專利名稱：摻雜單元、摻雜晶片、摻雜方法、太陽(yáng)能電池及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種摻雜單元、摻雜晶片、摻雜方法、太陽(yáng)能電池及其制作方法，特別是涉及一種用于背結(jié)電池的太陽(yáng)能摻雜單元、摻雜晶片、摻雜方法以及背結(jié)太陽(yáng)能電池及其制作方法。
背景技術(shù)：
新能源是二十一世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最具決定力的五大技術(shù)領(lǐng)域之一。太陽(yáng)能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源。在新世紀(jì)中，各國(guó)政府都將太陽(yáng)能資源利用作為國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。而光伏發(fā)電具有安全可靠、無(wú)噪聲、無(wú)污染、制約少、故障率低、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
近幾年，國(guó)際光伏發(fā)電迅猛發(fā)展，太陽(yáng)能晶片供不應(yīng)求，于是提高太陽(yáng)能晶片的光電轉(zhuǎn)化效率和太陽(yáng)能晶片的生產(chǎn)能力成為重要的課題。太陽(yáng)能電池受光照后，電池吸收一個(gè)能量大于帶隙寬度的入射光子后產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，電子和空穴分別激發(fā)到導(dǎo)帶與價(jià)帶的高能態(tài)。在激發(fā)后的瞬間，電子和空穴在激發(fā)態(tài)的能量位置取決于入射光子的能量。處于高能態(tài)的光生載流子很快與晶格相互作用，將能量交給聲子而回落到導(dǎo)帶底與價(jià)帶頂，這過(guò)程也稱作熱化過(guò)程，熱化過(guò)程使高能光子的能量損失了一部分。熱化過(guò)程后，光生載流子的輸運(yùn)過(guò)程(勢(shì)壘區(qū)或擴(kuò)散區(qū))中將有復(fù)合損失。最后的電壓輸出又有一次壓降，壓降來(lái)源于與電極材料的功函數(shù)的差異。由上述分析，太陽(yáng)能電池效率受材料、器件結(jié)構(gòu)及制備工藝的影響，包括電池的光損失、材料的有限遷移率、復(fù)合損失、串聯(lián)電阻和旁路電阻損失等。對(duì)于一定的材料，電池結(jié)構(gòu)與制備工藝的改進(jìn)對(duì)提高光電轉(zhuǎn)換效率是重要的。一種可行的實(shí)現(xiàn)低成本高效率太陽(yáng)電池方案是聚光太陽(yáng)電池。聚光太陽(yáng)電池可以大大節(jié)約材料成本，明顯提高太陽(yáng)電池效率。采用正面結(jié)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)電池，為了滿足聚光電池電流密度更大的特點(diǎn)，必須大大增加正面柵線密度，這會(huì)反過(guò)來(lái)影響柵線遮光率，減小短路電流。一種可行的解決遮光損失的方案就是背結(jié)背接觸結(jié)構(gòu)太陽(yáng)電池。背結(jié)背接觸結(jié)構(gòu)太陽(yáng)電池?fù)诫s區(qū)和金半接觸區(qū)全部集成在太陽(yáng)電池背面，背面電極占據(jù)背表面很大部分，減小了接觸電阻損失。另外，電流流動(dòng)方向垂直于結(jié)區(qū)，這就進(jìn)一步消除了正面結(jié)構(gòu)橫向電流流動(dòng)造成的電阻損失，這樣就會(huì)同時(shí)滿足高強(qiáng)度聚焦正面受光和高光電轉(zhuǎn)換效率的要求。背結(jié)背接觸電池結(jié)構(gòu)也有利于電池封裝，進(jìn)一步降低成本。但是由于背結(jié)電池的PN結(jié)靠近電池背面，而少數(shù)載流子必須擴(kuò)散通過(guò)整個(gè)硅片厚度才能達(dá)到背面結(jié)區(qū)，所以這種電池設(shè)計(jì)就需要格外高的少子壽命的硅片作為基底材料，否則少子還未擴(kuò)散到背面結(jié)區(qū)就被復(fù)合掉了，這樣電池的效率就會(huì)大大下降。IBC(interdigitated back contact)太陽(yáng)能電池是最早研究的背結(jié)電池,最初主要用于聚光系統(tǒng)中，任丙彥等的背接觸硅太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展(材料導(dǎo)報(bào)2008年9月第22卷第9期)中介紹了各種背接觸硅太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)和制作工藝，以IBC太陽(yáng)能電池為例，SUNPOffER公司制作的IBC太陽(yáng)能電池的最高轉(zhuǎn)換效率可達(dá)24 %，然后由于其采用了光刻工藝，由于光刻所帶來(lái)的復(fù)雜操作使得其成本難以下降，給民用或者普通場(chǎng)合的商業(yè)化應(yīng)用造成困難。為了降低成本，也有利用掩模板來(lái)形成交叉排列的P+區(qū)和N+區(qū)，但是在制作過(guò)程中必須用到多張掩模板，不僅增加了制作成本，由于光刻技術(shù)需要精確校準(zhǔn)因此還產(chǎn)生了采用不同掩模板需要校準(zhǔn)的問(wèn)題，為制作過(guò)程帶來(lái)了不少難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)IBC太陽(yáng)能電池的制作過(guò)程中使用光刻工藝成本較高的缺陷，提供一種成本較低、工藝步驟較少且摻雜離子濃度得以精確控制的太陽(yáng)能摻雜單元、摻雜晶片、摻雜方法、太陽(yáng)能電池及其制作方法。本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的一種摻雜單元，其特點(diǎn)在于，該摻雜單元包括一 N型基底；
形成于該N型基底背面中的P型重?fù)诫s區(qū)域以及N型重?fù)诫s區(qū)域；形成于該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域周圍的P型輕摻雜區(qū)域； 形成于該N型重?fù)诫s區(qū)域周圍的N型輕摻雜區(qū)域；其中，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域互不接觸，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域該N型輕摻雜區(qū)域互不接觸，以及該N型重?fù)诫s區(qū)域與該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域互不接觸，其中，所述的P型替換為N型時(shí)，N型同時(shí)替換為P型。其中該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域可以與該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域接觸，該N型輕摻雜區(qū)域可以與該N型重?fù)诫s區(qū)域接觸。優(yōu)選地，該摻雜單元還包括位于該N型基底表面的N型摻雜層或者P型摻雜層。對(duì)于N型基底而言，倘若表面以P型摻雜層作為正表面場(chǎng)，由該摻雜單元制得的太陽(yáng)能電池就是雙結(jié)太陽(yáng)能電池，可以進(jìn)一步提高其光電轉(zhuǎn)換效率。優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域的最小距離至少為10 Pm。更優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域的最小距離為10-70 u m。優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為1000-3000 ii m。更優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為 1500-2500 u m.。優(yōu)選地，N型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為250-700 iim。更優(yōu)選地，N型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為 300-600 u m。優(yōu)選地，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域的寬度為5-50 u m。更優(yōu)選地，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域的寬度為10-40 iim。其中該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域可以與該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域接觸。優(yōu)選地，該N型輕摻雜區(qū)域的寬度為5-50 u m。更優(yōu)選地，該N型輕摻雜區(qū)域的寬度為10-40 iim。其中該N型輕摻雜區(qū)域可以與該N型重?fù)诫s區(qū)域接觸。優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為10-50 Q / 口。較佳地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為15-45 Q/ □，更佳地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為20-40 Q/ 口。優(yōu)選地，該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為10-50 Q / 口。較佳地，該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為15-45 Q/ □，更佳地，該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為20-40 Q/ 口。優(yōu)選地，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-120 Q / 口。較佳地，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為70-110 Q/ □，更佳地，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為80-100 Q/ 口。優(yōu)選地，該N型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-120 Q / □。較佳地，該N型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為70-110 Q/ □，更佳地，該N型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為80-100 Q/ 口。本發(fā)明還提供一種摻雜晶片，其特點(diǎn)在于，其包括多個(gè)如上所述的摻雜單元。本發(fā)明還提供一種制造如上所述的摻雜晶片的摻雜方法，其特點(diǎn)在于，其包括以下步驟在N型基底的背面中用于接觸陽(yáng) 電極的第一區(qū)域形成P型重?fù)诫s區(qū)域；在N型基底的背面中的第二區(qū)域形成該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域，其中該第二區(qū)域?yàn)樵揚(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域周圍的區(qū)域；在N型基底的背面中用于接觸陰電極的第三區(qū)域形成N型重?fù)诫s區(qū)域；在N型基底的背面中的第四區(qū)域形成該N型輕摻雜區(qū)域，其中該第四區(qū)域?yàn)樵揘型重?fù)诫s區(qū)域周圍的區(qū)域，其中該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域互不接觸，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域該N型輕摻雜區(qū)域互不接觸，以及該N型重?fù)诫s區(qū)域與該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域互不接觸，其中，所述的P型替換為N型時(shí)，N型同時(shí)替換為P型。其中形成P型重?fù)诫s區(qū)域、P型輕摻雜區(qū)域、N型重?fù)诫s區(qū)域以及N型輕摻雜區(qū)域的先后順序不限?？梢岳枚鄰堁谀０宀⒉捎秒x子注入的方式形成上述P型重?fù)诫s區(qū)域、P型輕摻雜區(qū)域、N型重?fù)诫s區(qū)域以及N型輕摻雜區(qū)域。又例如，通過(guò)在N型基底背面生長(zhǎng)厚度為10-50 iim的二氧化硅、非晶硅、多晶硅或氮化硅薄膜作為掩模板。優(yōu)選地，該摻雜方法包括以下步驟通過(guò)離子注入的方式將P型離子注入至該N型基底背面的第一區(qū)域和第二區(qū)域以在第一區(qū)域和第二區(qū)域形成P型重?fù)诫s區(qū)域，其中P型離子的劑量為a ；通過(guò)離子注入的方式將N型離子注入至該N型基底背面的第三區(qū)域和第二區(qū)域以在第三區(qū)域形成N型重?fù)诫s區(qū)域以及在第二區(qū)域形成P型輕摻雜區(qū)域，其中N型離子的劑量為b，并且b小于a。具體來(lái)說(shuō)，僅需使用兩張掩模板即可，由于第二區(qū)域原本是P型重?fù)诫s區(qū)域，因此在注入N型離子的過(guò)程中，減少了第二區(qū)域的P型離子濃度，自然形成了 P型輕摻雜區(qū)域，這種方法減少了工藝步驟以及掩模板的使用數(shù)量。同樣地，該摻雜方法中形成N型輕摻雜區(qū)域的步驟還包括以下步驟通過(guò)離子注入的方式將P型離子注入至該N型基底背面的第四區(qū)域以在第四區(qū)域形成N型輕摻雜區(qū)域。優(yōu)選地，該摻雜方法還包括以下步驟步驟SP、在該N型基底的表面形成N型摻雜層或者P型摻雜層?？梢圆捎秒x子注入或者熱擴(kuò)散的方式形成該N型摻雜層或者P型摻雜層。倘若采用熱擴(kuò)散的方式，熱擴(kuò)散同時(shí)還作為之前形成P型重?fù)诫s區(qū)域、P型輕摻雜區(qū)域、N型重?fù)诫s區(qū)域以及N型輕摻雜區(qū)域時(shí)離子注入的退火步驟，以激活摻雜離子。另外，倘若采用的是N型基底，則N型基底表面形成P型摻雜層對(duì)摻雜所得的摻雜晶片制得的太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率更為有利，這是因?yàn)殡p結(jié)太陽(yáng)能電池可以進(jìn)一步提高其光電轉(zhuǎn)換效率。反之，針對(duì)P型基底，則較為有利的是在P型基底的表面形成N型摻雜層。優(yōu)選地，通過(guò)加速P型離子至500eV_50keV并通過(guò)離子注入的方式形成該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域，使該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為10-50 Q/ 口。較佳地，P型離子被加速至lkeV_40keV,更佳地，P型離子被加速至5keV_30keV。優(yōu)選地，通過(guò)加速N型離子至500eV_50keV并通過(guò)離子注入的方式形成該N型重?fù)诫s區(qū)域，使該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為10-50 Q / 口。較佳地，N型離子被加速至lkeV_40keV,更佳地，N型離子被加速至5keV_30keV。優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域的最小距離至少為10 U m。更優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域的最小距離為10-70 u m。本發(fā)明還提供一種太陽(yáng)能電池，其特點(diǎn)在于，其包括如上所述的摻雜晶片，該太陽(yáng)能電池還包括形成于該摻雜晶片表面的涂層，該涂層為第一鈍化層和和增透膜；形成于該摻雜晶片背面的第二鈍化層；位于該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域背面的陽(yáng)電極；以及位于該N型重?fù)诫s區(qū)域背面的陰電極，其中，所述的P型替換為N型時(shí)，N型同時(shí)替換為P型。優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域的最小距離至少為10 U m。更優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域的最小距離為10-70 u m。優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為1000-3000 U m。更優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為 1500-2500 u m.。優(yōu)選地，N型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為250-700 U m。更優(yōu)選地，N型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為 300-600 u m。優(yōu)選地，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域的寬度為5-50 U m。更優(yōu)選地，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域的寬度為10-40 iim。其中該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域可以與該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域接觸。優(yōu)選地，該N型輕摻雜區(qū)域的寬度為5-50 u m。更優(yōu)選地，該N型輕摻雜區(qū)域的寬度為10-40 iim。其中該N型輕摻雜區(qū)域可以與該N型重?fù)诫s區(qū)域接觸。優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為10-50 Q / 口。較佳地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為15-45 Q/ □，更佳地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為20-40 Q/ 口。優(yōu)選地，該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為10-50 Q / 口。較佳地，該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為15-45 Q/ □，更佳地，該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為20-40 Q/ 口。優(yōu)選地，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-120 Q / 口。較佳地，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為70-110 Q/ □，更佳地，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為80-100 Q/ 口。優(yōu)選地，該N型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-120 Q / □。較佳地，該N型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為70-110 Q/ □，更佳地，該N型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為80-100 Q/ 口。優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為40-120 Q / 口。較佳地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為60-110 Q/ □，更佳地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為80-100 Q/ 口。優(yōu)選地，該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為20-100 Q / 口。較佳地，該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為30-90 Q/ □，更佳地，該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為40-80 Q/ 口。優(yōu)選地，該涂層的第一鈍化層為氧化硅、碳化硅、氧化鋁、氮化硅或非晶硅薄膜中的一種或多種的疊層，該涂層的增透膜為氮化硅薄膜。優(yōu)選地，該第二鈍化層為氧化硅、碳化硅、氧化鋁、氮化硅或非晶硅薄膜中的一種或多種的疊層。表面鈍化能夠降低半導(dǎo)體的表面活性，使表面的復(fù)合速率降低，其主要方式是飽和半導(dǎo)體表面處的懸掛鍵，降低表面活性，增加表面的清潔程序，避免由于雜質(zhì)在表面層的引入而形成復(fù)合中心，以此來(lái)降低少數(shù)載流子的復(fù)合速度。通過(guò)表面鈍化，使得表面復(fù)、合降低，從而提高有效少子壽命。增透膜能減少表面太陽(yáng)光的反射，提高太陽(yáng)光的利用率，采用上述涂層均為提高太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率的有效手段。優(yōu)選地，與該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中具有第一接觸孔，與該N型重?fù)诫s區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中具有第二接觸孔，其中，該陽(yáng)電極通過(guò)該第一接觸孔連接至該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域，該陰電極通過(guò)該第二接觸孔連接至該N型重?fù)诫s區(qū)域。這樣陽(yáng)電極和陰電極與半導(dǎo)體材料就形成了點(diǎn)接觸，進(jìn)一步減小了接觸電阻。本發(fā)明提供一種如上所述的太陽(yáng)能電池的制作方法，其特點(diǎn)在于，其包括以下步驟步驟S1、在N型基底的背面中用于接觸陽(yáng)電極的第一區(qū)域形成P型重?fù)诫s區(qū)域；在N型基底的背面中的第二區(qū)域形成該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域，其中該第二區(qū)域?yàn)樵揚(yáng)型重?fù)诫s區(qū) 域周圍的區(qū)域；在N型基底的背面中用于接觸陰電極的第三區(qū)域形成N型重?fù)诫s區(qū)域；在N型基底的背面中的第四區(qū)域形成該N型輕摻雜區(qū)域，其中該第四區(qū)域?yàn)樵揘型重?fù)诫s區(qū)域周圍的區(qū)域，其中該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域互不接觸，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域該N型輕摻雜區(qū)域互不接觸，以及該N型重?fù)诫s區(qū)域與該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域互不接觸；其中形成P型重?fù)诫s區(qū)域、P型輕摻雜區(qū)域、N型重?fù)诫s區(qū)域以及N型輕摻雜區(qū)域的先后順序不限。可以利用多張掩模板并采用離子注入的方式形成上述P型重?fù)诫s區(qū)域、P型輕摻雜區(qū)域以及N型重?fù)诫s區(qū)域。又例如，通過(guò)在N型基底背面生長(zhǎng)厚度為10-50 iim的二氧化硅、非晶硅、多晶硅或氮化硅薄膜作為掩模板；步驟S2、在該摻雜晶片的表面形成涂層，該涂層為第一鈍化層和和增透膜；步驟S3、在該摻雜晶片的背面形成第二鈍化層；步驟S4、在該摻雜晶片的背面形成陽(yáng)電極和陰電極，其中，該陽(yáng)電極形成于該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域上，該陰電極形成于該N型重?fù)诫s區(qū)域上；步驟S5、燒結(jié)該摻雜晶片，使陽(yáng)電極和陰電極的金屬元素和摻雜晶片共晶復(fù)合，其中，所述的P型替換為N型時(shí)，N型同時(shí)替換為P型。優(yōu)選地，步驟S1還包括以下步驟通過(guò)離子注入的方式將P型離子注入至該N型基底背面的第一區(qū)域和第二區(qū)域以在第一區(qū)域和第二區(qū)域形成P型重?fù)诫s區(qū)域，其中P型離子的劑量為a ；通過(guò)離子注入的方式將N型離子注入至該N型基底背面的第三區(qū)域和第二區(qū)域以在第三區(qū)域形成N型重?fù)诫s區(qū)域以及在第二區(qū)域形成P型輕摻雜區(qū)域，其中N型離子的劑量為b，并且b小于a。具體來(lái)說(shuō)，僅需使用兩張掩模板即可，由于第二區(qū)域原本是P型重?fù)诫s區(qū)域，因此在注入N型離子的過(guò)程中，減少了第二區(qū)域的P型離子濃度，自然形成了 P型輕摻雜區(qū)域，這種方法減少了工藝步驟以及掩模板的使用數(shù)量。同樣優(yōu)選地，步驟S1中形成N型輕摻雜區(qū)域的步驟還包括以下步驟 通過(guò)離子注入的方式將P型離子注入至該N型基底背面的第四區(qū)域以在第四區(qū)域形成N型輕摻雜區(qū)域。優(yōu)選地，步驟S1中得到摻雜晶片之前還包括以下步驟步驟SP、在該N型基底的表面形成N型摻雜層或者P型摻雜層。形成N型摻雜層或者P型摻雜層可以在P型重?fù)诫s區(qū)域、P型輕摻雜區(qū)域、N型重?fù)诫s區(qū)域以及N型輕摻雜區(qū)域形成之前或之后，較佳地，在P型重?fù)诫s區(qū)域、P型輕摻雜區(qū)域、N型重?fù)诫s區(qū)域以及N型輕摻雜區(qū)域形成之后采用熱擴(kuò)散的方式形成該N型摻雜層或者P型摻雜層，這樣，熱擴(kuò)散步驟還能作為之前離子注入的退火步驟。優(yōu)選地，步驟S1中通過(guò)加速P型離子至500eV_50keV并通過(guò)離子注入的方式形成該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域，使該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為10-50 Q/ 口。較佳地，P型離子被加速至lkeV_40keV,更佳地，P型離子被加速至5keV_30keV。優(yōu)選地,步驟S1通過(guò)加速N型離子至500eV_50keV并通過(guò)離子注入的方式形成該N型重?fù)诫s區(qū)域，使該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為10-50 Q / 口。較佳地，N型離子被加速至lkeV_40keV,更佳地，N型離子被加速至5keV_30keV。優(yōu)選地，步驟S2中通過(guò)PECVD (等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法)形成涂層，該涂層的第一鈍化層為氧化硅、碳化硅、氧化鋁、氮化硅或非晶硅薄膜中的一種或多種的疊層，該 涂層的增透膜為氮化硅薄膜。優(yōu)選地，步驟S3中通過(guò)PECVD形成第二鈍化層，該第二鈍化層為氧化硅、碳化硅、氧化鋁、氮化硅或非晶硅薄膜中的一種或多種的疊層。優(yōu)選地，步驟S4中采用銀漿或銀鋁漿并通過(guò)絲網(wǎng)印刷法制作陽(yáng)電極和/或陰電極。當(dāng)然，制作電極的方法并不局限于絲網(wǎng)印刷。優(yōu)選地，步驟S4還包括以下步驟步驟S41、在與該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第一接觸孔，以及在與該N型重?fù)诫s區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第二接觸孔；步驟S42、在該摻雜晶片的背面形成陽(yáng)電極和陰電極，其中，該陽(yáng)電極通過(guò)該第一接觸孔連接至該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域，該陰電極通過(guò)該第二接觸孔連接至該N型重?fù)诫s區(qū)域。這樣陽(yáng)電極和陰電極與半導(dǎo)體材料就形成了點(diǎn)接觸，進(jìn)一步減小了接觸電阻。優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域的最小距離至少為10 U m。更優(yōu)選地，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域的最小距離為10-70 u m。只需要在上述過(guò)程中，調(diào)換基底材料和離子注入或擴(kuò)散生長(zhǎng)的方式摻雜的雜質(zhì)材料，則該方法同樣適用于P型太陽(yáng)能摻雜晶片以及P型太陽(yáng)能電池的制作，即所述的N型替換為P型時(shí)，P型同時(shí)替換為N型。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于I、本發(fā)明中P型重?fù)诫s區(qū)域與N型重?fù)诫s區(qū)域之間具有N型基底材料作為緩沖層，使得PN結(jié)之間不會(huì)因?yàn)楹谋M層太薄而導(dǎo)致被擊穿，由此提高了該摻雜晶片的使用壽命，同時(shí)由于在P型重?fù)诫s區(qū)域與N型基底材料之間還設(shè)有P型輕摻雜區(qū)域和N型輕摻雜區(qū)域，由此形成的P+/P-/N/N-/N+結(jié)構(gòu)的PN結(jié)使得載流子的遷移更均勻，速率更穩(wěn)定，由此制得的太陽(yáng)能電池的性能更穩(wěn)定。2、比起采用光刻工藝制作背結(jié)電池而言，本發(fā)明簡(jiǎn)化了工藝步驟，無(wú)需購(gòu)買光刻機(jī)，成本大大降低。3、采用離子注入進(jìn)行摻雜形成P型重?fù)诫s區(qū)域、P型輕摻雜區(qū)域與N型重?fù)诫s區(qū)域、N型輕摻雜區(qū)域，摻雜離子的濃度得到了精確的控制，比起熱擴(kuò)散工藝的摻雜而言對(duì)提高光電轉(zhuǎn)換的效率更有利。


圖Ia-圖4a為本發(fā)明的實(shí)施例1_4所述的摻雜方法的分解步驟示意圖。圖Ia-圖6a為本發(fā)明的實(shí)施例5_6所述的太陽(yáng)能電池的制作方法的分解步驟示意圖。圖Ia-圖4a以及圖5b為本發(fā)明的實(shí)施例7-9所述的摻雜方法的分解步驟示意圖。圖Ia-圖4a以及圖5b_7b為本發(fā)明的實(shí)施例10所述的太陽(yáng)能電池的制作方法的分解步驟示意圖。圖Ic-圖3c為本發(fā)明的實(shí)施例11所述的摻雜方法的分解步驟示意圖。圖Ic-圖5c為本發(fā)明的實(shí)施例12所述的太陽(yáng)能電池的制作方法的分解步驟示意圖。
圖Ic-圖3c以及圖4d為本發(fā)明的實(shí)施例13所述的摻雜方法的分解步驟示意圖。圖Ic-圖3c以及圖4d-圖6d為本發(fā)明的實(shí)施例14所述的太陽(yáng)能電池的制作方法的分解步驟示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例I參考圖la，在N型基底I的背面中用于接觸陽(yáng)電極的第一區(qū)域形成P型重?fù)诫s區(qū)域21。具體來(lái)說(shuō)，將該第一掩模板10置于N型基底I的背面，加速硼離子至500eV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第一掩模板10覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以形成方塊電阻為IOQ/ □的P型重?fù)诫s區(qū)域21，其中未被第一掩模板10覆蓋的區(qū)域即為用于接觸陽(yáng)電極的第一區(qū)域。圖中箭頭所示為離子注入的方向，僅為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。參考圖2a，在N型基底I的背面中用于接觸陰電極的第三區(qū)域形成N型重?fù)诫s區(qū)域31，其中該N型重?fù)诫s區(qū)域31與該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域21互不接觸。具體來(lái)說(shuō)，將該第二掩模板11置于N型基底I的背面，加速磷離子至500eV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第二掩模板11覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以形成方塊電阻為IOQ/ □的N型重?fù)诫s區(qū)域31，其中未被第二掩模板11覆蓋的區(qū)域即為用于接觸陰電極的第三區(qū)域。本實(shí)施例中，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域21與該N型重?fù)诫s區(qū)域31的最小距離為20 u m0參考圖3a，在N型基底I的背面中的第二區(qū)域形成該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域22，其中該第二區(qū)域?yàn)樵揚(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域21周圍的區(qū)域。具體來(lái)說(shuō)，將該第三掩模板12置于N型基底I的背面，加速硼離子至500eV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第三掩模板12覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以形成方塊電阻為60 Q / □的P型輕摻雜區(qū)域22。參考圖4a，在N型基底I的背面中的第四區(qū)域形成該N型輕摻雜區(qū)域32，其中該第四區(qū)域?yàn)樵揘型重?fù)诫s區(qū)域31周圍的區(qū)域。具體來(lái)說(shuō)，將該第四掩模板13置于N型基底I的背面，加速硼離子至500eV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第四掩模板12覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以形成方塊電阻為60 Q / □的N型輕摻雜區(qū)域32。本實(shí)施例中，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為1000 iim，N型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為250 y m，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域和該N型輕摻雜區(qū)域的寬度為5 u m。去除第四掩模板13，并且退火以激活摻雜離子以得到P+/P-/N/N+結(jié)構(gòu)的摻雜晶片。退火條件為常規(guī)選擇。實(shí)施例2實(shí)施例2的原理與實(shí)施例I相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于以下工藝以及參數(shù)的選擇參考圖la，加速硼離子至50keV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第一掩模板10覆蓋的區(qū)域注入至 該N型基底I的背面中以形成方塊電阻為50 Q/ □的P型重?fù)诫s區(qū)域21。參考圖2a，加速磷離子至50keV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第二掩模板11覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以形成方塊電阻為50 Q/ □的N型重?fù)诫s區(qū)域31。本實(shí)施例中，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域21與該N型重?fù)诫s區(qū)域31的最小距離為70 u m。參考圖3a，加速硼離子至50keV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第三掩模板12覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以形成方塊電阻為120 Q/ □的P型輕摻雜區(qū)域22。參考圖4a，加速硼離子至50keV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第四掩模板13覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以形成方塊電阻為120 Q/ □的N型輕摻雜區(qū)域32。本實(shí)施例中，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為3000 iim，N型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為700 ii m，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域和該N型輕摻雜區(qū)域的寬度為35 u m。其余未提及的工藝步驟和參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例3實(shí)施例3的原理與實(shí)施例I相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于以下工藝以及參數(shù)的選擇參考圖la，加速硼離子至30keV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第一掩模板10覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以形成方塊電阻為30 Q/ □的P型重?fù)诫s區(qū)域21。參考圖2a，加速磷離子至30keV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第二掩模板11覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以形成方塊電阻為40 Q/ □的N型重?fù)诫s區(qū)域31。本實(shí)施例中，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域21與該N型重?fù)诫s區(qū)域31的最小距離為50 u m。參考圖3a，加速硼離子至30keV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第三掩模板12覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以形成方塊電阻為100Q/ □的P型輕摻雜區(qū)域22。參考圖4a，加速硼離子至50keV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第四掩模板13覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以形成方塊電阻為100Q/ □的N型輕摻雜區(qū)域32。本實(shí)施例中，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為2000 iim，N型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為500 ii m,該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域的寬度為30 ii m,該N型輕摻雜區(qū)域的寬度為20 u m。其余未提及的工藝步驟和參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例4
參考圖Ia-圖4a，實(shí)施例4的原理與實(shí)施例I相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于形成P型重?fù)诫s區(qū)域21、N型重?fù)诫s區(qū)域31、P型輕摻雜區(qū)域22以及N型輕摻雜區(qū)域32的順序，本實(shí)施例中，首先形成N型重?fù)诫s區(qū)域31，接著形成P型重?fù)诫s區(qū)域21、P型輕摻雜區(qū)域22以及N型輕摻雜區(qū)域32，具體的形成方式和工藝參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例5按照實(shí)施例I所述的摻雜方法獲得如圖4a所示的摻雜晶片后，按照如下步驟制作太陽(yáng)能電池參考圖5a，在該摻雜晶片的表面形成涂層5，該涂層5為第一鈍化層和和增透膜，本實(shí)施例中采用PECVD的方法形成涂層5，其中該第一鈍化層為氧化硅薄膜，該增透膜為氮化硅薄膜。在該摻雜晶片的背面形成第二鈍化層51，本實(shí)施例中采用氧化硅薄膜以及通過(guò) PECVD的方法形成該第二鈍化層51。參考圖6a，在該摻雜晶片的背面形成陽(yáng)電極61和陰電極62，其中，該陽(yáng)電極61形成于該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域21上，該陰電極62形成于該N型重?fù)诫s區(qū)域31上，具體來(lái)說(shuō)，采用銀漿以及絲網(wǎng)印刷法制作所述陽(yáng)電極和陰電極。燒結(jié)該摻雜晶片，使陽(yáng)電極和陰電極的金屬元素和摻雜晶片共晶復(fù)合，例如在850°C燒結(jié)10分鐘，得到如圖6a所示的太陽(yáng)能電池。實(shí)施例6實(shí)施例6的原理與實(shí)施例5相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于以下工藝以及參數(shù)的選擇所述第一鈍化層和增透膜均為氮化硅薄膜。參考圖6a，制作電極的步驟還包括以下步驟在與該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域21對(duì)應(yīng)的第二鈍化層中形成第一接觸孔，以及在與該N型重?fù)诫s區(qū)域31對(duì)應(yīng)的第二鈍化層中形成第二接觸孔；在該摻雜晶片的背面形成陽(yáng)電極61和陰電極62，其中，該陽(yáng)電極61通過(guò)該第一接觸孔連接至該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域21，該陰電極31通過(guò)該第二接觸孔連接至該N型重?fù)诫s區(qū)域31。其余未提及的工藝步驟、參數(shù)與實(shí)施例5相同。實(shí)施例7參考圖Ia-圖4a，按照實(shí)施例I所述的摻雜方法獲得如圖4a所示的結(jié)構(gòu)之后，還包括以下步驟參考圖5b，去除該第四掩模板13之后，加速磷離子至500eV并通過(guò)離子注入的方式將磷離子注入至該N型基底的表面以形成作為正表面場(chǎng)的N型摻雜層41，之后，將如圖5b所示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理，以激活摻雜離子得到摻雜晶片，熱處理?xiàng)l件為常規(guī)選擇。其余未提及的工藝步驟、參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例8參考圖Ia-圖4a，按照實(shí)施例I所述的摻雜方法獲得如圖4a所示的結(jié)構(gòu)之后，還包括以下步驟參考圖5b，去除該第四掩模板13之后，通過(guò)熱擴(kuò)散的方法在該N型基底的表面形成作為正表面場(chǎng)的N型摻雜層41，該熱擴(kuò)散也作為之前離子注入的退火步驟，由此激活摻雜離子得到摻雜晶片，熱處理?xiàng)l件為常規(guī)選擇。
其余未提及的工藝步驟、參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例9實(shí)施例9的原理與實(shí)施例7相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于通過(guò)硼離子的離子注入在該N型基底的表面形成作為正表面場(chǎng)的P型摻雜層，之后熱處理以得到摻雜晶片，熱處理?xiàng)l件為常規(guī)選擇。其余未提及的工藝步驟、參數(shù)與實(shí)施例7相同。實(shí)施例10 參考圖la_4a以及圖5b，按照實(shí)施例I的工藝步驟獲得如圖5b所示的摻雜晶片之后，參考圖6b和圖7b，按照實(shí)施例5所述的工藝步驟獲得如圖7b所示的太陽(yáng)能電池，此時(shí)包括第一鈍化層和增透膜的涂層位于該N型摻雜層41的表面。實(shí)施例11參考圖lc，加速硼離子至50keV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第三掩模板12覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以形成P型重?fù)诫s區(qū)域21，其中硼離子的摻雜劑量為a。參考圖2c，將一第五掩模板14置于該N型基底I的背面，加速磷離子至50keV并通過(guò)離子注入的方式從該N型基底I的背面未被第五掩模板14覆蓋的區(qū)域注入至該N型基底I的背面中以在第三區(qū)域形成N型重?fù)诫s區(qū)域31以及在第二區(qū)域形成P型輕摻雜區(qū)域22，其中磷離子的摻雜劑量為b，并且b < a。參考圖3c，將第四掩模板13置于該N型基底I的背面，加速硼離子將硼離子通過(guò)離子注入的方式注入至第四區(qū)域以形成N型輕摻雜區(qū)域32，由此得到如圖3c所示的摻雜晶片。其余未提及的工藝參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例12參考圖lc_3c，按照實(shí)施例11所述的方法步驟獲得摻雜晶片之后，參考圖4c_5c，按照實(shí)施例5所述的工藝步驟獲得如圖5c所示的太陽(yáng)能電池。實(shí)施例13參考圖lc_3c，按照實(shí)施例11所述的方法步驟獲得如圖3c所示的結(jié)構(gòu)后，參考圖4d，通過(guò)離子注入的方式在N型基底I的表面形成N型摻雜層41，之后熱處理以得到如圖4d所不的慘雜晶片。實(shí)施例14參考圖lc-3c，圖4d_6d，按照實(shí)施例13所述獲得如圖4d所示的摻雜晶片之后，按照實(shí)施例5所述的工藝步驟獲得如圖6d所示的太陽(yáng)能電池，此時(shí)包括第一鈍化層和增透膜的涂層位于該N型摻雜層41的表面。只需要在上述過(guò)程中，調(diào)換基底材料和離子注入或擴(kuò)散生長(zhǎng)的方式摻雜的雜質(zhì)材料，則該方法同樣適用于P型太陽(yáng)能摻雜晶片的制作，即所述的N型替換為P型時(shí)，P型同時(shí)替換為N型。為了清楚地顯示各個(gè)摻雜區(qū)域，附圖中各個(gè)摻雜區(qū)域的大小并非按比例描繪，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解附圖中的比例并非對(duì)本發(fā)明的限制。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書(shū)限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背 離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種摻雜單元，其特征在于，該摻雜單元包括 一 N型基底； 形成于該N型基底背面中的P型重?fù)诫s區(qū)域以及N型重?fù)诫s區(qū)域； 形成于該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域周圍的P型輕摻雜區(qū)域； 形成于該N型重?fù)诫s區(qū)域周圍的N型輕摻雜區(qū)域； 其中，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域互不接觸，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域該N型輕摻雜區(qū)域互不接觸，以及該N型重?fù)诫s區(qū)域與該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域互不接觸， 其中，所述的P型替換為N型時(shí)，N型同時(shí)替換為P型。
2.如權(quán)利要求I所述的摻雜單元，其特征在于，該摻雜單元還包括位于該N型基底表面的N型摻雜層或者P型摻雜層。
3.如權(quán)利要求I所述的摻雜單元，其特征在于，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域的最小距離至少為lOiim。
4.如權(quán)利要求I所述的摻雜單元，其特征在于，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為1000-3000 ii m和/或N型重?fù)诫s區(qū)域的寬度為250-700 u m。
5.如權(quán)利要求I所述的摻雜單元，其特征在于，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域和/或N型輕摻雜區(qū)域的寬度為5-50 iim。
6.如權(quán)利要求I所述的摻雜單元，其特征在于，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域和/或該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為10-50 Q/ 口。
7.如權(quán)利要求I所述的摻雜單元，其特征在于，該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域和/或該N型輕摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-120 Q/ 口。
8.一種摻雜晶片，其特征在于，其包括多個(gè)如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的摻雜單元。
9.一種制造如權(quán)利要求8所述的摻雜晶片的摻雜方法，其特征在于，其包括以下步驟 在N型基底的背面中用于接觸陽(yáng)電極的第一區(qū)域形成P型重?fù)诫s區(qū)域； 在N型基底的背面中的第二區(qū)域形成該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域，其中該第二區(qū)域?yàn)樵揚(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域周圍的區(qū)域； 在N型基底的背面中用于接觸陰電極的第三區(qū)域形成N型重?fù)诫s區(qū)域； 在N型基底的背面中的第四區(qū)域形成該N型輕摻雜區(qū)域，其中該第四區(qū)域?yàn)樵揘型重?fù)诫s區(qū)域周圍的區(qū)域，其中該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域互不接觸，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域該N型輕摻雜區(qū)域互不接觸，以及該N型重?fù)诫s區(qū)域與該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域互不接觸，其中，所述的P型替換為N型時(shí)，N型同時(shí)替換為P型。
10.如權(quán)利要求9所述的摻雜方法，其特征在于，該摻雜方法中形成P型重?fù)诫s區(qū)域、P型輕摻雜區(qū)域以及N型重?fù)诫s區(qū)域的步驟還包括以下步驟 通過(guò)離子注入的方式將P型離子注入至該N型基底背面的第一區(qū)域和第二區(qū)域以在第一區(qū)域和第二區(qū)域形成P型重?fù)诫s區(qū)域，其中P型離子的劑量為a ； 通過(guò)離子注入的方式將N型離子注入至該N型基底背面的第三區(qū)域和第二區(qū)域以在第三區(qū)域形成N型重?fù)诫s區(qū)域以及在第二區(qū)域形成P型輕摻雜區(qū)域，其中N型離子的劑量為b,并且b小于a。
11.如權(quán)利要求9所述的摻雜方法，其特征在于，該摻雜方法中形成N型輕摻雜區(qū)域的步驟還包括以下步驟 通過(guò)離子注入的方式將P型離子注入至該N型基底背面的第四區(qū)域以在第四區(qū)域形成N型輕摻雜區(qū)域。
12.如權(quán)利要求9所述的摻雜方法，其特征在于，該摻雜方法還包括以下步驟 步驟SP、在該N型基底的表面形成N型摻雜層或者P型摻雜層。
13.如權(quán)利要求9-12中任意一項(xiàng)所述的摻雜方法，其特征在于，通過(guò)加速P型離子至500eV-50keV并通過(guò)離子注入的方式形成該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域，使該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為 10-50 Q/ D0
14.如權(quán)利要求9-12中任意一項(xiàng)所述的摻雜方法，其特征在于，通過(guò)加速N型離子至500eV-50keV并通過(guò)離子注入的方式形成該N型重?fù)诫s區(qū)域，使該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為 10-50 Q/ D0
15.一種太陽(yáng)能電池，其特征在于，其包括如權(quán)利要求8所述的摻雜晶片，該太陽(yáng)能電池還包括 形成于該摻雜晶片表面的涂層，該涂層為第一鈍化層和和增透膜； 形成于該摻雜晶片背面的第二鈍化層； 位于該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域背面的陽(yáng)電極；以及 位于該N型重?fù)诫s區(qū)域背面的陰電極， 其中，所述的P型替換為N型時(shí)，N型同時(shí)替換為P型。
16.如權(quán)利要求15所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，該涂層的第一鈍化層為氧化硅、碳化硅、氧化鋁、氮化硅或非晶硅薄膜中的一種或多種的疊層，該涂層的增透膜為氮化硅薄膜。
17.如權(quán)利要求15所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，該第二鈍化層為氧化硅、碳化硅、氧化鋁、氮化硅或非晶硅薄膜中的一種或多種的疊層。
18.如權(quán)利要求15-17中任意一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，與該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中具有第一接觸孔，與該N型重?fù)诫s區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中具有第二接觸孔，其中，該陽(yáng)電極通過(guò)該第一接觸孔連接至該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域，該陰電極通過(guò)該第二接觸孔連接至該N型重?fù)诫s區(qū)域。
19.一種如權(quán)利要求15所述的太陽(yáng)能電池的制作方法，其特征在于，其包括以下步驟 步驟S1、在N型基底的背面中用于接觸陽(yáng)電極的第一區(qū)域形成P型重?fù)诫s區(qū)域；在N型基底的背面中的第二區(qū)域形成該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域，其中該第二區(qū)域?yàn)樵揚(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域周圍的區(qū)域；在N型基底的背面中用于接觸陰電極的第三區(qū)域形成N型重?fù)诫s區(qū)域；在N型基底的背面中的第四區(qū)域形成該N型輕摻雜區(qū)域，其中該第四區(qū)域?yàn)樵揘型重?fù)诫s區(qū)域周圍的區(qū)域，其中該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域互不接觸，該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域該N型輕摻雜區(qū)域互不接觸，以及該N型重?fù)诫s區(qū)域與該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域互不接觸； 步驟S2、在該摻雜晶片的表面形成涂層，該涂層為第一鈍化層和和增透膜； 步驟S3、在該摻雜晶片的背面形成第二鈍化層； 步驟S4、在該摻雜晶片的背面形成陽(yáng)電極和陰電極，其中，該陽(yáng)電極形成于該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域上，該陰電極形成于該N型重?fù)诫s區(qū)域上； 步驟S5、燒結(jié)該摻雜晶片，使陽(yáng)電極和陰電極的金屬元素和摻雜晶片共晶復(fù)合，其中，所述的P型替換為N型時(shí)，N型同時(shí)替換為P型。
20.如權(quán)利要求19所述的制作方法，其特征在于，步驟S1中形成P型重?fù)诫s區(qū)域、P型輕摻雜區(qū)域以及N型重?fù)诫s區(qū)域的步驟還包括以下步驟 通過(guò)離子注入的方式將P型離子注入至該N型基底背面的第一區(qū)域和第二區(qū)域以在第一區(qū)域和第二區(qū)域形成P型重?fù)诫s區(qū)域，其中P型離子的劑量為a ； 通過(guò)離子注入的方式將N型離子注入至該N型基底背面的第三區(qū)域和第二區(qū)域以在第三區(qū)域形成N型重?fù)诫s區(qū)域以及在第二區(qū)域形成P型輕摻雜區(qū)域，其中N型離子的劑量為b,并且b小于a。
21.如權(quán)利要求19所述的制作方法，其特征在于，步驟S1中形成N型輕摻雜區(qū)域的步驟還包括以下步驟 通過(guò)離子注入的方式將P型離子注入至該N型基底背面的第四區(qū)域以在第四區(qū)域形成N型輕摻雜區(qū)域。
22.如權(quán)利要求19所述的制作方法，其特征在于，步驟S1中得到摻雜晶片之前還包括以下步驟 步驟SP、在該N型基底的表面形成N型摻雜層或者P型摻雜層。
23.如權(quán)利要求19-22任意一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，步驟S1中通過(guò)加速P型離子至500eV-50keV并通過(guò)離子注入的方式形成該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域，使該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為10-50 Q/ 口。
24.如權(quán)利要求19-22任意一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，步驟S1通過(guò)加速N型離子至500eV-50keV并通過(guò)離子注入的方式形成該N型重?fù)诫s區(qū)域，使該N型重?fù)诫s區(qū)域的方塊電阻為10-50 Q/ 口。
25.如權(quán)利要求19-22任意一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，步驟S2中通過(guò)PECVD形成涂層，該涂層的第一鈍化層為氧化硅、碳化硅、氧化鋁、氮化硅或非晶硅薄膜中的一種或多種的疊層，該涂層的增透膜為氮化硅薄膜。
26.如權(quán)利要求19-22任意一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，步驟S3中通過(guò)PECVD形成第二鈍化層，該第二鈍化層為氧化硅、碳化硅、氧化鋁、氮化硅或非晶硅薄膜中的一種或多種的疊層。
27.如權(quán)利要求19-22任意一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，步驟S4中采用銀漿或銀鋁漿并通過(guò)絲網(wǎng)印刷法制作陽(yáng)電極和/或陰電極。
28.如權(quán)利要求19-22任意一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，步驟S4還包括以下步驟 步驟S41、在與該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第一接觸孔，以及在與該N型重?fù)诫s區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第二接觸孔； 步驟S42、在該摻雜晶片的背面形成陽(yáng)電極和陰電極，其中，該陽(yáng)電極通過(guò)該第一接觸孔連接至該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域，該陰電極通過(guò)該第二接觸孔連接至該N型重?fù)诫s區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種摻雜單元，包括一N型基底；形成于該N型基底背面中的P型重?fù)诫s區(qū)域以及N型重?fù)诫s區(qū)域；形成于該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域周圍的P型輕摻雜區(qū)域；形成于該N型重?fù)诫s區(qū)域周圍的N型輕摻雜區(qū)域；該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域與該N型重?fù)诫s區(qū)域以及該P(yáng)型重?fù)诫s區(qū)域該N型輕摻雜區(qū)域互不接觸，該N型重?fù)诫s區(qū)域與該P(yáng)型輕摻雜區(qū)域互不接觸，其中所述P型替換為N型時(shí)，N型同時(shí)替換為P型。本發(fā)明中P型重?fù)诫s區(qū)域與N型重?fù)诫s區(qū)域之間具有N型基底材料、P型輕摻雜區(qū)域和N型輕摻雜區(qū)域作為緩沖層，使得PN結(jié)之間不會(huì)因?yàn)楹谋M層太薄而導(dǎo)致被擊穿，由此形成的P+/P-/N/N-/N+結(jié)構(gòu)的PN結(jié)使得載流子的遷移更均勻，速率更穩(wěn)定，由此提高了該摻雜晶片的使用壽命。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102738264SQ201110095579
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者錢(qián)鋒, 陳炯 申請(qǐng)人:上海凱世通半導(dǎo)體有限公司