專利名稱：太陽能晶片摻雜方法、摻雜晶片、太陽能電池及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能晶片的摻雜方法、摻雜晶片、太陽能電池及其制作方法，特別是涉及一種用于制作背結(jié)電池的太陽能晶片的摻雜方法以及摻雜晶片、以及背接觸太陽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，各國政府都將太陽能資源利用作為國家可持續(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、無噪聲、無污染、制約少、故障率低、維護(hù)簡便等優(yōu)點。近幾年，國際光伏發(fā)電迅猛發(fā)展，太陽能晶片供不應(yīng)求，于是提高太陽能晶片的光電轉(zhuǎn)化效率和太陽能晶片的生產(chǎn)能力成為重要的課題。太陽能電池受光照后，電池吸收一個能量大于帶隙寬度的入射光子后產(chǎn)生電子-空穴對，電子和空穴分別激發(fā)到導(dǎo)帶與價帶的高能態(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)帶底與價帶頂，這過程也稱作熱化過程，熱化過程使高能光子的能量損失了一部分。熱化過程后，光生載流子的輸運過程(勢壘區(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，壓降來源于與電極材料的功函數(shù)的差異。由上述分析，太陽能電池效率受材料、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。對于一定的材料，電池結(jié)構(gòu)與制備工藝的改進(jìn)對提高光電轉(zhuǎn)換效率是重要的。一種可行的實現(xiàn)低成本高效率太陽電池方案是聚光太陽電池。聚光太陽電池可以大大節(jié)約材料成本，明顯提高太陽電池效率。采用正面結(jié)結(jié)構(gòu)的太陽電池，為了滿足聚光電池電流密度更大的特點，必須大大增加正面柵線密度，這會反過來影響柵線遮光率，減小短路電流。一種可行的解決遮光損失的方案就是背接觸結(jié)構(gòu)太陽電池，也叫背結(jié)電池。背接觸結(jié)構(gòu)太陽能電池的摻雜區(qū)域和金半接觸區(qū)域全部集成在太陽電池背面，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)橫向電流流動造成的電阻損失，這樣就會同時滿足高強(qiáng)度聚焦正面受光和高光電轉(zhuǎn)換效率的要求。背接觸太陽能電池也有利于電池封裝，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)散通過整個硅片厚度才能達(dá)到背面結(jié)區(qū)，所以這種電池設(shè)計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大大下降。 IBC(interdigitated back contact)太陽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能電池研究進(jìn)展(材料導(dǎo)報2008年9月第22卷第9期)中介紹了各種背接觸硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)和制作工藝，以IBC太陽能電池為例，SUNPOffER公司制作的IBC太陽能電池的最高轉(zhuǎn)換效率可達(dá)24 %，然后由于其采用了光刻工藝，由于光刻所帶來的復(fù)雜操作使得其成本難以下降，給民用或者普通場合的商業(yè)化應(yīng)用造成困難。為了降低成本，也有利用掩模板來形成交叉排列的P+區(qū)和N+區(qū)，但是在制作過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)的問題，為制作過程帶來了不少難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中IBC太陽能電池的制作過程中使用光刻工藝成本較高的缺陷，提供一種僅需一張掩模板、無掩模板校準(zhǔn)問題、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能晶片的摻雜方法以及摻雜晶片。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的—種太陽能晶片的摻雜方法，其特點在于，其包括以下步驟步驟S1、在N型基底表面形成N型擴(kuò)散層；步驟S2、在該N型擴(kuò)散層表面形成具有圖樣的薄膜，其中，未被該具有圖樣的薄膜覆蓋的區(qū)域為開放區(qū)域；該具有圖樣的薄膜起到掩膜的作用，步驟S3、蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層，并在該具有圖樣的薄膜下方靠近該開放區(qū)域的一端的該N型擴(kuò)散層中形成側(cè)蝕(undercut，此字原義是指早期人工伐木時，以斧頭自樹根兩側(cè)處，采上下斜口方式將大樹逐漸砍斷，謂之Undercut。后來在PCB(印刷電路板)中是指用于蝕刻制程中，當(dāng)板面導(dǎo)體在阻劑的掩護(hù)下進(jìn)行噴蝕時，理論上蝕刻液會垂直向下或向上進(jìn)行攻擊，但因藥水的作用并無方向性，故也會產(chǎn)生側(cè)蝕，造成側(cè)蝕后導(dǎo)體線路在截面上，顯現(xiàn)出兩側(cè)的內(nèi)陷，稱為Undercut)，其中蝕刻深度至少為該N型擴(kuò)散層的厚度；步驟S4、加速P型離子并通過離子注入的方式將該P型離子從該N型基底的表面的該開放區(qū)域注入至N型基底中以形成P+型摻雜區(qū)域；步驟S5、去除該具有圖樣的薄膜以獲得包括該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層、且具有P+型摻雜區(qū)域的摻雜N型基底；步驟S6、對步驟S5中得到的摻雜N型基底進(jìn)行熱處理，使該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層中的N型離子擴(kuò)散至該摻雜N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域，其中，該P+型摻雜區(qū)域與該N+型摻雜區(qū)域互不接觸，其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。這里所說的側(cè)蝕(undercut)是指在蝕刻該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層的過程中，除了該開放區(qū)域正下方的N型擴(kuò)散層被完全蝕刻掉之外(即正向蝕刻)，由于外延擴(kuò)散的原因，該具有圖樣的薄膜下方靠近該開放區(qū)域的一端的該N型擴(kuò)散層也被側(cè)向蝕刻掉一小部分，業(yè)內(nèi)稱之為側(cè)蝕(例如圖3a、圖3b中形成的弧形凹槽式的側(cè)蝕31)。這里所謂的正向指垂直于基底平面的方向，側(cè)向即指平行于基底平面的方向，這里的正向蝕刻有兩種情況，一種為正向蝕刻的深度等于該N型擴(kuò)散層的厚度；另一種情況為正向蝕刻的深度大于該N型擴(kuò)散層的厚度，也就是說，除了開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層被完全蝕刻掉之外，與該開放區(qū)域?qū)?yīng)的N型基底也被蝕刻掉一薄層，這樣就在N型基底中形成一凹槽。 優(yōu)選地，步驟S6之后還包括步驟S7、去除該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層。優(yōu)選地，步驟S1中通過CVD (化學(xué)汽相淀積)的方法形成該N型擴(kuò)散層，其中該N型擴(kuò)散層的厚度大于O. I μ m，該N型擴(kuò)散層為PSG(PhosphC) Silicate Glass，太陽能光伏行業(yè)晶體硅電池的制作過程中會產(chǎn)生含有較高磷濃度的硅氧化層，被稱為磷硅玻璃)。優(yōu)選地，步驟S2中通過絲網(wǎng)印刷的方式形成該具有圖樣的薄膜，其中該具有圖樣的薄膜由合成橡膠或金屬制成，例如銅鋁合金，該具有圖樣的薄膜形成之后，還包括烘干該薄膜的步驟。優(yōu)選地，步驟S3中采用濕法化學(xué)法蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層。例如采用稀釋后的氫氟酸進(jìn)行蝕刻，并形成側(cè)蝕。優(yōu)選地，步驟S3中所形成的側(cè)蝕的深度至少為2 μ m，為了使PN結(jié)不容易被擊穿，提高摻雜晶片的使用壽命，該優(yōu)選的側(cè)蝕深度為2-30 μ m,更佳地，優(yōu)選的側(cè)蝕深度為5-20 μ m。這里用側(cè)蝕深度來描述側(cè)蝕程度，本領(lǐng)域通常以構(gòu)成側(cè)蝕的凹槽深度來描述側(cè)蝕程度，側(cè)蝕量的大小是指最大側(cè)向蝕刻深度(例如圖3a、圖3b中側(cè)蝕31的最大寬度w)。 由于上述步驟S3中側(cè)蝕的形成，使得整個蝕刻過程中開放區(qū)域的上下寬度不同，優(yōu)選地，蝕刻底部寬度(蝕刻后形成的開放區(qū)域的最大寬度，即指包括了兩側(cè)側(cè)蝕深度的寬度)為 104-210 μ m。優(yōu)選地，步驟S4中該P型離子被加速至500eV_50keV，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120 Ω / 口。優(yōu)選地，P型離子被加速至lkeV-40keV，更優(yōu)選地，P型離子被加速至5keV-30keV ;優(yōu)選地，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-110 Ω/ □，更優(yōu)選地，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為80-100 Ω/ 口。優(yōu)選地，步驟S6中通過熱擴(kuò)散的方式形成的該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為20-100 Ω / 口。較佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為30-90 Ω / 口，更佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-80 Ω/ 口。優(yōu)選地，步驟S6中熱處理的溫度為700_1100°C，熱處理時間為30秒-30分鐘。該熱處理的步驟既起到了離子注入后退火以激活摻雜離子的作用，還使得未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層中的N型離子得以通過熱擴(kuò)散的方式擴(kuò)散至該N型基底中以形成該N+型摻雜區(qū)域，并由此形成了 N+/N/P+結(jié)構(gòu)的PN結(jié)。優(yōu)選地，熱處理溫度為850-1000°C。本發(fā)明還提供一種按照如上所述的太陽能晶片的摻雜方法制得的摻雜晶片，其特點在于，該慘雜晶片包括一 N型基底；形成于該N型基底表面的至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域；這里所說的N型擴(kuò)散區(qū)域即指在上述方法中未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層；形成于該N型基底中的、與該N型基底表面的至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域相對應(yīng)的至少一個N+型摻雜區(qū)域；由于N+型摻雜區(qū)域是在熱處理的過程中由N型擴(kuò)散區(qū)域中的N型離子擴(kuò)散至N型基底中形成的，所以該至少一個N+型摻雜區(qū)域與該至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域的位置相互對應(yīng)；形成于該N型基底中的P+型摻雜區(qū)域；其中，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域互不接觸，其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。優(yōu)選地，該N型基底具有凹槽，該P+型摻雜區(qū)域形成于該N型基底的凹槽中。較佳地，該凹槽的深度為5-30 μ m,這里所說的凹槽深度即指上述摻雜方法中被蝕刻掉的N型
基底薄層的厚度。
優(yōu)選地，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域的最小距離至少為2 μ m,較佳地，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域的最小距離為2-30 μ m。優(yōu)選地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為20-100 Ω / 口。較佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為30-90 Ω/ □，更佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-80 Ω/ 口。優(yōu)選地，P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120 Ω / □。較佳地，P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-110 Ω / 口，更優(yōu)選地，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為80-100 Ω / 口。利用上述方法形成的摻雜晶片，再經(jīng)鈍化和鍍壓電極的操作可以形成背結(jié)電池。例如，在摻雜晶片的表面和背面分別形成氮化硅薄膜作為鈍化層，摻雜晶片表面的氮化硅薄膜還作為減反射層，之后分別在該P+型摻雜區(qū)域和該N型擴(kuò)散區(qū)域上鍍壓金屬電極并燒結(jié)，使金屬電極中的金屬元素與N型基底共晶復(fù)合，由此形成了背結(jié)電池。 本發(fā)明還提供一種按照如上所述的太陽能晶片的摻雜方法制得的摻雜晶片，其特點在于，該慘雜晶片包括一 N型基底；形成于該N型基底表面的至少一個N+型摻雜區(qū)域；形成于該N型基底中的P+型摻雜區(qū)域；其中，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域互不接觸，這里所說的N+型摻雜區(qū)域即指上述方法中所指的在熱處理過程中該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層中的N型離子通過熱擴(kuò)散的方式擴(kuò)散至該N型基底中所形成的N+型摻雜區(qū)域，其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。優(yōu)選地，該N型基底具有凹槽，該P+型摻雜區(qū)域形成于該N型基底的凹槽中。較佳地，該凹槽的深度為5-30 μ m,這里所說的凹槽深度即指上述摻雜方法中被蝕刻掉的N型
基底薄層的厚度。優(yōu)選地，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域的最小距離至少為2 μ m，較佳地，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域的最小距離為2-30 μ m。優(yōu)選地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為20-100 Ω / 口。較佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為30-90 Ω/ □，更佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-80 Ω/ 口。優(yōu)選地，P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120 Ω / □。較佳地，P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-110 Ω / 口，更優(yōu)選地，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為80-100 Ω / 口。利用上述方法形成的摻雜晶片，再經(jīng)鈍化和鍍壓電極的操作可以形成背結(jié)電池。例如，在摻雜晶片的表面和背面分別形成氮化硅薄膜作為鈍化層，摻雜晶片表面的氮化硅薄膜還作為減反射層，之后分別在該P+型摻雜區(qū)域和該N+型摻雜區(qū)域上鍍壓金屬電極并燒結(jié)，使金屬電極中的金屬元素與N型基底共晶復(fù)合，由此形成了背結(jié)電池。本發(fā)明還提供一種太陽能電池的制作方法，其特點在于，其包括以下步驟步驟S1、在N型基底表面形成N型擴(kuò)散層；步驟S2、在該N型擴(kuò)散層表面形成具有圖樣的薄膜，其中，未被該具有圖樣的薄膜覆蓋的區(qū)域為開放區(qū)域；步驟S3、蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層，并在該具有圖樣的薄膜下方靠近該開放區(qū)域的一端的該N型擴(kuò)散層中形成側(cè)蝕，其中蝕刻深度至少為該N型擴(kuò)散層的厚度；步驟S4、加速P型離子并通過離子注入的方式將該P型離子從該N型基底的表面的該開放區(qū)域注入至N型基底中以形成P+型摻雜區(qū)域；步驟S5、去除該具有圖樣的薄膜以獲得包括該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層、且具有P+型摻雜區(qū) 域的摻雜N型基底；步驟S6、對步驟S5中得到的摻雜N型基底進(jìn)行熱處理以得到摻雜晶片，其中，熱處理使得該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層中的N型離子擴(kuò)散至該摻雜N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域，并且該P+型摻雜區(qū)域與該N+型摻雜區(qū)域互不接觸；步驟S7、在該摻雜晶片的背面形成涂層，該涂層為第一鈍化層和和增透膜；步驟S8、在該摻雜晶片的表面形成第二鈍化層；步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成陽電極和陰電極，其中，該陽電極形成于該P+型摻雜區(qū)域上，該陰電極形成于該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層上；步驟Sltl、燒結(jié)該摻雜晶片，使陽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，N型同時替換為P型。優(yōu)選地，步驟S1中通過CVD (化學(xué)汽相淀積)的方法形成該N型擴(kuò)散層，其中該N型擴(kuò)散層的厚度大于O. I μ m，該N型擴(kuò)散層為PSG。優(yōu)選地，步驟S2中通過絲網(wǎng)印刷的方式形成該具有圖樣的薄膜，其中該具有圖樣的薄膜由合成橡膠或金屬制成，例如銅鋁合金，該具有圖樣的薄膜形成之后，還包括烘干該薄膜的步驟。優(yōu)選地，步驟S3中采用濕法化學(xué)法蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層。例如采用稀釋后的氫氟酸進(jìn)行蝕刻，并形成側(cè)蝕。優(yōu)選地，步驟S3中所形成的側(cè)蝕的深度至少為2 μ m，為了使PN結(jié)不容易被擊穿，提高摻雜晶片的使用壽命，該優(yōu)選的側(cè)蝕深度為2-30 μ m,更佳地，優(yōu)選的側(cè)蝕深度為5-20 μ m。這里用側(cè)蝕深度來描述側(cè)蝕程度，本領(lǐng)域通常以構(gòu)成側(cè)蝕的凹槽深度來描述側(cè)蝕程度，側(cè)蝕量的大小是指最大側(cè)向蝕刻深度(例如圖3a、圖3b中側(cè)蝕31的最大寬度W)。由于上述步驟S3中側(cè)蝕的形成，使得整個蝕刻過程中開放區(qū)域的上下寬度不同，優(yōu)選地，蝕刻底部寬度(蝕刻后形成的開放區(qū)域的最大寬度，即指包括了兩側(cè)側(cè)蝕深度的寬度)為 104-210 μ m。優(yōu)選地，步驟S4中該P型離子被加速至500eV_50keV，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120 Ω / 口。優(yōu)選地，P型離子被加速至lkeV-40keV，更優(yōu)選地，P型離子被加速至5keV-30keV ;優(yōu)選地，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-110 Ω/ □，更優(yōu)選地，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為80-100 Ω/ 口。優(yōu)選地，步驟S6中通過熱擴(kuò)散的方式形成的該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為20-100 Ω / 口。較佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為30-90 Ω / 口，更佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-80 Ω/ 口。優(yōu)選地，步驟S6中熱處理的溫度為700_1100°C，熱處理時間為30秒-30分鐘。該熱處理的步驟既起到了離子注入后退火以激活摻雜離子的作用，還使得未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層中的N型離子得以通過熱擴(kuò)散的方式擴(kuò)散至該N型基底中以形成該N+型摻雜區(qū)域，并由此形成了 N+/N/P+結(jié)構(gòu)的PN結(jié)。優(yōu)選地，熱處理溫度為850-1000°C。優(yōu)選地，步驟S7中通過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。
優(yōu)選地，步驟S8中通過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S9中采用銀漿或銀鋁漿并通過絲網(wǎng)印刷法制作陽電極和/或陰電極。優(yōu)選地，步驟S9還包括以下步驟步驟S91、在與該P+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第一接觸孔，以及在與該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層對應(yīng)的的第二鈍化層中形成第二接觸孔；步驟S92、在該摻雜晶片的表面形成陽電極和陰電極，其中，該陽電極通過該第一接觸孔連接至該P+型摻雜區(qū)域，該陰電極通過該第二接觸孔連接至該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層。這樣陽電極和陰電極與半導(dǎo)體材料就形成了點接觸，進(jìn)一步減小了接觸電阻。本發(fā)明還提供一種太陽能電池的制作方法，其特點在于，其包括以下步驟步驟S1、在N型基底表面形成N型擴(kuò)散層；步驟S2、在該N型擴(kuò)散層表面形成具有圖樣的薄膜，其中，未被該具有圖樣的薄膜覆蓋的區(qū)域為開放區(qū)域；該具有圖樣的薄膜起到掩膜的作用，步驟S3、蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層，并在該具有圖樣的薄膜下方靠近該開放區(qū)域的一端的該N型擴(kuò)散層中形成側(cè)蝕，其中蝕刻深度至少為該N型擴(kuò)散層的厚度；步驟S4、加速P型離子并通過離子注入的方式將該P型離子從該N型基底的表面的該開放區(qū)域注入至N型基底中以形成P+型摻雜區(qū)域；步驟S5、去除該具有圖樣的薄膜以獲得包括該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層、且具有P+型摻雜區(qū)域的摻雜N型基底；步驟S6、對步驟S5中得到的摻雜N型基底進(jìn)行熱處理，使該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層中的N型離子擴(kuò)散至該摻雜N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域，其中，該P+型摻雜區(qū)域與該N+型摻雜區(qū)域互不接觸；步驟S7、去除該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層以得到摻雜晶片；步驟S8、在該摻雜晶片的背面形成涂層，該涂層為第一鈍化層和和增透膜；步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成第二鈍化層；步驟Sltl、在該摻雜晶片的表面形成陽電極和陰電極，其中，該陽電極形成于該P+型摻雜區(qū)域上，該陰電極形成于該N+型摻雜區(qū)域上；步驟Sn、燒結(jié)該摻雜晶片，使陽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，N型同時替換為P型。這里所說的側(cè)蝕(undercut)是指在蝕刻該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層的過程中，除了該開放區(qū)域正下方的N型擴(kuò)散層被完全蝕刻掉之外(即正向蝕刻)，由于外延擴(kuò)散的原因，該具有圖樣的薄膜下方靠近該開放區(qū)域的一端的該N型擴(kuò)散層也被側(cè)向蝕刻掉一小部分，業(yè)內(nèi)稱之為側(cè)蝕(例如圖3a、圖3b中形成的弧形凹槽式的側(cè)蝕31)。這里所謂的正向指垂直于基底平面的方向，側(cè)向即指平行于基底平面的方向，這里的正向蝕刻有兩種情況，一種為正向蝕刻的深度等于該N型擴(kuò)散層的厚度；另一種情況為正向蝕刻的深度大于該N型擴(kuò)散層的厚度，也就是說，除了開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層被完全蝕刻掉之外，與該開放區(qū)域?qū)?yīng)的N型基底也被蝕刻掉一薄層，這樣就在N型基底中形成一凹槽。 優(yōu)選地，步驟S1中通過CVD (化學(xué)汽相淀積)的方法形成該N型擴(kuò)散層，其中該N型擴(kuò)散層的厚度大于O. I μ m，該N型擴(kuò)散層為PSG。優(yōu)選地，步驟S2中通過絲網(wǎng)印刷的方式形成該具有圖樣的薄膜，其中該具有圖樣的薄膜由合成橡膠或金屬制成，例如銅鋁合金，該具有圖樣的薄膜形成之后，還包括烘干該薄膜的步驟。優(yōu)選地，步驟S3中采用濕法化學(xué)法蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層。例如采用稀釋后的氫氟酸進(jìn)行蝕刻，并形成側(cè)蝕。優(yōu)選地，步驟S3中所形成的側(cè)蝕的深度至少為2 μ m，為了使PN結(jié)不容易被擊穿，提高摻雜晶片的使用壽命，該優(yōu)選的側(cè)蝕深度為2-30 μ m,更佳地，優(yōu)選的側(cè)蝕深度為5-20 μ m。這里用側(cè)蝕深度來描述側(cè)蝕程度，本領(lǐng)域通常以構(gòu)成側(cè)蝕的凹槽深度來描述側(cè)蝕程度，側(cè)蝕量的大小是指最大側(cè)向蝕刻深度(例如圖3a、圖3b中側(cè)蝕31的最大寬度w)。 由于上述步驟S3中側(cè)蝕的形成，使得整個蝕刻過程中開放區(qū)域的上下寬度不同，優(yōu)選地，蝕刻底部寬度(蝕刻后形成的開放區(qū)域的最大寬度，即指包括了兩側(cè)側(cè)蝕深度的寬度)為 104-210 μ m。優(yōu)選地，步驟S4中該P型離子被加速至500eV_50keV，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120 Ω / 口。優(yōu)選地，P型離子被加速至lkeV-40keV，更優(yōu)選地，P型離子被加速至5keV-30keV ;優(yōu)選地，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-110 Ω/ □，更優(yōu)選地，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為80-100 Ω/ 口。優(yōu)選地，步驟S6中通過熱擴(kuò)散的方式形成的該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為20-100 Ω / 口。較佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為30-90 Ω / 口，更佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-80 Ω/ 口。優(yōu)選地，步驟S6中熱處理的溫度為700_1100°C，熱處理時間為30秒-30分鐘。該熱處理的步驟既起到了離子注入后退火以激活摻雜離子的作用，還使得N型擴(kuò)散層中的N型離子得以通過熱擴(kuò)散的方式擴(kuò)散至該N型基底中以形成該N+型摻雜區(qū)域，并由此形成了N+/N/P+結(jié)構(gòu)的PN結(jié)。優(yōu)選地，熱處理溫度為850-1000°C。優(yōu)選地，步驟S8中通過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。優(yōu)選地，步驟S9中通過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S10中采用銀漿或銀鋁漿并通過絲網(wǎng)印刷法制作陽電極和/或陰電極。優(yōu)選地，步驟Sltl還包括以下步驟步驟Sltll、在與該P+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第一接觸孔，以及在與該N+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第二接觸孔；步驟Sltl2、在該摻雜晶片的表面形成陽電極和陰電極，其中，該陽電極通過該第一接觸孔連接至該P+型摻雜區(qū)域，該陰電極通過該第二接觸孔連接至該N+型摻雜區(qū)域。這樣陽電極和陰電極與半導(dǎo)體材料就形成了點接觸，進(jìn)一步減小了接觸電阻。本發(fā)明還提供一種按照如上所述的太陽能電池的制作方法制得的太陽能電池，其特點在于，該太陽能電池包括—慘雜晶片，其中該慘雜晶片包括
一 N型基底；形成于該N型基底表面的至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域；這里所說的N型擴(kuò)散區(qū)域即指在上述方法中未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層；形成于該N型基底中的、與該N型基底表面的至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域相對應(yīng)的至少一個N+型摻雜區(qū)域；由于N+型摻雜區(qū)域是在熱處理的過程中由N型擴(kuò)散區(qū)域中的N型離子擴(kuò)散至N型基底中形成的，所以該至少一個N+型摻雜區(qū)域與該至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域的位置相互對應(yīng)；形成于該N型基底中的P+型摻雜區(qū)域；以及形成于該摻雜晶片背面的涂層，該涂層為第一鈍化層和和增透膜；形成于該摻雜晶片表面的第二鈍化層；至少一個位于該至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域表面的陰電極；位于該P+型摻雜區(qū)域表面的陽電極；其中，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域互不接觸，其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。優(yōu)選地，該N型基底具有凹槽，該P+型摻雜區(qū)域形成于該N型基底的凹槽中。較佳地，該凹槽的深度為5-30 μ m,這里所說的凹槽深度即指上述摻雜方法中被蝕刻掉的N型
基底薄層的厚度。優(yōu)選地，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域的最小距離至少為2 μ m,較佳地，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域的最小距離為2-30 μ m。優(yōu)選地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為20-100 Ω / 口。較佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為30-90 Ω/ □，更佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-80 Ω/ 口。優(yōu)選地，P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120 Ω/ 口。較佳地，P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-110 Ω / 口，更優(yōu)選地，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為80-100 Ω / 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。優(yōu)選地，與該P+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中具有第一接觸孔，與該至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中具有至少一個第二接觸孔，其中，該陽電極通過該第一接觸孔連接至該P+型摻雜區(qū)域，該至少一個陰電極通過該至少一個第二接觸孔連接至該至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域。本發(fā)明還提供一種按照如上所述的太陽能電池的制作方法制得的太陽能電池，其特點在于，該太陽能電池包括—慘雜晶片，其中該慘雜晶片包括一 N型基底； 形成于該N型基底中的至少一個N+型摻雜區(qū)域，這里所說的N+型摻雜區(qū)域即指上述方法中所指的在熱處理過程中未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層中的N型離子通過熱擴(kuò)散的方式擴(kuò)散至該N型基底中所形成的N+型摻雜區(qū)域；形成于該N型基底中的P+型摻雜區(qū)域；以及
形成于該摻雜晶片背面的涂層，該涂層為第一鈍化層和和增透膜；形成于該摻雜晶片表面的第二鈍化層；至少一個位于該至少一個N+型摻雜區(qū)域表面的陰電極；位于該P+型摻雜區(qū)域表面的陽電極；其中，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域互不接觸，其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。優(yōu)選地，該N型基底具有凹槽，該P+型摻雜區(qū)域形成于該N型基底的凹槽中。較佳地，該凹槽的深度為5-30 μ m,這里所說的凹槽深度即指上述摻雜方法中被蝕刻掉的N型
基底薄層的厚度。 優(yōu)選地，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域的最小距離至少為2 μ m,較佳地，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域的最小距離為2-30 μ m。優(yōu)選地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為20-100 Ω / 口。較佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為30-90 Ω/ □，更佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-80 Ω/ 口。 優(yōu)選地，P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120 Ω / 口。較佳地，P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-110 Ω / 口，更優(yōu)選地，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為80-100 Ω / 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。優(yōu)選地，與該P+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中具有第一接觸孔，與該至少一個N+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中具有至少一個第二接觸孔，其中，該陽電極通過該第一接觸孔連接至該P+型摻雜區(qū)域，該至少一個陰電極通過該至少一個第二接觸孔連接至該至少一個N+型摻雜區(qū)域。只需要在上述過程中，調(diào)換基底材料和離子注入或擴(kuò)散生長的方式摻雜的雜質(zhì)材料，則該方法同樣適用于P型太陽能摻雜晶片的制作，即所述的N型替換為P型時，P型同時替換為N型。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于I、本發(fā)明中P+型摻雜區(qū)域與N+型摻雜區(qū)域之間具有N型基底材料作為緩沖層，使得PN結(jié)之間不會因為耗盡層太薄而導(dǎo)致被擊穿，由此提高了該摻雜晶片的使用壽命。2、比起采用光刻工藝制作背結(jié)電池而言，本發(fā)明簡化了工藝步驟，無需購買光刻機(jī)，成本大大降低，另外制作流程中無需使用多張掩模板，解決了掩模板校準(zhǔn)問題的同時還降低了制作成本。3、本發(fā)明中P+型摻雜區(qū)域與N+型摻雜區(qū)域之間N型緩沖層的最小寬度為2 μ m，采用純粹機(jī)械加工方法制得的掩模板很難做到這樣的精度，即使能做到，這樣的掩模板也是價格高昂，本發(fā)明通過控制N型擴(kuò)散層的厚度，并且采用蝕刻開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層的方式，自然形成符合上述最小寬度的側(cè)蝕結(jié)構(gòu)，省去了購買價格高昂的掩模板的成本，進(jìn)一步降低了制作成本。4、采用離子注入進(jìn)行摻雜形成P+型摻雜區(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提高光電轉(zhuǎn)換的效率更有利。



圖Ia-圖6a為本發(fā)明的實施例1_3的摻雜方法的分解步驟示意圖。圖Ib-圖6b為本發(fā)明的實施例4-5的摻雜方法的分解步驟示意圖。圖Ic-圖7c為本發(fā)明的實施例6的摻雜方法的分解步驟示意圖。圖Id-圖7d為本發(fā)明的實施例7的摻雜方法的分解步驟示意圖。圖Ia-圖9a為本發(fā)明的實施例8_11的太陽能電池制作方法的分解步驟示意圖。圖Ib-圖9b為本發(fā)明的實施例12-14的太陽能電池制作方法的分解步驟示意圖。圖Ic-圖IOc為本發(fā)明的實施例15-16的太陽能電池制作方法的分解步驟示意圖。圖Id-圖IOd為本發(fā)明的實施例17-18的太陽能電池制作方法的分解步驟示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。實施例I參考圖la，步驟S1、在N型基底I表面形成N型擴(kuò)散層2 ;具體來說，通過CVD (化學(xué)汽相淀積)的方法形成該N型擴(kuò)散層2，本實施例中該N型擴(kuò)散層2采用厚度為O. I μ m的 PSG。參考圖2a，步驟S2、在該N型擴(kuò)散層2表面形成具有圖樣的薄膜3，其中，未被該具有圖樣的薄膜3覆蓋的區(qū)域為開放區(qū)域，該具有圖樣的薄膜3起到掩膜的作用。其中通過絲網(wǎng)印刷的方式形成該具有圖樣的薄膜，其中該具有圖樣的薄膜由合成橡膠制成。參考圖3a，步驟S3、蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層2，并在該具有圖樣的薄膜3下方靠近該開放區(qū)域的一端的該N型擴(kuò)散層中形成側(cè)蝕31，其中蝕刻深度為該N型擴(kuò)散層2的厚度。其中，采用濕法化學(xué)法蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層，本實施例中采用稀釋后的氫氟酸進(jìn)行蝕刻，并形成側(cè)蝕，該側(cè)蝕的深度w為2 μ m。參考圖4a，步驟S4、加速硼離子至500eV并通過離子注入的方式將該硼離子從該N型基底I表面的該開放區(qū)域沿著方向a垂直注入至N型基底I中以形成方塊電阻為40 Ω / □的P+型摻雜區(qū)域4。如圖4a所示，由于離子注入具有方向性，加上該具有圖樣的薄膜3的阻擋，該P+型摻雜區(qū)域4的寬度等于該開放區(qū)域21的最窄寬度，即圖3a中開放區(qū)域21上部開口的寬度，本實施例中，該P+型摻雜區(qū)域4的寬度為100 μ m。這樣，本實施中形成的蝕刻底部寬度就為該P+型摻雜區(qū)域4的寬度與兩側(cè)的側(cè)蝕深度的總和104 μ m。參考圖5a，步驟S5、采用常用工藝去除該具有圖樣的薄膜3以獲得包括該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2、且具有P+型摻雜區(qū)域4的摻雜N型基底。參考圖6a，步驟S6、對步驟S5中得到的摻雜N型基底進(jìn)行熱處理，使該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2中的N型離子擴(kuò)散至該摻雜N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域21，其中，該P+型摻雜區(qū)域4與該N+型摻雜區(qū)域21互不接觸，此時，該P+型摻雜區(qū)域4與該N+型摻雜區(qū)域21之間的最小距離為側(cè)蝕深度2 μ m。本實施例中的熱處理條件為在700°C下退火30分鐘，熱處理不僅形成了該N+型摻雜區(qū)域21，還激活了步驟S4中以離子注入方式注入的摻雜硼離子，并且該N+型摻雜區(qū)域21的方塊電阻為20 Ω / 口。由此，得到了制作完成的摻雜晶片，該摻雜晶片中，由該P+型摻雜區(qū)域4、該N+型摻雜區(qū)域21以及上述兩者之間的N型基底構(gòu)成P+/N/N+結(jié)構(gòu)的PN結(jié)。利用上述方法形成的摻雜晶片，再經(jīng)鈍化和鍍壓電極的操作可以形成背結(jié)電池。實施例2參考圖Ia-圖6a，實施例2的原理與實施例I相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于以下材料和工藝參數(shù)的選擇步驟S2中該具有圖樣的薄膜3由銅鋁合金制成；步驟S3中采用稀釋后的氫氟酸進(jìn)行蝕刻，并形成深度w為5 μ m側(cè)蝕31 ；步驟S4中加速硼型離子至50keV并通過離子注入的方式將該硼離子從該N型基底的表面的該開放區(qū)域沿方向a垂直注入至N型基底中以形成P+型摻雜區(qū)域4，該P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為120Ω/□，如圖4a所示，由于離子注入具有方向性，加上該具有圖樣的薄膜3以及該摻雜阻擋層3的阻擋，該P+型摻雜區(qū)域4的寬度等于該開放區(qū)域21的最窄寬度，即圖3a中開放區(qū)域21上部開口的寬度，本實施例中，該P+型摻雜區(qū)域4的寬度為150 μ m，這樣，本實施中形成的蝕刻底部寬度就為該P+型摻雜區(qū)域4的寬度與兩側(cè)的側(cè)蝕深度的總和160 μ m。參考圖6a，步驟S6、對步驟S5中得到的摻雜N型基底進(jìn)行熱處理，本實施例中在IlOO0C的溫度下退火30秒以激活摻雜硼離子，并且使該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2中的N型離子擴(kuò)散至該摻雜N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域21，其中，該P+型摻雜區(qū)域4與該N+型摻雜區(qū)域21互不接觸，此時，該P+型摻雜區(qū)域4與該N+型摻雜區(qū)域21之間的最小距離為側(cè)蝕深度5 μ m。并且該N+型摻雜區(qū)域21的方塊電阻為100 Ω / 口。除了以上所述之外的其余工藝步驟與實施例I均相同。由該P+型摻雜區(qū)域4、該N+型摻雜區(qū)域21以及上述兩者之間的N型基底構(gòu)成P+/N/N+結(jié)構(gòu)的PN結(jié)。由此，摻雜晶片的制作完成。實施例3參考圖Ia-圖6a，實施例3的原理與實施例I相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于以下材料和工藝參數(shù)的選擇步驟S3中采用稀釋后的氫氟酸進(jìn)行蝕刻，并形成深度為30 μ m側(cè)蝕；步驟S4中加速硼型離子至30keV并通過離子注入的方式將該硼離子從該N型基底的表面的該開放區(qū)域沿方向a垂直注入至N型基底中以形成P+型摻雜區(qū)域4，該P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為100Ω/□，如圖4a所示，由于離子注入具有方向性，加上該具有圖樣的薄膜3以及該摻雜阻擋層3的阻擋，該P+型摻雜區(qū)域4的寬度等于該開放區(qū)域21的最窄寬度，即圖3a中開放區(qū)域21上部開口的寬度，本實施例中，該P+型摻雜區(qū)域4的寬度為150 μ m，這樣，本實施中形成的蝕刻底部寬度就為該P+型摻雜區(qū)域4的寬度與兩側(cè)的側(cè)蝕深度的總和210 μ m。 參考圖6a，步驟S6、對步驟S5中得到的摻雜N型基底進(jìn)行熱處理，本實施例中在8500C的溫度下退火10分鐘以激活摻雜硼離子，并且使該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2中的N型離子擴(kuò)散至該摻雜N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域21，其中，該P+型摻雜區(qū)域4與該N+型摻雜區(qū)域21互不接觸，此時，該P+型摻雜區(qū)域4與該N+型摻雜區(qū)域21之間的最小距離為側(cè)蝕深度30 μ m。并且該N+型摻雜區(qū)域21的方塊電阻為80 Ω / □。除了以上所述之外的其余工藝步驟與實施例I均相同。實施例4參考圖Ib-圖6b，實施例4的原理與實施例I相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于以下工藝步驟、參數(shù)的選擇參考圖3b，步驟S3、蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層2，并在該具有圖樣的薄膜3下方靠近該開放區(qū)域的一端的該N型擴(kuò)散層中形成側(cè)蝕31，其中蝕刻深度大于該N型擴(kuò)散層2的厚度。即如圖3b所示，除了該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層被完全蝕刻掉之外，該N型基底的基底部分也被蝕刻掉一薄層。其中，采用濕法化學(xué)法蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò) 散層以及該N型基底的薄層，本實施例中采用稀釋后的氫氟酸進(jìn)行蝕刻，并形成側(cè)蝕，該側(cè)蝕的深度w為2 μ m，該N型基底被蝕刻掉的薄層厚度為5 μ m。參考圖4b，步驟S4、加速硼離子至500eV并通過離子注入的方式將該硼離子從該N型基底I表面的該開放區(qū)域沿著方向a垂直注入至N型基底I中以形成方塊電阻為60 Ω/□的P+型摻雜區(qū)域4。如圖4b所示，由于離子注入具有方向性，加上該具有圖樣的薄膜3的阻擋，該P+型摻雜區(qū)域4的寬度等于該開放區(qū)域21的最窄寬度，即圖3b中開放區(qū)域21上部開口的寬度，本實施例中，該P+型摻雜區(qū)域4的寬度為100 μ m,這樣，本實施中形成的蝕刻底部寬度就為該P+型摻雜區(qū)域4的寬度與兩側(cè)的側(cè)蝕深度的總和104 μ m。參考圖5b，步驟S5、采用常用工藝去除該具有圖樣的薄膜3以獲得包括該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2、且具有P+型摻雜區(qū)域4的摻雜N型基底。如圖5b所示，此時的N型基底具有一凹槽，這是由于步驟S3中蝕刻深度大于該N型擴(kuò)散層2的厚度所致。參考圖6b，步驟S6、對步驟S5中得到的摻雜N型基底進(jìn)行熱處理，本實施例中在900 V的溫度下退火10分鐘以激活摻雜硼離子，并且使該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2中的N型離子擴(kuò)散至該摻雜N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域21，其中，該P+型摻雜區(qū)域4與該N+型摻雜區(qū)域21互不接觸，此時，該P+型摻雜區(qū)域4與該N+型摻雜區(qū)域21之間的最小距離為側(cè)蝕深度2 μ m。并且該N+型摻雜區(qū)域21的方塊電阻為60 Ω / □。由該P+型摻雜區(qū)域4、該N+型摻雜區(qū)域21以及上述兩者之間的N型基底構(gòu)成P+/N/N+結(jié)構(gòu)的PN結(jié)。除了以上所述之外的其余工藝步驟與實施例I均相同。實施例5參考圖Ib-圖6b，實施例5的原理與實施例4相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于以下工藝步驟、參數(shù)的選擇參考圖3b，步驟S3、蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層2，并在該具有圖樣的薄膜3下方靠近該開放區(qū)域的一端的該N型擴(kuò)散層中形成側(cè)蝕31，其中蝕刻深度大于該N型擴(kuò)散層2的厚度。即如圖3b所示，該N型基底的基底部分也被蝕刻掉一薄層。其中，采用濕法化學(xué)法蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層以及該N型基底的薄層，本實施例中采用稀釋后的氫氟酸進(jìn)行蝕刻，并形成側(cè)蝕，該側(cè)蝕的深度w為5 μ m，該N型基底被蝕刻掉的薄層厚度為30 μ m。參考圖4b，步驟S4、加速硼離子至50keV并通過離子注入的方式將該硼離子從該N型基底I表面的該開放區(qū)域沿著方向a垂直注入至N型基底I中以形成方塊電阻為80 Ω/□的P+型摻雜區(qū)域4。如圖4b所示，由于離子注入具有方向性，加上該具有圖樣的薄膜3的阻擋，該P+型摻雜區(qū)域4的寬度等于該開放區(qū)域21的最窄寬度，即圖3b中開放區(qū)域21上部開口的寬度，本實施例中，該P+型摻雜區(qū)域4的寬度為120 μ m,這樣，本實施中形成的蝕刻底部寬度就為該P+型摻雜區(qū)域4的寬度與兩側(cè)的側(cè)蝕深度的總和130 μ m。參考圖5b，步驟S5、采用常用工藝去除該具有圖樣的薄膜3以獲得包括該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2、且具有P+型摻雜區(qū)域4的摻雜N型基底。如圖5b所示，此時的N型基底具有一凹槽，這是由于步驟S3中蝕刻深度大于該N型擴(kuò)散層2的厚度所致。參考圖6b，步驟S6、對步驟S5中得到的摻雜N型基底進(jìn)行熱處理，本實施例中在IlOO0C的溫度下退火30秒以激活摻雜硼離子，并且使該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2中的N型離子擴(kuò)散至該摻雜N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域21，其中，該P+型摻雜區(qū)域4與該N+型摻雜區(qū)域21互不接觸，此時，該P+型摻雜區(qū)域4與該N+型摻雜區(qū)域21之間的最小距離為側(cè)蝕深度5 μ m。并且該N+型摻雜區(qū)域21的方塊電阻為70 Ω / 口。由該P+型摻雜區(qū)域4、該N+型摻雜區(qū)域21以及上述兩者之間的N型基底構(gòu)成P+/N/N+結(jié)構(gòu)的PN結(jié)。除了以上所述之外的其余工藝步驟與實施例4均相同。實施例6參考圖Ic-圖7c，實施例6的原理與實施例I相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于以下工藝步驟、參數(shù)的選擇參考圖7c，步驟S6之后還包括步驟S7、去除該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2，在本實施例中采用常規(guī)工藝去除該PSG，此時獲得的摻雜晶片僅包括N型基底I、位于該N型基底I中的P+型摻雜區(qū)域4以及在步驟S6的熱處理中形成的N+型摻雜區(qū)域21。其余未提及的工藝步驟、參數(shù)與實施例I相同。實施例7參考圖Id-圖7d，實施例7的原理與實施例4相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于以下工藝步驟、參數(shù)的選擇參考圖3d，步驟S3、蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層2，并在該具有圖樣的薄膜3下方靠近該開放區(qū)域的一端的該N型擴(kuò)散層中形成側(cè)蝕31，其中蝕刻深度大于該N型擴(kuò)散層2的厚度。即如圖3d所示，除了該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層被完全蝕刻掉之外，該N型基底的基底部分也被蝕刻掉一薄層。其中，采用濕法化學(xué)法蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層以及該N型基底的薄層，本實施例中采用稀釋后的氫氟酸進(jìn)行蝕刻，并形成側(cè)蝕，該側(cè)蝕的深度w為5 μ m，該N型基底被蝕刻掉的薄層厚度為20 μ m。參考圖7d，步驟S6之后還包括步驟S7、去除該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2，在本實施例中采用常規(guī)工藝去除該PSG，此時獲得的摻雜晶片僅包括N型基底I、位于該N型基底I中的P+型摻雜區(qū)域4以及在步驟S6的熱處理中形成的N+型摻雜區(qū)域21，其中該N型基底I具有凹槽，該凹槽的深度為被蝕刻掉的薄層厚度，即20 μ m。其余未提及的工藝步驟、參數(shù)與實施例4相同。實施例8
參考圖Ia-圖9a，實施例8中摻雜晶片的制作原理與實施例I相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于在按實施例I所述的方法步驟制得摻雜晶片后，還包括以下步驟以制得太陽能電池參考圖7a，步驟S7、在該摻雜晶片的背面形成涂層，該涂層為第一鈍化層51和和增透膜6，具體來說，通過PECVD形成涂層，該涂層的第一鈍化層為氧化硅薄膜，該涂層的增透膜為氮化硅薄膜。參考圖8a，步驟S8、在該摻雜晶片的表面形成第二鈍化層52，具體來說，通過PECVD形成該第二鈍化層52，該第二鈍化層52為氧化硅薄膜。參考圖9a，步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成陽電極71和陰電極72，其中，該陽電極71形成于該P+型摻雜區(qū)域4上，該陰電極72形成于該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2上，具體來說，采用絲網(wǎng)印刷法制作上述陽電極和陰電極。步驟Sltl、將該摻雜晶片在700°C燒結(jié)30分鐘，使陽電極71和陰電極72的金屬元素和摻雜晶片共晶復(fù)合，由此，所述太陽能電池制作完成。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這里所述的表面、背面都是相對而言的，并非對本發(fā)明的限制。實施例9參考圖Ia-圖9a，實施例9的原理與實施例8相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于以下材料和工藝參數(shù)的選擇參考圖7a，步驟S7、在該摻雜晶片的背面形成涂層，該涂層為第一鈍化層51和和增透膜6，具體來說，通過PECVD形成涂層，該涂層的第一鈍化層和增透膜為氮化硅薄膜。參考圖8a，步驟S8、在該摻雜晶片的表面形成第二鈍化層52，具體來說，通過 PECVD形成該第二鈍化層52，該第二鈍化層52為氮化硅薄膜。參考圖9a，步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成陽電極71和陰電極72，其中，該陽電極71形成于該P+型摻雜區(qū)域4上，該陰電極72形成于該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2上，具體來說，采用絲網(wǎng)印刷法制作上述陽電極和陰電極。步驟Sltl、將該摻雜晶片在1100°C燒結(jié)30秒，使陽電極71和陰電極72的金屬元素和摻雜晶片共晶復(fù)合，由此，所述太陽能電池制作完成。除了以上所述之外的其余工藝步驟與實施例8均相同。實施例10參考圖Ia-圖9a，實施例10中摻雜晶片的制作原理與實施例I相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于在按實施例I所述的方法步驟制得摻雜晶片后，還包括以下步驟以制得太陽能電池參考圖7a，步驟S7、在該摻雜晶片的背面形成涂層，該涂層為第一鈍化層51和和增透膜6，具體來說，通過PECVD形成涂層，該涂層的第一鈍化層為非晶硅薄膜，該涂層的增透膜為氮化硅薄膜。參考圖8a，步驟S8、在該摻雜晶片的表面形成第二鈍化層52，具體來說，通過PECVD形成該第二鈍化層52，該第二鈍化層52為非晶硅薄膜。參考圖9a，步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成陽電極71和陰電極72，其中，該陽電極71形成于該P+型摻雜區(qū)域4上，該陰電極72形成于該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2上，具體來說，采用絲網(wǎng)印刷法制作上述陽電極和陰電極。步驟Sltl、將該摻雜晶片在850°C燒結(jié)10分鐘，使陽電極71和陰電極72的金屬元素和摻雜晶片共晶復(fù)合，由此，所述太陽能電池制作完成。實施例11參考圖Ia-圖9a，實施例11中摻雜晶片的制作原理與實施例I相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于在按實施例I所述的方法步驟制得摻雜晶片后，還包括以下步驟以制得太陽能電池參 考圖9a，步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成陽電極71和陰電極72，其中，該陽電極71形成于該P+型摻雜區(qū)域4上，該陰電極72形成于該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2上，具體來說，采用絲網(wǎng)印刷法并通過下述步驟制作上述陽電極和陰電極步驟S91、在與該P+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第一接觸孔，以及在與該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層對應(yīng)的第二鈍化層中形成第二接觸孔；步驟S92、在該摻雜晶片的表面形成陽電極和陰電極，其中，該陽電極通過該第一接觸孔連接至該P+型摻雜區(qū)域，該陰電極通過該第二接觸孔連接至該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層。由此，所述太陽能電池制作完成。其余未提及的工藝步驟、參數(shù)選擇均與實施例8相同。實施例12參考圖Ib-圖％，實施例12中摻雜晶片的制作原理與實施例4相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于在按實施例4所述的方法步驟制得摻雜晶片后，還包括以下步驟以制得太陽能電池參考圖7b，步驟S7、在該摻雜晶片的背面形成涂層，該涂層為第一鈍化層51和和增透膜6，具體來說，通過PECVD形成涂層，該涂層的第一鈍化層為氧化硅薄膜，該涂層的增透膜為氮化硅薄膜。參考圖Sb，步驟S8、在該摻雜晶片的表面形成第二鈍化層52，具體來說，通過PECVD形成該第二鈍化層52，該第二鈍化層52為氧化硅薄膜。參考圖9b，步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成陽電極71和陰電極72，其中，該陽電極71形成于該P+型摻雜區(qū)域4上，該陰電極72形成于該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2上，具體來說，采用絲網(wǎng)印刷法制作上述陽電極和陰電極。步驟Sltl、將該摻雜晶片在700°C燒結(jié)30分鐘，使陽電極71和陰電極72的金屬元素和摻雜晶片共晶復(fù)合，由此，所述太陽能電池制作完成。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這里所述的表面、背面都是相對而言的，并非對本發(fā)明的限制。實施例13參考圖Ib-圖％，實施例13中摻雜晶片的制作原理與實施例4相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于在按實施例4所述的方法步驟制得摻雜晶片后，還包括以下步驟以制得太陽能電池參考圖7b，步驟S7、在該摻雜晶片的背面形成涂層，該涂層為第一鈍化層51和和增透膜6，具體來說，通過PECVD形成涂層，該涂層的第一鈍化層和增透膜均為氮化硅薄膜。參考圖8b，步驟S8、在該摻雜晶片的表面形成第二鈍化層52，具體來說，通過PECVD形成該第二鈍化層52，該第二鈍化層52為氮化硅薄膜。參考圖9b，步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成陽電極71和陰電極72，其中，該陽電極71形成于該P+型摻雜區(qū)域4上，該陰電極72形成于該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2上，具體來說，采用絲網(wǎng)印刷法制作上述陽電極和陰電極。步驟Sltl、將該摻雜晶片在850°C燒結(jié)10分鐘，使陽電極71和陰電極72的金屬元素和摻雜晶片共晶復(fù)合，由此，所述太陽能電池制作完成。
實施例14參考圖Ib-圖％，實施例14中摻雜晶片的制作原理與實施例4相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于在按實施例4所述的方法步驟制得摻雜晶片后，還包括以下步驟以制得太陽能電池參考圖9b，步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成陽電極71和陰電極72，其中，該陽電極71形成于該P+型摻雜區(qū)域4上，該陰電極72形成于該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層2上，具體來說，采用絲網(wǎng)印刷法并通過下述步驟制作上述陽電極和陰電極步驟S91、在與該P+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第一接觸孔，以及在與該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層對應(yīng)的第二鈍化層中形成第二接觸孔；
步驟S92、在該摻雜晶片的表面形成陽電極和陰電極，其中，該陽電極通過該第一接觸孔連接至該P+型摻雜區(qū)域，該陰電極通過該第二接觸孔連接至該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層。由此，所述太陽能電池制作完成。其余未提及的工藝步驟、參數(shù)選擇均與實施例12相同。實施例15參考圖Ic-圖10c，實施例15中摻雜晶片的制作原理與實施例6相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于在按實施例6所述的方法步驟制得摻雜晶片后，還包括以下步驟以制得太陽能電池參考圖Sc，步驟S8、在該摻雜晶片的背面形成涂層，該涂層為第一鈍化層51和和增透膜6，具體來說，通過PECVD形成涂層，該涂層的第一鈍化層為氧化硅薄膜，該涂層的增透膜為氮化硅薄膜。參考圖9c，步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成第二鈍化層52，具體來說，通過PECVD形成該第二鈍化層52，該第二鈍化層52為氧化硅薄膜。參考圖10c，步驟Sltl、在該摻雜晶片的表面形成陽電極71和陰電極72，其中，該陽電極71形成于該P+型摻雜區(qū)域4上，該陰電極72形成于該N+型摻雜區(qū)域上21，具體來說，采用絲網(wǎng)印刷法制作上述陽電極和陰電極。步驟Sn、將該摻雜晶片在700°C燒結(jié)30分鐘，使陽電極71和陰電極72的金屬元素和摻雜晶片共晶復(fù)合，由此，所述太陽能電池制作完成。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這里所述的表面、背面都是相對而言的，并非對本發(fā)明的限制。實施例16參考圖Ic-圖10c，實施例15中摻雜晶片的制作原理與實施例6相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于在按實施例6所述的方法步驟制得摻雜晶片后，還包括以下步驟以制得太陽能電池參考圖10c，步驟Sltl、在該摻雜晶片的表面形成陽電極71和陰電極72，其中，該陽電極71形成于該P+型摻雜區(qū)域4上，該陰電極72形成于該N+型摻雜區(qū)域上21，具體來說，采用絲網(wǎng)印刷法并通過下述步驟制作上述陽電極和陰電極步驟Sltll、在與該P+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第一接觸孔，以及在與該N+型摻雜區(qū)域21對應(yīng)的第二鈍化層中形成第二接觸孔；步驟Sltl2、在該摻雜晶片的表面形成陽電極和陰電極，其中，該陽電極通過該第一接觸孔連接至該P+型摻雜區(qū)域，該陰電極通過該第二接觸孔連接至該N+型摻雜區(qū)域。由此，所述太陽能電池制作完成。其余未提及的工藝步驟、參數(shù)選擇均與實施例15相同。實施例17參考圖Id-圖10d，實施例17中摻雜晶片的制作原理與實施例7相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于在按實施例7所述的方法步驟制得摻雜晶片后，還包括以下步驟以制得太陽能電池參考圖8d，步驟S8、在該摻雜晶片的背面形成涂層，該涂層為第一鈍化層51和和 增透膜6，具體來說，通過PECVD形成涂層，該涂層的第一鈍化層和增透膜均為氮化硅薄膜。參考圖9d，步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成第二鈍化層52，具體來說，通過PECVD形成該第二鈍化層52，該第二鈍化層52為氮化硅薄膜。參考圖10d，步驟Sltl、在該摻雜晶片的表面形成陽電極71和陰電極72，其中，該陽電極71形成于該P+型摻雜區(qū)域4上，該陰電極72形成于該N+型摻雜區(qū)域上21，具體來說，采用絲網(wǎng)印刷法制作上述陽電極和陰電極。步驟Sn、將該摻雜晶片在700°C燒結(jié)30分鐘，使陽電極71和陰電極72的金屬元素和摻雜晶片共晶復(fù)合，由此，所述太陽能電池制作完成。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這里所述的表面、背面都是相對而言的，并非對本發(fā)明的限制。實施例18參考圖Id-圖10d，實施例18中摻雜晶片的制作原理與實施例7相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在于在按實施例7所述的方法步驟制得摻雜晶片后，還包括以下步驟以制得太陽能電池參考圖10d，步驟Sltl、在該摻雜晶片的表面形成陽電極71和陰電極72，其中，該陽電極71形成于該P+型摻雜區(qū)域4上，該陰電極72形成于該N+型摻雜區(qū)域上21，具體來說，采用絲網(wǎng)印刷法并通過下述步驟制作上述陽電極和陰電極步驟Sltll、在與該P+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第一接觸孔，以及在與該N+型摻雜區(qū)域21對應(yīng)的第二鈍化層中形成第二接觸孔；步驟Sltl2、在該摻雜晶片的表面形成陽電極和陰電極，其中，該陽電極通過該第一接觸孔連接至該P+型摻雜區(qū)域，該陰電極通過該第二接觸孔連接至該N+型摻雜區(qū)域。由此，所述太陽能電池制作完成。其余未提及的工藝步驟、參數(shù)選擇均與實施例17相同。只需要在上述過程中，調(diào)換基底材料和離子注入或擴(kuò)散生長的方式摻雜的雜質(zhì)材料，則該方法同樣適用于P型太陽能摻雜晶片的制作，即所述的N型替換為P型時，P型同時替換為N型。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實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
1.一種太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，其包括以下步驟 步驟S1、在N型基底表面形成N型擴(kuò)散層； 步驟S2、在該N型擴(kuò)散層表面形成具有圖樣的薄膜，其中，未被該具有圖樣的薄膜覆蓋的區(qū)域為開放區(qū)域； 步驟S3、蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層，并在該具有圖樣的薄膜下方靠近該開放區(qū)域的一端的該N型擴(kuò)散層中形成側(cè)蝕，其中蝕刻深度至少為該N型擴(kuò)散層的厚度； 步驟S4、加速P型離子并通過離子注入的方式將該P型離子從該N型基底的表面的該開放區(qū)域注入至N型基底中以形成P+型摻雜區(qū)域； 步驟S5、去除該具有圖樣的薄膜以獲得包括該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層、且具有P+型摻雜區(qū)域的摻雜N型基底； 步驟S6、對步驟S5中得到的摻雜N型基底進(jìn)行熱處理，使該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層中的N型離子擴(kuò)散至該摻雜N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域，其中，該P+型摻雜區(qū)域與該N+型摻雜區(qū)域互不接觸， 其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟S6之后還包括 步驟S7、去除該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層。
3.如權(quán)利要求I所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟S1中通過CVD的方法形成該N型擴(kuò)散層，其中該N型擴(kuò)散層的厚度大于O. I μ m，該N型擴(kuò)散層為PSG。
4.如權(quán)利要求I所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟S2中通過絲網(wǎng)印刷的方式形成該具有圖樣的薄膜，其中該具有圖樣的薄膜由合成橡膠或金屬制成。
5.如權(quán)利要求I所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟S3中采用濕法化學(xué)法蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層。
6.如權(quán)利要求I所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟S3中所形成的側(cè)蝕的深度至少為2μηι。
7.如權(quán)利要求I所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟S4中該P型離子被加速至500eV-50keV，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120 Ω / 口。
8.如權(quán)利要求I所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟S6中形成的N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為20-100 Ω / 口。
9.如權(quán)利要求1-8中任意一項所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟S6中熱處理的溫度為700-1100°C，熱處理時間為30秒-30分鐘。
10.一種按照如權(quán)利要求I所述的太陽能晶片的摻雜方法制得的摻雜晶片，其特征在于，該摻雜晶片包括 一 N型基底； 形成于該N型基底表面的至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域； 形成于該N型基底中的、與該N型基底表面的至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域相對應(yīng)的至少一個N+型摻雜區(qū)域； 形成于該N型基底中的P+型摻雜區(qū)域； 其中，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域互不接觸， 其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。
11.一種按照如權(quán)利要求2所述的太陽能晶片的摻雜方法制得的摻雜晶片，其特征在于，該摻雜晶片包括 一 N型基底； 形成于該N型基底中的至少一個N+型摻雜區(qū)域； 形成于該N型基底中的P+型摻雜區(qū)域； 其中，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域互不接觸， 其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。
12.如權(quán)利要求10或11所述的摻雜晶片，其特征在于，該N型基底具有凹槽，該P+型摻雜區(qū)域形成于該N型基底的凹槽中。
13.如權(quán)利要求10或11所述的摻雜晶片，其特征在于，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域的最小距離至少為2 μ m。
14.如權(quán)利要求10或11所述的摻雜晶片，其特征在于，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為20-100 Ω/ 口。
15.如權(quán)利要求10或11所述的摻雜晶片，其特征在于，該P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120 Ω/ 口。
16.一種太陽能電池的制作方法，其特征在于，其包括以下步驟 步驟S1、在N型基底表面形成N型擴(kuò)散層； 步驟S2、在該N型擴(kuò)散層表面形成具有圖樣的薄膜，其中，未被該具有圖樣的薄膜覆蓋的區(qū)域為開放區(qū)域； 步驟S3、蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層，并在該具有圖樣的薄膜下方靠近該開放區(qū)域的一端的該N型擴(kuò)散層中形成側(cè)蝕，其中蝕刻深度至少為該N型擴(kuò)散層的厚度； 步驟S4、加速P型離子并通過離子注入的方式將該P型離子從該N型基底的表面的該開放區(qū)域注入至N型基底中以形成P+型摻雜區(qū)域； 步驟S5、去除該具有圖樣的薄膜以獲得包括該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層、且具有P+型摻雜區(qū)域的摻雜N型基底； 步驟S6、對步驟S5中得到的摻雜N型基底進(jìn)行熱處理以得到摻雜晶片，其中，熱處理使得該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層中的N型離子擴(kuò)散至該摻雜N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域，并且該P+型摻雜區(qū)域與該N+型摻雜區(qū)域互不接觸； 步驟S7、在該摻雜晶片的背面形成涂層，該涂層為第一鈍化層和和增透膜； 步驟S8、在該摻雜晶片的表面形成第二鈍化層； 步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成陽電極和陰電極，其中，該陽電極形成于該P+型摻雜區(qū)域上，該陰電極形成于該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層上； 步驟Sltl、燒結(jié)該摻雜晶片，使陽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，N型同時替換為P型。
17.如權(quán)利要求16所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S1中通過CVD的方法形成該N型擴(kuò)散層，其中該N型擴(kuò)散層的厚度大于O. I μ m，該N型擴(kuò)散層為PSG。
18.如權(quán)利要求16所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S2中通過絲網(wǎng)印刷的方式形成該具有圖樣的薄膜，其中該具有圖樣的薄膜由合成橡膠或金屬制成。
19.如權(quán)利要求16所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S3中采用濕法化學(xué)法蝕刻去除該開放區(qū)域的N 型擴(kuò)散層。
20.如權(quán)利要求16所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S3中所形成的側(cè)蝕的深度至少為2 μ m。
21.如權(quán)利要求16所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S4中該P型離子被加速至500eV-50keV，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120 Ω/ 口。
22.如權(quán)利要求16所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S6中形成的N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為20-100 Ω/ 口。
23.如權(quán)利要求16-22中任意一項所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S6中熱處理的溫度為700-1100°C，熱處理時間為30秒-30分鐘。
24.如權(quán)利要求16-22中任意一項所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S7中通過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。
25.如權(quán)利要求16-22中任意一項所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S8中通過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。
26.如權(quán)利要求16-22中任意一項所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S9中采用銀漿或銀鋁漿并通過絲網(wǎng)印刷法制作陽電極和/或陰電極。
27.如權(quán)利要求16-22中任意一項所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S9還包括以下步驟 步驟S91、在與該P+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第一接觸孔，以及在與該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層對應(yīng)的第二鈍化層中形成第二接觸孔； 步驟S92、在該摻雜晶片的表面形成陽電極和陰電極，其中，該陽電極通過該第一接觸孔連接至該P+型摻雜區(qū)域，該陰電極通過該第二接觸孔連接至該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層。
28.—種太陽能電池的制作方法，其特征在于，其包括以下步驟 步驟S1、在N型基底表面形成N型擴(kuò)散層； 步驟S2、在該N型擴(kuò)散層表面形成具有圖樣的薄膜，其中，未被該具有圖樣的薄膜覆蓋的區(qū)域為開放區(qū)域； 步驟S3、蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層，并在該具有圖樣的薄膜下方靠近該開放區(qū)域的一端的該N型擴(kuò)散層中形成側(cè)蝕，其中蝕刻深度至少為該N型擴(kuò)散層的厚度； 步驟S4、加速P型離子并通過離子注入的方式將該P型離子從該N型基底的表面的該開放區(qū)域注入至N型基底中以形成P+型摻雜區(qū)域； 步驟S5、去除該具有圖樣的薄膜以獲得包括該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層、且具有P+型摻雜區(qū)域的摻雜N型基底； 步驟S6、對步驟S5中得到的摻雜N型基底進(jìn)行熱處理，使該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層中的N型離子擴(kuò)散至該摻雜N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域，其中，該P+型摻雜區(qū)域與該N+型摻雜區(qū)域互不接觸； 步驟S7、去除該未經(jīng)蝕刻的N型擴(kuò)散層以得到摻雜晶片； 步驟S8、在該摻雜晶片的背面形成涂層，該涂層為第一鈍化層和和增透膜； 步驟S9、在該摻雜晶片的表面形成第二鈍化層；步驟Sltl、在該摻雜晶片的表面形成陽電極和陰電極，其中，該陽電極形成于該P+型摻雜區(qū)域上，該陰電極形成于該N+型摻雜區(qū)域上； 步驟Sn、燒結(jié)該摻雜晶片，使陽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，N型同時替換為P型。
29.如權(quán)利要求28所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S1中通過CVD的方法形成該N型擴(kuò)散層，其中該N型擴(kuò)散層的厚度大于O. I μ m，該N型擴(kuò)散層為PSG。
30.如權(quán)利要求28所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S2中通過絲網(wǎng)印刷的方式形成該具有圖樣的薄膜，其中該具有圖樣的薄膜由合成橡膠或金屬制成。
31.如權(quán)利要求28所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S3中采用濕法化學(xué)法蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層。
32.如權(quán)利要求28所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S3中所形成的側(cè)蝕的深度至少為2 μ m。
33.如權(quán)利要求28所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S4中該P型離子被加速至500eV-50keV，所形成的P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120 Ω/ 口。
34.如權(quán)利要求28所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S6中形成的N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為20-100 Ω/ 口。
35.如權(quán)利要求28-34中任意一項所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S6中熱處理的溫度為700-1100°C，熱處理時間為30秒-30分鐘。
36.如權(quán)利要求28-34中任意一項所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S8中通過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。
37.如權(quán)利要求28-34中任意一項所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟S9中通過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。
38.如權(quán)利要求28-34中任意一項所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟Siq中采用銀漿或銀鋁漿并通過絲網(wǎng)印刷法制作陽電極和/或陰電極。
39.如權(quán)利要求28-34中任意一項所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，步驟Siq還包括以下步驟 步驟S皿、在與該P+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第一接觸孔，以及在與該N+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中形成第二接觸孔； 步驟Sltl2、在該摻雜晶片的表面形成陽電極和陰電極，其中，該陽電極通過該第一接觸孔連接至該P+型摻雜區(qū)域，該陰電極通過該第二接觸孔連接至該N+型摻雜區(qū)域。
40.一種按照如權(quán)利要求16所述的太陽能電池的制作方法制得的太陽能電池，其特征在于，該太陽能電池包括 一慘雜晶片，其中該慘雜晶片包括 一 N型基底； 形成于該N型基底表面的至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域； 形成于該N型基底中的、與該N型基底表面的至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域相對應(yīng)的至少一個N+型摻雜區(qū)域；形成于該N型基底中的P+型摻雜區(qū)域；以及形成于該摻雜晶片背面的涂層，該涂層為第一鈍化層和和增透膜； 形成于該摻雜晶片表面的第二鈍化層； 至少一個位于該至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域表面的陰電極； 位于該P+型摻雜區(qū)域表面的陽電極； 其中，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域互不接觸， 其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。
41.一種按照如權(quán)利要求28所述的太陽能電池的制作方法制得的太陽能電池，其特征在于，該太陽能電池包括 一慘雜晶片，其中該慘雜晶片包括 一 N型基底； 形成于該N型基底中的至少一個N+型摻雜區(qū)域； 形成于該N型基底中的P+型摻雜區(qū)域；以及 形成于該摻雜晶片背面的涂層，該涂層為第一鈍化層和和增透膜； 形成于該摻雜晶片表面的第二鈍化層； 至少一個位于該至少一個N+型摻雜區(qū)域表面的陰電極； 位于該P+型摻雜區(qū)域表面的陽電極； 其中，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域互不接觸， 其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。
42.如權(quán)利要求40或41所述的太陽能電池，其特征在于，該N型基底具有凹槽，該P+型摻雜區(qū)域形成于該N型基底的凹槽中。
43.如權(quán)利要求40或41所述的太陽能電池，其特征在于，該N+型摻雜區(qū)域與該P+型摻雜區(qū)域的最小距離至少為2 μ m。
44.如權(quán)利要求40或41所述的太陽能電池，其特征在于，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為 20-100 Ω/ 口。
45.如權(quán)利要求40或41所述的太陽能電池，其特征在于，該P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為 40-120 Ω/ 口。
46.如權(quán)利要求40或41所述的太陽能電池，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。
47.如權(quán)利要求40或41所述的太陽能電池，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。
48.如權(quán)利要求40所述的太陽能電池，其特征在于，與該P+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中具有第一接觸孔，與該至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中具有至少一個第二接觸孔，其中，該陽電極通過該第一接觸孔連接至該P+型摻雜區(qū)域，該至少一個陰電極通過該至少一個第二接觸孔連接至該至少一個N型擴(kuò)散區(qū)域。
49.如權(quán)利要求41所述的太陽能電池，其特征在于，與該P+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中具有第一接觸孔，與該至少一個N+型摻雜區(qū)域?qū)?yīng)的第二鈍化層中具有至少一個第二接觸孔，其中，該陽電極通過該第一接觸孔連接至該P+型摻雜區(qū)域，該至少一個陰電極通過該至少一個第二接觸孔連接至該至少一個N+型摻雜區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能晶片的摻雜方法包括以下步驟在N型基底表面形成N型擴(kuò)散層；在該N型擴(kuò)散層表面形成具有圖樣的薄膜；蝕刻去除該開放區(qū)域的N型擴(kuò)散層，并形成側(cè)蝕，其中蝕刻深度至少為N型擴(kuò)散層的厚度；通過離子注入的方式形成P+型摻雜區(qū)域；去除該具有圖樣的薄膜以獲得包括該N型擴(kuò)散層、且具有P+型摻雜區(qū)域的摻雜N型基底；對摻雜N型基底進(jìn)行熱處理形成N+型摻雜區(qū)域。本發(fā)明還公開了一種摻雜晶片、太陽能電池和太陽能電池的制作方法。本發(fā)明簡化了工藝步驟，無需購買光刻機(jī)，無需使用多張掩模板，不存在掩模板校準(zhǔn)問題且降低了制作成本。
文檔編號H01L31/068GK102637766SQ201110038158
公開日2012年8月15日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者洪俊華, 錢鋒, 陳炯 申請人:上海凱世通半導(dǎo)體有限公司