专利名称：选择性发射极太阳能电池及制备方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种选择性发射极太阳能电池及制备方法。
背景技术：
鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发和利用新能源的热潮。在新能源中，太阳能是一种清洁、无污染、取之不尽用之不竭的绿色能源，世界各国对此都很重视并作了大量的研究，在能源日益紧缺的当今世界，太阳能具有非常广阔的发展前景。使用太阳能电池将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础，其中所能转换成电能的部分占太阳能电池所吸收到的太阳能电池的比例称为转换效率(Conversion Efficiency)，理论上可以达到左右。目前在实验室阶段经过一系列复杂和昂贵的工艺以后，可以达到左右。商业化太阳能电池的制备工艺流程一般为(1)提供轻掺杂的第一导电类型的半导体衬底；( 通过扩散，在所述半导体衬底内形成第二导电类型的发射层；C3)表面钝化及沉积减反射层；(4)丝网印刷正、背面电极及背表面电场；(5)烧结形成欧姆接触。这种商业化生产太阳能电池的工艺，具有工艺简单、设备自动化程度较高、易于规模化生产的特点，从而能够降低成本，使太阳能电池迅速走向商业化生产。但是这种工艺制造出的太阳能电池的转换效率比较低，一般商业化生产的太阳能电池平均转换效率很难达到17. 0%。上述制约太阳能电池转换效率提高的环节，最重要的是扩散和金属化这两道工序，这两道工序是相互制约的一对矛盾。在扩散工序，低掺杂浓度可以降低少数载流子的体复合几率，且可以进行较好的表面钝化，降低少数载流子的表面复合几率，从而减小电池的反向饱和电流，提高电池的开路电压和短路电流。另外，由于越靠近太阳能电池的表面，光生载流子的产生率越高，而越靠近扩散结，光生载流子的收集率越高，故浅扩散结可以在高载流子产生率的区域获得高的收集率，提高电池的短路电流。与此相背离的是，在金属化工序中，电池正、背表面需要印刷银浆和铝浆，从而需要高的表面掺杂浓度来获得好的欧姆接触。低的表面掺杂浓度使得在制作电极时金属和硅接触的部分形成高的接触电阻，而且扩散区的薄层电阻较大，也增加了对光生电流的阻力，从而进一步增加太阳能电池的串联电阻，降低电池的填充因子，最终使太阳能电池的转换效率下降。因此，从电池开路电压和短路电流角度考虑，应当进行低浓度掺杂；从填充因子及电极与电池接触角度考虑，应当进行高浓度掺杂。为了解决这一矛盾，选择性发射极(SE，Selective Emitter)结构应运而生。所谓选择性发射极是指，在金属电极下方形成重掺杂区域，其薄层电阻为10 20 Ω / □，而在没有电极的部分形成轻掺杂区域，其薄层电阻为80 300 Ω / 口。选择性发射极的优势在于轻掺杂区域可以减少发射区复合，并吸收高能量短波长光，提高光生载流子的收集率，从而提高短路电流；电极部分局部重掺杂可减小电极区域复合，并形成良好的欧姆接触，减小串联电阻，提高填充因子。请参考图1，图1为现有的SE太阳能电池的立体结构示意图，如图1所示，现有的SE太阳能电池100包括第一导电类型的半导体衬底101 ；在所述第一导电类型的半导体衬底101的受光面内形成的第二导电类型的低掺杂层102 ；在所述第一导电类型的半导体衬底101受光面内形成的第二导电类型的重掺杂层 103 ；在所述第二导电类型的低掺杂层102上形成的介质层104 ；前电极105，所述前电极105位于所述第二导电类型的重掺杂层103的上方；以及背电极106，所述背电极106位于所述第一导电类型的半导体衬底101的背光面。现有的SE太阳能电池100可以有效地解决扩散和金属化这两道工序的矛盾，从而提高太阳能电池的转换效率。然而，现有的SE结构的制作方法通常包括一系列复杂且昂贵的工艺步骤，从而使得现有的SE太阳能电池100不适于低成本太阳能电池的制作。现有的SE结构的制作方法通常分为两大类，第一类方法需要对准系统，第二类方法采用自对准技术。具体来说，第一类方法包括双扩散法(the double diffusion method)以及图形扩散源法(the patterned diffusion source technique)，其中，双扩散法包括如下步骤(1)提供第一导电类型的半导体衬底；( 通过扩散在所述第一导电类型的半导体衬底内形成第二导电类型的低掺杂层；C3)利用一介质掩膜版，并通过光刻和刻蚀在所述第二导电类型的低掺杂层上形成开孔；(4)通过第二次扩散，在所述开孔内形成第二导电类型的重掺杂层；( 移除所述介质掩膜版，通过光刻技术在所述第二导电类型的重掺杂层的上方形成金属电极。图形扩散源法包括如下步骤(1)提供第一导电类型的半导体衬底；(2)通过光刻或丝网印刷，在所述第一导电类型的半导体衬底上，需制作金属电极的区域淀积重掺杂的SiO2层；C3)在所述第一导电类型的半导体衬底的整个表面淀积轻掺杂的SiO2层；(4)退火，从而实现对所述第一导电类型的半导体衬底进行选择性重掺杂和轻掺杂；( 移除所有SiO2层，并通过光刻技术在所述重掺杂区域的上方淀积金属电极。由以上可知，双扩散法以及图形扩散源法均需要两次光刻步骤，从而大大增加了太阳能电池的制作成本，不利于大规模生产。第二类方法包括回蚀法(the ecth back method)、电浆自掺杂法(theself-doping metal paste)以及电键法(The buried contact with electrolessplating)，其中，回蚀法是首先通过扩散在第一导电类型的半导体衬底的表面形成第二导电类型的重掺杂层；接着通过丝网印刷形成金属电极；然后对电极之间的重掺杂层进行刻蚀，形成轻掺杂层；这是因为对于通过扩散法形成的掺杂层来说，通常其表面的掺杂浓度要高于底层的掺杂浓度。由于回蚀法是利用金属电极作为掩膜版来保护金属层下的重掺杂层不被刻蚀，因而对准程度高；但是需要耗费大量的时间，并且难于控制，而且在刻蚀过程中可能会对金属电极造成损伤，从而导致接触电阻增大，电池性能受损。所谓电浆自掺杂法，是首先在第一导电类型的半导体衬底的表面形成第二导电类型的轻掺杂层，然后通过丝网印刷制作金属电极，其中对制作金属电极的电浆进行了掺杂，因而在金属化的过程中，电浆会对金属电极下的区域进行再次掺杂，从而使金属电极下的区域形成重掺杂。但是，在金属化的过程中，由于处在高温情况下，金属极易消耗下面的硅(约3 μ m)，从而极易造成p-n结短路。所谓电镀法，是首先在第一导电类型的半导体衬底的表面形成第二导电类型的轻掺杂层；然后淀积SiO2层；接着在SiO2层的表面挖槽，直至接触到半导体衬底；再对所述槽内的半导体衬底进行重掺杂；最后进行电镀，形成金属电极。由于所述槽既可以作为重掺杂的掩模版，又可以作为金属电极的掩模版，从而避免了光刻步骤，节约了成本。但是，在进行电镀时必须对半导体衬底的侧面和底部进行保护，防止在其侧面和底部形成金属电极，从而需要一些额外的步骤，造成工艺复杂。因此，有必要对现有的SE太阳能电池进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种选择性发射极太阳能电池及制备方法，以解决现有的SE太阳能电池的结构不包括任何辅助对准标记，从而使得制备现有的SE太阳能电池需包含一系列复杂且昂贵的工艺步骤，增加了太阳能电池的制备成本，不利于SE太阳能电池的
批量生产。为解决上述问题，本发明提出一种选择性发射极太阳能电池，该选择性发射极太阳能电池包括第一导电类型的半导体衬底；第二导电类型的低掺杂层，形成于所述第一导电类型的半导体衬底的受光面内；第二导电类型的重掺杂结构，包括多个平行排列的重掺杂区，所述多个平行排列的重掺杂区形成于所述第二导电类型的低掺杂层，且深入到所述第二导电类型的低掺杂层以下的所述第一导电类型的半导体衬底内；介质层，覆盖所述第二导电类型的低掺杂层；前电极，位于所述介质层的表面，并垂直连接所述多个平行排列的重掺杂区；以及背电极，形成于所述第一导电类型的半导体衬底的背光面。可选的，所述第二导电类型的低掺杂层与所述第一导电类型的半导体衬底之间形成第一 PN结，所述重掺杂区与所述第一导电类型的半导体衬底之间形成第二 PN结，所述第二 PN结的结深大于所述第一 PN结的结深。可选的，所述第一 PN结的结深为Ο.ΟΙμπι 0.4μπι，所述第二 PN结的结深为0. 4 μ m ~ 1. 0 μ m。可选的，所述前电极的形成方法为丝网印刷。可选的，所述重掺杂区呈长条状结构。可选的，所述前电极的宽度与所述长条状结构的长度之比为1 2 1 4。可选的，所述长条状结构的宽度小于150 μ m。可选的，所述长条状结构的宽度与深度的比例小于1 1。
可选的，所述第二导电类型的低掺杂层的薄层电阻大于60Ω/ 口。可选的，所述第二导电类型的低掺杂层的掺杂浓度小于或等于ΙΟ17/—。可选的，所述重掺杂区的掺杂浓度大于102°/Cm3。可选的，所述第一导电类型的半导体衬底为P型半导体衬底，所述第二导电类型的低掺杂层为N型低掺杂层，所述重掺杂区为N型重掺杂区。同时，为解决上述问题，本发明还提出一种制备上述选择性发射极太阳能电池的方法，该方法包括如下步骤(1)提供第一导电类型的半导体衬底；(2)在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的低掺杂层及重掺杂结构，所述重掺杂结构包括多个平行排列的重掺杂区；(3)在所述第二导电类型的低掺杂层上制备介质层，所述介质层未覆盖所述多个平行排列的重掺杂区；(4)以所述多个平行排列的重掺杂区为辅助对准标记，在所述介质层的表面丝网印刷前电极，使所述前电极垂直连接所述多个平行排列的重掺杂区；(5)丝网印刷背电极，所述背电极形成于所述第一导电类型的半导体衬底的背光面；以及(6)烧结。可选的，所述在第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的低掺杂层及重掺杂结构包括如下步骤(100)轻掺杂扩散，在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的低掺杂层；(101)在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面上淀积扩散阻挡层；(102)通过激光烧蚀所述扩散阻挡层，或通过丝网印刷腐蚀剂至所述扩散阻挡层上并与所述扩散阻挡层反应，在所述扩散阻挡层上制备多个平行排列的开口 ；(103)清除被激光烧蚀的扩散阻挡层或移除腐蚀剂，形成被图案化的扩散阻挡层；(104)以所述被图案化的扩散阻挡层为掩膜进行重掺杂扩散，对所述多个平行排列的开口所暴露出的低掺杂层进行重掺杂；以及(105)移除所述扩散阻挡层。可选的，所述扩散阻挡层为氮化硅。可选的，所述钝化层为氮化硅。可选的，所述腐蚀剂为含有磷酸的腐蚀剂。可选的，所述在第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的低掺杂层及重掺杂结构包括如下步骤(200)在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面上淀积一层薄的扩散阻挡层；(201)通过激光烧蚀所述扩散阻挡层，或通过丝网印刷腐蚀剂至所述扩散阻挡层上并与所述扩散阻挡层反应，在所述扩散阻挡层上制备多个平行排列的开口 ；(202)清除被激光烧蚀的扩散阻挡层或移除腐蚀剂，形成被图案化的扩散阻挡层；
(203)在所述被图案化的扩散阻挡层上及多个平行排列的开口内涂覆高浓度的掺杂源，并进行高温扩散，使得在所述多个平行排列的开口所暴露出的第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的重掺杂区，在所述扩散阻挡层下的第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的低掺杂层；以及(204)移除所述扩散阻挡层。可选的，所述扩散阻挡层为氮化硅。可选的，所述钝化层为氮化硅。可选的，所述腐蚀剂为含有磷酸的腐蚀剂。可选的，所述在第一导电类型的半导体衬底的受光面内制作第二导电类型的低掺杂层及重掺杂结构包括如下步骤(300)重掺杂扩散，在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的重掺杂层；(301)通过丝网印刷，在所述经重掺杂后的第一导电类型的半导体衬底的受光面覆盖多个平行排列的刻蚀保护层；(302)对所述第一导电类型的半导体衬底的受光面进行刻蚀，使得在所述第一导电类型的半导体衬底上，被所述刻蚀保护层覆盖的区域形成多个平行排列的重掺杂区，其余区域形成第二导电类型的低掺杂层；以及(303)移除所述刻蚀保护层。可选的，所述刻蚀保护层为聚合物。可选的，所述钝化层为氮化硅。与现有技术相比，本发明提供的SE太阳能电池的重掺杂结构包括多个平行排列的重掺杂区，从而为制备该SE太阳能电池提供了辅助对准标记；同时，本发明提供的制备SE太阳能电池的方法利用多个平行排列的重掺杂区作为丝网印刷前电极的辅助对准标记，从而在制备前电极时不需使用光刻技术，节约了 SE太阳能电池的制备成本，并且节省了制备程序，有利于SE太阳能电池的大规模生产。
图1为现有的SE太阳能电池的立体结构示意图；图2为本发明实施例提供的SE太阳能电池的立体结构示意图；图3为本发明第一个实施例提供的制备SE太阳能电池的方法的步骤流程图；图4本发明第二个实施例提供的制备SE太阳能电池的方法的步骤流程图；图5为本发明第三个实施例提供的制备SE太阳能电池的方法的步骤流程图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明提出的选择性发射极太阳能电池及制备方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。本发明的核心思想在于，提供一种SE太阳能电池，该SE太阳能电池的重掺杂结构包括多个平行排列的重掺杂区，从而为制备该SE太阳能电池提供了辅助对准标记；同时，还提供一种制备SE太阳能电池的方法，该方法利用多个平行排列的重掺杂区作为丝网印刷前电极的辅助对准标记，从而在制备前电极时不需使用光刻技术，节约了 SE太阳能电池的制备成本，并且节省了制备程序，有利于SE太阳能电池的大规模生产。请参考图2，图2为本发明实施例提供的SE太阳能电池的立体结构示意图，如图2所示，本发明实施例提供的选择性发射极太阳能电池200包括第一导电类型的半导体衬底201 ；第二导电类型的低掺杂层202，形成于所述第一导电类型的半导体衬底201的受光面内；第二导电类型的重掺杂结构203，包括多个平行排列的重掺杂区204，所述多个平行排列的重掺杂区204形成于所述第二导电类型的低掺杂层202，且深入到所述第二导电类型的低掺杂层202以下的所述第一导电类型的半导体衬底201内；介质层205，覆盖所述第二导电类型的低掺杂层202 ；前电极206，位于所述介质层205的表面，并垂直连接所述多个平行排列的重掺杂区204 ；以及背电极207，形成于所述第一导电类型的半导体衬底201的背光面。进一步地，所述第二导电类型的低掺杂层202与所述第一导电类型的半导体衬底201之间形成第一 PN结，所述重掺杂区204与所述第一导电类型的半导体衬底201之间形成第二 PN结，所述第二 PN结的结深大于所述第一 PN结的结深，从而使得所述第二导电类型的低掺杂层202能充分吸收短波长光，提高短路电流，同时使得所述第二导电类型的重掺杂区204与所述前电极206形成良好的欧姆接触。进一步地，所述第一 PN结的结深为0. 01 μ m 0. 4 μ m，所述第二 PN结的结深为0. 4 μ m ~ 1. 0 μ m。进一步地，所述前电极206的形成方法为丝网印刷。进一步地，所述重掺杂区204呈长条状结构。进一步地，所述前电极206的宽度与所述长条状结构的长度之比为1 2 1 4，从而使得在丝网印刷前电极206时，所述重掺杂长条区域204能为丝网印刷前电极206提供辅助对准。进一步地，所述长条状结构的宽度小于150 μ m，从而有利于保证所述第一导电型的半导体衬底201的受光面能充分地接收太阳光。进一步地，所述长条状结构的宽度与深度的比例小于1 1，从而为丝网印刷所述前电极206提供良好的台阶覆盖。进一步地，所述第二导电类型的低掺杂层202的薄层电阻大于60Ω / 口。进一步地，所述第二导电类型的低掺杂层202的掺杂浓度小于或等于lOVcm3。进一步地，所述第二导电类型的重掺杂区204的掺杂浓度大于102°/cm3。进一步地，所述第一导电类型的半导体衬底201为P型半导体衬底，所述第二导电类型的低掺杂层202为N型低掺杂层，所述重掺杂区204为N型重掺杂区。关于制备上述选择性发射极太阳能电池的方法，有如下三个实施例。实施例1
10
请参考图3，图3为本发明第一个实施例提供的制备SE太阳能电池的方法的步骤流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤(100)提供第一导电类型的半导体衬底；(101)轻掺杂扩散，在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的低掺杂层；(102)在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面上淀积扩散阻挡层；(103)通过激光烧蚀所述扩散阻挡层，或通过丝网印刷腐蚀剂至所述扩散阻挡层上并与所述扩散阻挡层反应，在所述扩散阻挡层上制备多个平行排列的开口 ；(104)清除被激光烧蚀的扩散阻挡层或移除腐蚀剂，形成被图案化的扩散阻挡层；(105)以所述被图案化的扩散阻挡层为掩模进行重掺杂扩散，对所述多个平行排列的开口所暴露出的低掺杂层进行重掺杂，形成多个平行排列的重掺杂区；(106)移除所述扩散阻挡层；(107)在所述第二导电类型的低掺杂层上制备介质层，所述介质层未覆盖所述多个平行排列的重掺杂区；(108)以所述多个平行排列的重掺杂区为辅助对准标记，在所述介质层的表面丝网印刷前电极，使所述前电极垂直连接所述多个平行排列的重掺杂区；(109)丝网印刷背电极，所述背电极形成于所述第一导电类型的半导体衬底的背光面；以及(110)烧结。进一步地，所述扩散阻挡层为氮化硅，所述钝化层为氮化硅，这是因为氮化硅既能作为扩散阻挡层又能作为钝化层，而且能作为抗反射层。进一步地，所述腐蚀剂为含有磷酸的腐蚀剂，这是因为磷酸能与氮化硅反应，但不与硅反应，从而不会消耗所述半导体衬底。实施例2请参考图4，图4本发明第二个实施例提供的制备SE太阳能电池的方法的步骤流程图，如图4所示，该方法包括如下步骤(200)提供第一导电类型的半导体衬底；(201)在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面上淀积一层薄的扩散阻挡层；(202)通过激光烧蚀所述扩散阻挡层，或通过丝网印刷腐蚀剂至所述扩散阻挡层上并与所述扩散阻挡层反应，在所述扩散阻挡层上制备多个平行排列的开口 ；(203)清除被激光烧蚀的扩散阻挡层或移除腐蚀剂，形成被图案化的扩散阻挡层；(204)在所述被图案化的扩散阻挡层上及多个平行排列的开口内涂覆高浓度的掺杂源，并进行高温扩散，使得在所述多个平行排列的开口所暴露出的第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的重掺杂区，在所述扩散阻挡层下的第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的低掺杂层；(205)移除所述扩散阻挡层；(206)在所述第二导电类型的低掺杂层上制备介质层，所述介质层未覆盖所述多个平行排列的重掺杂区；(207)以所述多个平行排列的重掺杂区为辅助对准标记，在所述介质层的表面丝网印刷前电极，使所述前电极垂直连接所述多个平行排列的重掺杂区；(208)丝网印刷背电极，所述背电极形成于所述第一导电类型的半导体衬底的背光面；以及(209)烧结。进一步地，所述扩散阻挡层为氮化硅，所述钝化层为氮化硅，这是因为氮化硅既能作为扩散阻挡层又能作为钝化层，而且能作为抗反射层。进一步地，所述腐蚀剂为含有磷酸的腐蚀剂，这是因为磷酸能与氮化硅反应，但不与硅反应，从而不会消耗所述半导体衬底。实施例3请参考图5，图5为本发明第三个实施例提供的制备SE太阳能电池的方法的步骤流程图，如图5所示，该方法包括如下步骤(300)提供第一导电类型的半导体衬底；(301)重掺杂扩散，在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的重掺杂层；(302)通过丝网印刷，在所述经重掺杂后的第一导电类型的半导体衬底的受光面覆盖多个平行排列的刻蚀保护层；(303)对所述第一导电类型的半导体衬底的受光面进行刻蚀，使得在所述第一导电类型的半导体衬底上，被所述刻蚀保护层覆盖的区域形成多个平行排列的重掺杂区，其余区域形成第二导电类型的低掺杂层；(304)移除所述刻蚀保护层；(305)在所述第二导电类型的低掺杂层上制备介质层，所述介质层未覆盖所述多个平行排列的重掺杂区；(306)以所述多个平行排列的重掺杂区为辅助对准标记，在所述介质层的表面丝网印刷前电极，使所述前电极垂直连接所述多个平行排列的重掺杂区；(307)丝网印刷背电极，所述背电极形成于所述第一导电类型的半导体衬底的背光面；以及(308)烧结。进一步地，所述刻蚀保护层为聚合物。进一步地，所述钝化层为氮化硅，所述氮化硅可同时作为抗反射层。在本发明的一个具体实施例中，所述第一导电类型的半导体衬底201为P型半导体衬底，然而应该认识到，根据实际情况，所述第一导电类型的半导体衬底201还可以为N型半导体衬底，此时，只需保证所述第二导电类型的低掺杂层202为P型低掺杂层，所述重掺杂区204为P型重掺杂区即可。综上所述，本发明提供了一种SE太阳能电池，该SE太阳能电池的重掺杂结构包括多个平行排列的重掺杂区，从而为制备该SE太阳能电池提供了辅助对准标记；同时，还提供一种制备SE太阳能电池的方法，该方法利用多个平行排列的重掺杂区作为丝网印刷前电极的辅助对准标记，从而在制备前电极时不需使用光刻技术，节约了 SE太阳能电池的制备成本，并且节省了制备程序，有利于SE太阳能电池的大规模生产。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种选择性发射极太阳能电池，其特征在于，包括第一导电类型的半导体衬底；第二导电类型的低掺杂层，形成于所述第一导电类型的半导体衬底的受光面内；第二导电类型的重掺杂结构，包括多个平行排列的重掺杂区，所述多个平行排列的重掺杂区形成于所述第二导电类型的低掺杂层，且深入到所述第二导电类型的低掺杂层以下的所述第一导电类型的半导体衬底内；介质层，覆盖所述第二导电类型的低掺杂层；前电极，位于所述介质层的表面，并垂直连接所述多个平行排列的重掺杂区；以及背电极，形成于所述第一导电类型的半导体衬底的背光面。
2.如权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池，其特征在于，所述第二导电类型的低掺杂层与所述第一导电类型的半导体衬底之间形成第一 PN结，所述重掺杂区与所述第一导电类型的半导体衬底之间形成第二 PN结，所述第二 PN结的结深大于所述第一 PN结的结深。
3.如权利要求2所述的选择性发射极太阳能电池，其特征在于，所述第一PN结的结深为0. 01 μ m 0. 4 μ m，所述第二 PN结的结深为0. 4 μ m 1. 0 μ m。
4.如权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池，其特征在于，所述前电极的形成方法为丝网印刷。
5.如权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池，其特征在于，所述重掺杂区呈长条状结构。
6.如权利要求5所述的选择性发射极太阳能电池，其特征在于，所述前电极的宽度与所述长条状结构的长度之比为1 2 1 4。
7.如权利要求5所述的选择性发射极太阳能电池，其特征在于，所述长条状结构的宽度小于150 μ m。
8.如权利要求7所述的选择性发射极太阳能电池，其特征在于，所述长条状结构的宽度与深度的比例小于1 1。
9.如权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池，其特征在于，所述第二导电类型的低掺杂层的薄层电阻大于60 Ω / 口。
10.如权利要求9所述的选择性发射极太阳能电池，其特征在于，所述第二导电类型的低掺杂层的掺杂浓度小于或等于1017/Cm3。
11.如权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池，其特征在于，所述重掺杂区的掺杂浓度大于102°/cm3。
12.如权利要求1所述的选择性发射极太阳能电池，其特征在于，所述第一导电类型的半导体衬底为P型半导体衬底，所述第二导电类型的低掺杂层为N型低掺杂层，所述重掺杂区为N型重掺杂区。
13.一种制备如权利要求1至12中任一项所述的选择性发射极太阳能电池的方法，其特征在于，包括如下步骤(1)提供第一导电类型的半导体衬底；(2)在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的低掺杂层及重掺杂结构，所述重掺杂结构包括多个平行排列的重掺杂区；(3)在所述第二导电类型的低掺杂层上制备介质层，所述介质层未覆盖所述多个平行排列的重掺杂区；(4)以所述多个平行排列的重掺杂区为辅助对准标记，在所述介质层的表面丝网印刷前电极，使所述前电极垂直连接所述多个平行排列的重掺杂区；(5)丝网印刷背电极，所述背电极形成于所述第一导电类型的半导体衬底的背光面；以及(6)烧结。
14.如权利要求13所述的制备选择性发射极太阳能电池的方法，其特征在于，所述在第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的低掺杂层及重掺杂结构包括如下步骤(100)轻掺杂扩散，在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的低掺杂层；(101)在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面上淀积扩散阻挡层；(102)通过激光烧蚀所述扩散阻挡层，或通过丝网印刷腐蚀剂至所述扩散阻挡层上并与所述扩散阻挡层反应，在所述扩散阻挡层上制备多个平行排列的开口 ；(103)清除被激光烧蚀的扩散阻挡层或移除腐蚀剂，形成被图案化的扩散阻挡层；(104)以所述被图案化的扩散阻挡层为掩膜进行重掺杂扩散，对所述多个平行排列的开口所暴露出的低掺杂层进行重掺杂；以及(105)移除所述扩散阻挡层。
15.如权利要求14所述的制备选择性发射极太阳能电池的方法，其特征在于，所述扩散阻挡层为氮化硅。
16.如权利要求14所述的制备选择性发射极太阳能电池的方法，其特征在于，所述钝化层为氮化硅。
17.如权利要求14所述的制备选择性发射极太阳能电池的方法，其特征在于，所述腐蚀剂为含有磷酸的腐蚀剂。
18.如权利要求13所述的制备选择性发射极太阳能电池的方法，其特征在于，所述在第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的低掺杂层及重掺杂结构包括如下步骤(200)在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面上淀积一层薄的扩散阻挡层；(201)通过激光烧蚀所述扩散阻挡层，或通过丝网印刷腐蚀剂至所述扩散阻挡层上并与所述扩散阻挡层反应，在所述扩散阻挡层上制备多个平行排列的开口 ；(202)清除被激光烧蚀的扩散阻挡层或移除腐蚀剂，形成被图案化的扩散阻挡层；(203)在所述被图案化的扩散阻挡层上及多个平行排列的开口内涂覆高浓度的掺杂源，并进行高温扩散，使得在所述多个平行排列的开口所暴露出的第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的重掺杂区，在所述扩散阻挡层下的第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的低掺杂层；以及(204)移除所述扩散阻挡层。
19.如权利要求18所述的制备选择性发射极太阳能电池的方法，其特征在于，所述扩散阻挡层为氮化硅。
20.如权利要求18所述的制备选择性发射极太阳能电池的方法，其特征在于，所述钝化层为氮化硅。
21.如权利要求18所述的制备选择性发射极太阳能电池的方法，其特征在于，所述腐蚀剂为含有磷酸的腐蚀剂。
22.如权利要求13所述的制备选择性发射极太阳能电池的方法，其特征在于，所述在第一导电类型的半导体衬底的受光面内制作第二导电类型的低掺杂层及重掺杂结构包括如下步骤(300)重掺杂扩散，在所述第一导电类型的半导体衬底的受光面内形成第二导电类型的重掺杂层；(301)通过丝网印刷，在所述经重掺杂后的第一导电类型的半导体衬底的受光面覆盖多个平行排列的刻蚀保护层；(302)对所述第一导电类型的半导体衬底的受光面进行刻蚀，使得在所述第一导电类型的半导体衬底上，被所述刻蚀保护层覆盖的区域形成多个平行排列的重掺杂区，其余区域形成第二导电类型的低掺杂层；以及(303)移除所述刻蚀保护层。
23.如权利要求22所述的制备选择性发射极太阳能电池的方法，其特征在于，所述刻蚀保护层为聚合物。
24.如权利要求22所述的制备选择性发射极太阳能电池的方法，其特征在于，所述钝化层为氮化硅。
全文摘要
本发明公开了一种SE太阳能电池，该SE太阳能电池的重掺杂结构包括多个平行排列的重掺杂区，从而为制备该SE太阳能电池提供了辅助对准标记；同时，还提供一种制备SE太阳能电池的方法，该方法利用多个平行排列的重掺杂区作为丝网印刷前电极的辅助对准标记，从而在制备前电极时不需使用光刻技术，节约了SE太阳能电池的制备成本，并且节省了制备程序，有利于SE太阳能电池的大规模生产。
文档编号H01L31/0352GK102376789SQ201010261609
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者朱虹, 林章申, 裴踰男 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司