，高氮濃度區(qū)(諸如極大值區(qū)108A、208A、308A和308B)具有占膜在該區(qū)中的總原子濃度的大約2%至5%的氮濃度(其他組分包括硅和氧)。同時(shí)，膜的在極大值區(qū)外部的區(qū)是氮濃度相對(duì)較低的區(qū)，其氮濃度占膜在該區(qū)中的總原子濃度的大約O至1% (其他組分也包括硅和氧)。
[0019]再次參見圖1至圖3，在一個(gè)實(shí)施例中，氮氧化硅電介質(zhì)層108、208或308具有大約在10埃至20埃范圍內(nèi)的總厚度。在一個(gè)此類實(shí)施例中，特別參見圖3，氮氧化硅電介質(zhì)層308具有第一富氮區(qū)308B、貧氮區(qū)308C和第二富氮區(qū)308A，其中第一富氮區(qū)308B具有大約在4埃至5埃范圍內(nèi)的厚度，貧氮區(qū)308C設(shè)置在第一富氮區(qū)308B上方并且具有大約在5埃至6埃范圍內(nèi)的厚度，第二富氮區(qū)308A設(shè)置在貧氮區(qū)308C上方并且具有大約在4埃至5埃范圍內(nèi)的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，考慮膜的總原子濃度，氮氧化硅電介質(zhì)層108、208和308由比氮量更多的氧構(gòu)成，即，對(duì)于S1xNy, x>y。
[0020]如上所述，太陽能電池發(fā)射極區(qū)的隧道電介質(zhì)層中的氮的作用可為防止或至少抑制摻雜劑滲透穿過隧道電介質(zhì)層并且進(jìn)入下面的基板。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，再次參見圖1至圖3，設(shè)置在氮氧化硅電介質(zhì)層108、208或308上的半導(dǎo)體層110是硼摻雜硅層，例如，P型層。在一個(gè)此類實(shí)施例中，由于摻雜到硼摻雜硅層中或從硼摻雜硅層擴(kuò)散，氮氧化硅電介質(zhì)層108、208或308包括至少一些硼原子。然而，在一個(gè)具體的此類實(shí)施例中，雖然層108、208或308可最終包含一些P型(或其他)摻雜劑，但氮氧化硅電介質(zhì)層108、208或308抑制摻雜劑從半導(dǎo)體層110滲透到基板102的該部分。
[0021]雖然圖1至圖3中僅描繪發(fā)射極區(qū)，但應(yīng)當(dāng)理解，結(jié)構(gòu)100、200或300還可包括設(shè)置在半導(dǎo)體層100上的金屬觸點(diǎn)，如下文結(jié)合圖4C所述。在一個(gè)此類實(shí)施例中，發(fā)射極區(qū)100,200或300用于包括在發(fā)射極層(例如，半導(dǎo)體層110)形成在基板102外部的背觸式太陽能電池中。
[0022]在另一方面，一種制備太陽能電池的方法可包括在形成上覆半導(dǎo)體層之前，在基板表面上形成氮氧化硅電介質(zhì)層?；濉㈦娊橘|(zhì)層和上覆半導(dǎo)體層可最終用作太陽能電池的發(fā)射極區(qū)。在一個(gè)實(shí)例中，圖4A至圖4C示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備太陽能電池450的方法中的各種處理操作的剖視圖。
[0023]參見圖4A，制備太陽能電池的發(fā)射極區(qū)的方法包括在基板402的表面上(例如，在太陽能電池的塊狀N型娃基板的表面上)形成氮氧化娃(S1xNy，0〈x, y)電介質(zhì)層402。在一些實(shí)施例中，在形成氮氧化硅電介質(zhì)層402之前對(duì)硅基板400進(jìn)行清潔、拋光、平坦化和/或薄化或以其他方式進(jìn)行處理。在一個(gè)實(shí)施例中，在低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)室中形成氮氧化硅電介質(zhì)層402。在一個(gè)實(shí)施例中，通過消耗N型硅基板部分來形成氮氧化硅電介質(zhì)層402。例如，在一個(gè)此類實(shí)施例中，通過對(duì)N型硅基板部分進(jìn)行氧化和氮化來形成氮氧化硅電介質(zhì)層402。在一個(gè)具體的此類實(shí)施例中，氧化和氮化在氮氧化硅電介質(zhì)層402中形成不均勻分布的氮，如分別結(jié)合圖1至圖3的層108、208和308所述。
[0024]在一個(gè)特定的示例性實(shí)施例中，氧化和氮化包括在存在氧氣(O2)和一氧化氮(NO)的情況下，在沒有等離子體的情況下將N型硅基板400加熱到大約在650攝氏度至900攝氏度范圍內(nèi)的溫度或者在有等離子體的情況下將此基板加熱到大約在200攝氏度至350攝氏度范圍內(nèi)的溫度，以形成具有僅一個(gè)氮濃度極大值區(qū)的氮氧化硅電介質(zhì)層402，該極大值區(qū)位于氮氧化硅電介質(zhì)層402的靠近N型硅基板400的表面處。這可通過首先主要流入氧氣源，稍后流入一氧化氮來執(zhí)行，該一氧化氮在所得膜的底部處氮化。作為一個(gè)實(shí)例，該實(shí)施例中的氮氧化硅層可如結(jié)合圖1的氮氧化硅層108所述。
[0025]在另一個(gè)特定的示例性實(shí)施例中，氧化和氮化包括在存在氧氣(O2)和一氧化氮(NO)的情況下，在沒有等離子體的情況下將N型硅基板加熱到大約在650攝氏度至900攝氏度范圍內(nèi)的溫度或者在有等離子體的情況下將此基板加熱到大約在200攝氏度至350攝氏度范圍內(nèi)的溫度，以形成具有僅一個(gè)氮濃度極大值區(qū)的氮氧化硅電介質(zhì)層402，該極大值區(qū)位于氮氧化硅電介質(zhì)層402的遠(yuǎn)離N型硅基板400的表面處。這可通過首先主要流入氧氣源并結(jié)合一氧化氮，稍后僅主要流入氧氣來執(zhí)行。作為一個(gè)實(shí)例，該實(shí)施例中的氮氧化硅層可如結(jié)合圖2的氮氧化硅層208所述。
[0026]在又一個(gè)特定的示例性實(shí)施例中，氧化和氮化包括在存在氧氣(O2)和一氧化氮(NO)的情況下，在沒有等離子體的情況下將N型硅基板加熱到大約在650攝氏度至900攝氏度范圍內(nèi)的溫度或者在有等離子體的情況下將此基板加熱到大約在200攝氏度至350攝氏度范圍內(nèi)的溫度，以形成具有兩個(gè)氮濃度極大值區(qū)的氮氧化硅電介質(zhì)層402，其中一個(gè)極大值區(qū)位于氮氧化硅電介質(zhì)層402的遠(yuǎn)離N型硅基板400的表面處，并且另一個(gè)極大值區(qū)位于氮氧化硅電介質(zhì)層402的靠近N型硅基板400的表面處。在一個(gè)此類實(shí)施例中，氮化和氧化包括首先流入一氧化氮(NO)和氧氣(O2)，接下來僅流入氧氣(O2)，并且最后流入一氧化氮(NO)和氧氣(O2)，以形成氮氧化硅電介質(zhì)層402。作為一個(gè)實(shí)例，該實(shí)施例中的氮氧化硅層可如結(jié)合圖3的氮氧化硅層308所述。
[0027]再次參見圖4A，制備太陽能電池發(fā)射極區(qū)的方法還包括在氮氧化硅電介質(zhì)層402上形成半導(dǎo)體層404。在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體層是多晶硅層，并且在形成之后(或期間)用于形成多個(gè)N型摻雜多晶硅區(qū)420和多個(gè)P型摻雜多晶硅區(qū)422，如圖4A所示。另外，可在區(qū)420與422之間形成溝槽416。可在每個(gè)溝槽416的底部處形成紋理化表面418。圖4A中示出了溝槽416和紋理化表面418兩者。
[0028]因此，在一個(gè)實(shí)施例中，太陽能電池被制備為包括例如分別基于多個(gè)N型摻雜多晶硅區(qū)420的第一發(fā)射極區(qū)和基于多個(gè)P型摻雜多晶硅區(qū)422的第二發(fā)射極區(qū)。在一個(gè)實(shí)施例中，基于P型摻雜多晶硅區(qū)422的發(fā)射極區(qū)包含在形成半導(dǎo)體層404的同時(shí)或之后添加的硼摻雜劑雜質(zhì)原子。在一個(gè)此類實(shí)施例中，氮氧化硅電介質(zhì)層402中所包含的氮被提供用于抑制摻雜劑從P型半導(dǎo)體層422滲透到基板400。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，氮氧化硅電介質(zhì)層402是用于第一發(fā)射極區(qū)和第二發(fā)射極區(qū)的氮氧化硅隧道電介質(zhì)層。
[0029]再次參見圖4A，在多個(gè)N型摻雜多晶硅區(qū)420、多個(gè)P型摻雜多晶硅區(qū)422以及由溝槽416暴露的基板400的若干部分上方形成電介質(zhì)層424。在一個(gè)實(shí)施例中，電介質(zhì)層424的下表面與多個(gè)N型摻雜多晶硅區(qū)420、多個(gè)P型摻雜多晶硅區(qū)422和基板400的暴露部分適形地形成，而電介質(zhì)層424的上表面基本平坦，如圖4A所示。在一個(gè)具體實(shí)施例中，電介質(zhì)層424為抗反射涂層(ARC)。
[0030]參見圖4B，在電介質(zhì)層424中形成多個(gè)觸點(diǎn)開口 426。多個(gè)觸點(diǎn)開口 426提供對(duì)多個(gè)N型摻雜多晶硅區(qū)420和多個(gè)P型摻雜多晶硅區(qū)422的暴露。在一個(gè)實(shí)施例中，通過激光燒蝕形成多個(gè)觸點(diǎn)開口 426。在一個(gè)實(shí)施例中，通往N型摻雜多晶硅區(qū)420的觸點(diǎn)開口426具有與通往P型摻雜多晶硅區(qū)422的觸點(diǎn)開口基本上相同的高度，如圖4B所示。
[0031]參見圖4C，導(dǎo)電觸點(diǎn)428形成在多個(gè)觸點(diǎn)開口 426中并且耦接到多個(gè)N型摻雜多晶硅區(qū)420和多個(gè)P型摻雜多晶硅區(qū)422。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電觸點(diǎn)428由金屬構(gòu)成并通過沉積、平版印刷和蝕刻方法形成。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電觸點(diǎn)428形成在與塊狀N型硅基板