长元件的准周期性的各向异性阵列，其中波峰基本上垂直于氮离子的入射平面； 

蚀刻具有纳米掩模的晶片的表面以产生与纳米掩模相对应的纳米结构化表面；以及 

在晶片中形成掺杂层，该掺杂层包括纳米结构化表面。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，形成掺杂层包括：在用倾斜的氮离子束照射晶片的表面之前对晶片的一部分进行掺杂。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，形成掺杂层包括：在产生纳米结构化表面之后对晶片的一部分进行掺杂。

21.根据权利要求18所述的方法，其中，形成掺杂层包括：在形成纳米掩模之后且在产生纳米结构化表面之前对晶片的一部分进行掺杂。

22.根据权利要求18所述的方法，其中，蚀刻晶片的表面包括：去除纳米掩模。

23.根据权利要求18所述的方法，还包括：蚀刻晶片的锯损伤层。

24.根据权利要求18所述的方法，还包括：在用倾斜的氮离子束照射晶片的表面期间移动晶片。