硅基太阳能电池单元及其制造方法与流程

1.本公开的实施例涉及硅基太阳能电池单元的制造方法和用该方法制造的硅基太阳能电池单元。


背景技术：

2.人类的生存和发展离不开能源。太阳能是可在生、量大的、清洁的能源之一。硅基太阳能电池是一类把光能直接转化为电能的半导体器件。perc(passivated emitter and rear cell，钝化发射极背面接触电池)结构由于其高的光电转换效率而成为现今硅基太阳能电池技术发展的主流方向。perc电池结构相比于常规的铝背场电池结构，还设置有背面钝化层，从而降低了少数载流子复合。例如，已经提出了一种具有perc结构的硅基太阳能电池，其将p
‑
n结置于电池片的背面，从而大大减小了非晶硅薄膜对于光线的吸收，有效提高了电池的光电转换效率。然而，仍然希望进一步提高硅基太阳能电池单元的性能。


技术实现要素：

3.根据本公开的至少一实施例提供一种硅基太阳能电池单元的制造方法，其包括提供中间半导体结构，所述中间半导体结构包括：第一型的硅基底，其具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；多个第一掺杂部分，其形成于所述硅基底的第一表面中，多个所述第一掺杂部分彼此分开并且掺杂有第一型的掺杂粒子；第一钝化层，其形成于多个所述第一掺杂部分的背向硅基底的表面和所述硅基底的第一表面上；钝化介质层，其形成于所述硅基底的第二表面上；以及选择性载流子传输层，其形成于所述钝化介质层背离所述硅基底的表面，所述选择性载流子传输层掺杂有第二型的掺杂粒子。所述方法还包括：通过在所述中间半导体结构的所述第一钝化层的背离所述硅基底的表面上印刷第一浆料并进行烧结处理而形成多个第一接触电极，所述第一接触电极穿透所述第一钝化层而与所述第一掺杂部分欧姆接触。
4.在根据本公开的实施例的制造方法中，由于电池单元在第一表面所在的正面上采用局部掺杂，与整面掺杂相比，显著降低正面表面复合。此外，由于在已经形成多个第一掺杂部分的中间半导体结构的第一钝化层上印刷第一浆料而形成多个第一接触电极，相较于相关技术中通过在第一钝化层上印刷第一浆料而形成第一掺杂部分和第一接触电极两者而言，第一接触电极与第一掺杂部分之间虽然接触但局部地存在第一钝化层，这降低了第一电极和第一掺杂部分之间的金属复合，提高了硅基太阳能电池单元的开路电压和填充因子等性能。因此，硅基太阳能电池单元的性能得到提高。
5.例如，在一些实施例中，所述提供所述中间半导体结构包括：提供所述第一型的硅基底；通过在所述硅基底的所述第一表面上印刷第二浆料并进行高温热处理而形成多个所述第一掺杂部分；移除所述第二浆料；以及在所述第一掺杂部分的背离所述硅基底的表面和所述硅基底的所述第一表面上形成第一钝化层。
6.例如，在一些实施例中，所述第二浆料包括铝浆或硼浆。
7.例如，在一些实施例中，所述提供所述中间半导体结构包括：提供所述第一型的硅基底；采用离子注入工艺在所述硅基底的所述第一表面中局部地注入第一型的掺杂粒子，并通过高温热处理激活所述第一型的掺杂粒子以形成多个所述第一掺杂部分；以及在所述第一掺杂部分的背离所述硅基底的表面和所述硅基底的所述第一表面上形成第一钝化层。
8.例如，在一些实施例中，所述提供所述中间半导体结构包括：提供所述第一型的硅基底；通过在所述硅基底的所述第一表面上局部地喷涂含有第一型的掺杂粒子的溶液并对所述硅基底进行热处理而形成多个所述第一掺杂部分；以及在所述第一掺杂部分的背离所述硅基底的表面和所述硅基底的所述第一表面上形成第一钝化层。
9.例如，在一些实施例中，所述第一型为p型，所述第二型为n型，所述溶液为硼酸溶液。
10.例如，在一些实施例中，所述提供所述中间半导体结构包括：提供所述第一型的硅基底；在所述硅基底的所述第一表面上形成完全覆盖第一表面的整面的具有第一型的掺杂粒子的第一掺杂源层，并且通过利用激光对所述硅基底的所述第一表面进行局部热处理以局部地激活所述第一掺杂源层中的所述第一型的掺杂粒子而形成多个所述第一掺杂部分；移除所述第一掺杂源层；以及在所述第一掺杂部分的背离所述硅基底的表面和所述硅基底的所述第一表面上形成第一钝化层。
11.例如，在一些实施例中，所述提供所述中间半导体结构包括：提供所述第一型的硅基底；在所述硅基底的所述第一表面上形成图案化的掩模层使得所述第一表面被局部地暴露，在所述第一表面和所述掩模层的背向所述硅基底的表面上形成具有第一型的掺杂粒子的第一掺杂源层，并且通过高温退火处理激活所述第一型的掺杂粒子以形成多个所述第一掺杂部分；移除所述掩模层和所述第一掺杂源层；以及在所述第一掺杂部分的背离所述硅基底的表面和所述硅基底的所述第一表面上形成第一钝化层。
12.例如，在一些实施例中，所述提供所述中间半导体结构包括：提供所述第一型的硅基底；在所述硅基底的所述第一表面上形成图案化的掩模层使得所述第一表面被局部地暴露，在含有第一型的掺杂粒子的扩散炉中对所述硅基底的暴露的第一表面进行扩散处理以形成多个所述第一掺杂部分；移除所述掩模层；以及在所述第一掺杂部分的背离所述硅基底的表面和所述硅基底的所述第一表面上形成第一钝化层。
13.例如，在一些实施例中，所述第一接触电极沿所述硅基底的厚度方向在所述硅基底上的投影落入所述第一掺杂部分沿所述硅基底的厚度方向在所述硅基底上的投影内。
14.例如，在一些实施例中，所述硅基底和所述第一掺杂层是单晶硅或多晶硅，并且所述选择性载流子传输层是微晶硅层、非晶硅层和多晶硅层中的一种或多种的单层或叠层。
15.例如，在一些实施例中，所述提供所述中间半导体结构还包括：通过以下中的任一种在所述硅基底的第二表面上形成钝化介质层：硝酸氧化方式、炉管氧化工艺、硝酸氧化工艺、臭氧氧化工艺、原子层沉积工艺、化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺和快速等离子体沉积工艺。
16.例如，在一些实施例中，所述提供所述中间半导体结构还包括：在所述钝化介质层的背向所述硅基底的表面形成：具有n型的掺杂粒子的选择性载流子传输前置层，或者本征的选择性载流子传输前置层和具有n型的掺杂粒子的第二掺杂源层的叠层；以及对形成所述选择性载流子传输前置层的所述硅基底进行高温退火处理，激活n型的掺杂粒子并使选
择性载流子传输前置层晶化以形成所述选择性载流子传输层。
17.例如，在一些实施例中，所述提供所述中间半导体结构还包括：通过管式等离子体增强化学气相沉积或原子层沉积形成所述第一钝化层。
18.例如，在一些实施例中，所述中间半导体结构还包括第二钝化层，其在所述选择性载流子传输层上。
19.例如，在一些实施例中，所述提供所述中间半导体结构还包括：通过管式等离子体增强化学气相沉积或原子层沉积形成所述第二钝化层。
20.例如，在一些实施例中，所述制造方法还包括：通过在所述中间半导体结构的所述第二钝化层上印刷第三浆料并进行烧结处理而形成多个第二接触电极，所述多个第二接触电极穿透所述第二钝化层而与所述选择性载流子传输层欧姆接触。
21.例如，在一些实施例中，所述第一浆料包括铝浆或银铝浆，并且所述第三浆料包括银浆或铝浆。
22.例如，在一些实施例中，所述第一钝化层是氧化硅层、氧化铝层、氧化镓层、氧化钛层、氮氧化硅层、氮氧化铝层、硅层、氮化硅层中的一种或多种的单层或叠层。
23.例如，在一些实施例中，所述第二钝化层是氧化硅层、氧化铝层、氧化镓层、氧化钛层、氮氧化硅层、氮氧化铝层、硅层、氮化硅层中的一种或多种的单层或叠层。
24.例如，在一些实施例中，所述钝化介质层是氧化硅层、氧化铝层、氧化镓层、氧化钛层、氮氧化硅层、氮氧化铝层、氮化硅层中的一种或多种的单层或叠层。
25.本公开的至少一实施例提供一种硅基太阳能电池单元，其可以是根据如上所述的制造方法制造的。所述硅基太阳能电池单元包括：第一型的硅基底，其具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；多个第一掺杂部分，其形成于所述硅基底的第一表面中，多个所述第一掺杂部分彼此分开并且掺杂有第一型的掺杂粒子；第一钝化层，其形成于多个所述第一掺杂部分的背向硅基底的表面和所述硅基底的第一表面上；钝化介质层，其形成于所述硅基底的第二表面上；选择性载流子传输层，其形成于所述钝化介质层背离所述硅基底的表面，所述选择性载流子传输层掺杂有第二型的掺杂粒子；以及多个第一接触电极，所述第一接触电极穿透所述第一钝化层而与所述第一掺杂部分欧姆接触。
26.例如，在一些实施例中，所述第一型为n型，所述第二型为p型。
27.例如，在一些实施例中，所述第一型为p型，所述第二型为n型。
28.例如，在一些实施例中，所述电池单元还包括：第二钝化层，其形成于所述选择性载流子传输层背向所述硅基底的表面；以及第二接触电极，其穿过所述第二钝化层与所述选择性载流子传输层欧姆接触。
附图说明
29.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
30.图1是根据本公开的第一实施例的电池单元的制造方法的流程示意图；
31.图2a
‑
2h分别是根据本公开的第一实施例的电池单元的不同制造步骤对应的结构
示意图；
32.图3是根据本公开的第二实施例的电池单元的制造方法的流程示意图；
33.图4是根据本公开的第三实施例的电池单元的制造方法的流程示意图；
34.图5a是采用离子注入工艺利用掩模版在硅基底的第一表面中局部地注入第一型的掺杂粒子然后通过高温热处理形成多个第一掺杂部分后的结构示意图；
35.图5b是在硅基底的第一表面中形成多个第一掺杂部分并且在硅基底的第二表面上形成钝化介质层、第一选择性载流子传输前置层和第二选择性载流子传输前置层后的结构示意图；
36.图6是根据本公开的第四实施例的电池单元的制造方法的流程示意图；
37.图7是在硅基底的第一表面中局部地注入第一掺杂粒子并且在硅基底的第二表面上依次形成钝化介质层、第二选择性载流子传输前置层和第二掺杂源层后的结构示意图；
38.图8是根据本公开的第五实施例的电池单元的制造方法的流程示意图；
39.图9是根据本公开的第六实施例的电池单元的制造方法的流程示意图；
40.图10是采用激光对硅基底进行局部热处理以局部地激活在其第一表面形成的第一掺杂源层中的第一型的掺杂粒子以形成多个第一掺杂部分的示意图；
41.图11是根据本公开的第七实施例的电池单元的制造方法的流程示意图；
42.图12a是在硅基底的第一表面上形成图案化的掩模层后的结构示意图；
43.图12b是在硅基底的第一表面上形成图案化的掩模层和第一掺杂源层后的结构示意图；
44.图13是根据本公开的第八实施例的电池单元的制造方法的流程示意图；
45.图14是根据本公开的第九实施例的电池单元的制造方法的流程示意图；
46.图15示出了根据本公开的第九实施例的制造方法制造的电池单元的结构示意图。
具体实施方式
47.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
48.需要说明的是，除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
49.在本文中，在附图中示出为电池单元的上侧的电池单元的正面和受光面可互换使用，在附图中示出为电池单元的下侧的电池单元的背面或背光面可互换使用。在本文中，“本征”是指未掺杂有掺杂粒子。
50.硅基太阳能电池单元中的硅基底通常为板状或片状，其基本上在一平面内延伸并具有一定的厚度。为了方便和清楚地描述根据本公开的电池单元，将与电池单元的硅基底在其中延伸的平面垂直的方向定义为硅基底的“厚度方向”。
51.概述
52.一种电池单元包括：第一型的硅基底；在硅基底的第一表面中并且掺杂有第一型的掺杂粒子的多个第一掺杂部分；在多个第一掺杂部分的表面和硅基底的第一表面上的第一钝化层；穿过第一钝化层而分别与该多个第一掺杂部分欧姆接触的多个第一接触电极；在硅基底的第二表面上的钝化介质层；在钝化介质层上的选择性载流子传输层；在选择性载流子传输层上的第二钝化层；以及穿过第二钝化层而与选择性载流子传输层欧姆接触的多个第二接触电极。
53.根据本公开的实施例的电池单元的制造方法可以用于制造诸如这样的电池单元，其包括提供中间半导体结构。该第一中间半导体结构包括：第一型的硅基底，其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；多个第一掺杂部分，其形成于硅基底的第一表面中，彼此分开并且掺杂有第一型的掺杂粒子；第一钝化层，其形成于多个第一掺杂部分的背向硅基底的表面和硅基底的第一表面上；钝化介质层，其形成于硅基底的第二表面上；以及选择性载流子传输层，其形成于钝化介质层背离硅基底的表面，该选择性载流子传输层掺杂有第二型的掺杂粒子。该方法还包括通过在中间半导体结构的第一钝化层的背离硅基底的表面上印刷第一浆料并进行烧结处理而形成多个第一接触电极，第一接触电极穿透第一钝化层而与第一掺杂部分欧姆接触。
54.相关技术中，通过在第一钝化层上印刷第一浆料并烧结而形成多个第一接触电极，并且第一接触电极穿透第一钝化层与硅基底进行掺杂反应形成局部表面掺杂部分。在根据本公开的实施例的制造方法中，在已经形成多个第一掺杂部分的中间半导体结构的第一钝化层上印刷第一浆料而形成多个第一接触电极，相较于相关技术中通过在第一钝化层上印刷第一浆料而形成第一掺杂部分和第一接触电极两者而言，第一接触电极与第一掺杂部分之间虽然接触但局部地存在第一钝化层，这降低了第一电极和第一掺杂部分之间的金属复合，提高了硅基太阳能电池单元的开路电压和填充因子等性能。
55.本公开的上述和其他方面将在下面以示例的方式进行说明。
56.需要说明的是，在本说明书中，方法中的步骤不必须按照所描述的顺序进行，也可以以其他顺序进行、省略至少一个步骤或者增加至少一个附加步骤，本公开不限于此。在不脱离本公开的权利要求的范围的情况下，本领域技术人员可以组合或修改本文所给出的实施例中的步骤、特征、工艺、参数以得到另外的实施例。
57.第一实施例
58.图1是根据本公开的第一实施例的电池单元的制造方法的流程示意图。图2a
‑
2h分别是根据本公开的第一实施例的电池单元的不同制造步骤对应的结构示意图，其中图2h示出了利用该制造方法制造的电池单元的结构示意图。
59.如图2h所示，利用该制造方法制造的电池单元包括：第一型的硅基底111；在硅基底111的第一表面中的第一掺杂层，该第一掺杂层包括掺杂有第一型的掺杂粒子的多个第一掺杂部分116；在包括多个第一掺杂部分116的第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上的第一钝化层117；穿过第一钝化层117分别与多个第一掺杂部分116欧姆接触的多个第一接触电极1191；在硅基底的第二表面上的钝化介质层112；在钝化介质层112的背离硅基底111的表面上的选择性载流子传输层113；在选择性载流子传输层113的背离硅基底111的表面上的第二钝化层118；以及穿过第二钝化层118而与选择性载流子传
输层113欧姆接触的多个第二接触电极1192。硅基底111的第一表面可以面向电池单元的正面，硅基底111的第二表面可以面向电池单元的背面。
60.由于电池单元在第一表面所在的正面上采用局部掺杂(即，多个第一掺杂部分116)，与整面掺杂相比，显著降低正面表面复合。
61.钝化介质层112和选择性载流子传输层113组成钝化接触结构，由于选择性载流子传输层113和硅基底111的掺杂粒子的类型不同，这使发射极形成于电池单元的背面。该钝化结构降低了金属接触复合。选择性载流子传输层113可以选择性地传输载流子，有助于降低背面复合，实现高开压性能。此外，与其中形成局部钝化结构的电池单元相比，该电池单元的结构可以具有简化的制造工艺。并且，由于钝化结构置于该电池单元的背面，因此不存在钝化结构(诸如，钝化结构中的选择性载流子传输层113)设置于正面而影响光吸收的问题。
62.具体地，在本实施例中，该第一型的硅基底111可以为p型单晶硅硅基底，但本公开不限于此。例如，第一型硅基底111也可以是n型硅基底。例如，第一型硅基底111也可以是多晶硅基底。例如，硅基底111的电阻率可以在0.1
‑
10ω
·
cm的范围内，比如可以为0.1ω
·
cm、1ω
·
cm、5ω
·
cm、10ω
·
cm，也可以为15ω
·
cm或20ω
·
cm等，其厚度在50
‑
300nm的范围内，比如80
‑
300nm、50
‑
100nm、50
‑
80nm、100
‑
300nm、100
‑
200nm、100
‑
150nm和120
‑
150nm等。
63.在下面的实施例中，以第一型为p型，第二型为n型的情况为示例来描述本公开的技术方案，但本公开不限于此。可以将p型的第一型替换为n型，并且将n型的第二型替换为p型。在这种情况下，例如，替代硼，第一型的掺杂粒子可以为磷，并且替代磷，第二型的掺杂粒子可以为硼。
64.在硅基底111为p型硅基底的情况下，硅基底111的成本被降低，从而电池单元的成本将降低。硅基底111也可以为n型硅基底。在硅基底111为n型硅基底的情况下，电池单元的硅基底111的基体寿命高，进而电池单元的寿命高。
65.在本实施例中，多个第一掺杂部分116可以通过向硅基底111的第一表面中掺杂硼(b)而得到，但不公开不限于此。第一掺杂部分116也可以掺杂有其他第iii主族元素粒子。或者，在硅基底111为n型硅基底的情况下，第一掺杂部分116可以掺杂有诸如磷(p)的第v主族元素粒子。
66.在本实施例中，钝化介质层112为二氧化硅(sio2)层，但本公开不限于此。钝化介质层112可以包括氧化硅(sio
x
)层、氮氧化硅(sio
x
n1‑
x
)层、氧化铝(alo
x
)层、氧化钛(tio
x
)层和氧化镓(gao
x
)层、碳化硅(sic
x
)层和氮氧化铝层中的一种或多种的单层或叠层。例如，钝化介质层112的厚度可以在0.1
‑
10nm的范围内，诸如0.1
‑
5nm、0.5
‑
2nm、1.5nm、1.8nm等。
67.在本实施例中，选择性载流子传输层113为磷(p)掺杂的非晶硅薄膜层，但本公开不限于此。例如，选择性载流子传输层113可以包括微晶硅层、非晶硅层和多晶硅层中的一种或多种。例如，选择性载流子传输层113的厚度在1
‑
300nm的范围内，诸如10
‑
300nm、10
‑
100nm、30
‑
100nm、50
‑
100nm、70nm等。选择性载流子传输层113也可以掺杂有其他第v主族元素粒子。或者，在硅基底111为n型硅基底的情况下，选择性载流子传输层113掺杂有诸如硼的第iii主族元素粒子。
68.在本实施例中，第一钝化层117是三氧化二铝(al2o3)层和氮化硅层的叠层，但本公
开不限于此。第一钝化层117可以包括氧化硅层、氧化铝层、氧化镓层、氧化钛层、氮氧化硅层、氮氧化铝层、硅层(多晶硅层、非晶硅层或微晶硅层)、碳化硅层中的一种或多种的单层或叠层。例如，第一钝化层117的厚度可以为1
‑
300nm，诸如10
‑
300nm、10
‑
100nm、30
‑
100nm、50
‑
100nm、70nm等。例如，第一钝化层117可以被设计为起到减反射作用。当多层叠层中每层的材料不同时，每层的钝化效果和减反射作用不同，通过多层配合，能够赋予第一钝化层117良好的钝化效果和减反射作用。
69.与第一钝化层117类似地，第二钝化层118包括氧化硅层、氧化铝层、氧化镓层、氧化钛层、氮氧化硅层、氮氧化铝层、硅层(多晶硅层、非晶硅层或微晶硅层)、碳化硅层中的一种或多种的单层或叠层。例如，第二钝化层118的厚度可以为1
‑
300nm，诸如10
‑
300nm、10
‑
100nm、30
‑
100nm、50
‑
100nm、70nm等。当多层叠层中每层的材料不同时，每层的钝化效果和减反射作用不同，通过多层配合，能够赋予第二钝化层118良好的钝化效果和减反射作用。
70.如图1和图2a
‑
2h所示，在本实施例中，该电池单元的制造方法可以包括：
71.步骤s11，提供第一型的硅基底111并对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面处理，如图2a所示。具体地，在本实施例中，第一型的硅基底111为p型单晶硅硅基底。例如，表面处理包括利用氢氧化钠(naoh)或氢氧化钾(koh)溶液在制绒槽中对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面织构化处理以形成包括多个金字塔状子结构的绒面结构，用硝酸(hno3)和氢氟酸(hf)混合溶液对金字塔状子结构进行圆滑处理，以及用四甲基氢氧化铵(tmah)溶液对第二面进行抛光处理。在其他实施例中，例如，可以使用臭氧(o3)和hf的混合溶液对绒面的金字塔进行圆滑处理；例如，可以使用hno3和hf的混合溶液、或者naoh溶液、或者koh溶液对第二表面进行湿法刻蚀或抛光处理。
72.步骤s12，通过在硅基底111的第一表面上印刷第二浆料114’并进行高温热处理而形成彼此分开的具有第一型的掺杂粒子的多个第一掺杂部分116，如图2b所示。在本实施例中，该第二浆料114’包括铝浆。在其他实施例中，该第二浆料114’也可以包括硼浆。铝浆相对于硼浆等具有较低的温度，对硅基底111的体寿命损伤小。此外，利用第二浆料114’形成多个第一掺杂部分116具有操作简单和成本低的优点。
73.步骤s13，移除第二浆料114’和由于高温热处理所形成的氧化物(未示出)。具体地，利用hcl和hf溶液清洗铝浆和所形成的氧化物。
74.步骤s14，在硅基底111的第二表面上形成钝化介质层112，如图2c所示。具体地，在本实施例中，在硅基底111的背面采用低压化学气相沉积(lpcvd，low pressure chemical vapor deposition)形成一层1.5nm的二氧化硅的钝化介质层112。此外，例如，可以通过低温炉管氧化工艺、硝酸氧化工艺、臭氧氧化工艺、原子层沉积(ald，atom layer deposition)工艺(例如，包括离子体增强原子层沉积(peald，plasma enhanced atomic layer deposition)等)、化学气相沉积(cvd，chemical vapor deposition)工艺(例如，包括离子体增强化学气相沉积(pecvd，plasma enhanced chemical vapor deposition)、低压化学气相沉积(lpcvd)、常压化学气相沉积(apcvd，atmosphere pressure chemical vapor deposition)等)、物理气相沉积(pvd，physical vapor deposition)工艺(如溅射或蒸发)、快速等离子体沉积(rpd，rapid plasma deposition)工艺等形成钝化介质层112。
75.步骤s15，在钝化介质层112的背向硅基底111的表面上形成第一选择性载流子传输前置层113’，如图2d所示。具体地，在本实施例中，通过lpcvd工艺在620℃的温度下于钝
化介质层112的背向硅基底111的表面上形成一层70nm的掺杂磷的多晶硅的第一选择性载流子传输前置层113’。该第一选择性载流子传输前置层113’是原位掺杂的，也就是说，是已经掺杂了第二型的掺杂粒子(例如，磷)的选择性载流子传输前置层。该第一选择性载流子传输前置层113’是没有被晶化的。本文中，使用“选择性载流子传输前置层”以区别于已经被晶化的选择性载流子传输层113。在其他实施例中，第一选择性载流子传输前置层113’可以为微晶硅层、非晶硅层、多晶硅层或者其叠层。
76.步骤s16，通过高温退火处理激活第一选择性载流子传输前置层113’中的第二型的掺杂粒子并且使第一选择性载流子传输前置层113’晶化以形成选择性载流子传输层113，如图2e所示。此外，在进行高温退火处理的过程中，还在包括多个第一掺杂部分116的第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上形成了第一氧化层1152、在选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成了第二氧化层1131。例如，在本实施例中，高温退火处理包括在退火炉管中以930℃进行高温热处理。
77.步骤s17，移除第一氧化层1152和第二氧化层1131。例如，使用hf溶液清洗掉第一氧化层1152和第二氧化层1131，如图2f所示。
78.步骤s18，分别在第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上以及选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成第一钝化层117和第二钝化层118，如图2g所示。例如，可以通过管式pecvd形成第一钝化层117和第二钝化层118。或者，例如，替代地或附加地，可以采用ald、peald等形成第一钝化层117和第二钝化层118。
79.这样，通过步骤s11
‑
s18形成了中间半导体结构。下面通过步骤s19对中间半导体结构进一步进行处理。
80.步骤s19，通过在第一钝化层117上印刷第一浆料(未示出)并进行烧结处理而形成穿过第一钝化层117分别与多个第一掺杂部分116欧姆接触的多个第一接触电极1191，并且通过在第二钝化层118上印刷第三浆料(未示出)并进行烧结处理而形成穿过第二钝化层118而与选择性载流子传输层113欧姆接触的多个第二接触电极1192，如图2h所示。该第一浆料例如包括铝浆或银铝浆，该第三浆料例如包括银浆或铝浆。
81.相关技术中，电池单元的制造方法包括：形成第一钝化层后在第一钝化层上印刷铝浆并进行高温热处理以使其穿透第一钝化层进而对硅基底进行掺杂以形成第一掺杂部分并且同时形成第一接触电极。在该方法所形成的电池单元中，第一接触电极与第一掺杂部分直接接触，金属接触复合较大。在本实施例中，通过步骤s11
‑
s18形成中间半导体结构，然后在已经形成第一掺杂部分116的中间半导体结构的第一钝化层117上印刷第一浆料并进行高温热处理而形成多个第一接触电极1191。该第一接触电极1191与第一掺杂部分116之间虽然接触但局部地存在第一钝化层117，降低了正面的金属接触复合，提高了电池单元的性能。
82.此外，在本实施例中，先通过印刷诸如铝浆的第二浆料114’以形成第一掺杂部分116，然后再通过印刷诸如铝浆或银铝浆的第一浆料以形成第一接触电极1191。第一掺杂部分116和第一接触电极1191均采用印刷浆料的方式来形成简化了电池单元的制造步骤并且降低了设备成本。
83.第二实施例
84.图3是根据本公开的第二实施例的电池单元的制造方法的流程示意图。
85.利用根据第二实施例的制造方法制造的电池单元的结构与如图2h所示的利用根据第一实施例的制造方法制造的电池单元的结构基本上相同，在此不再赘述。
86.根据第二实施例的制造方法与根据第一实施例的制造方法的不同之处在于以不同的方法制造中间半导体结构。
87.根据第二实施例的制造方法包括：
88.步骤s21，提供第一型的硅基底111并对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面处理。例如，硅基底111是电阻率为0.1
‑
10ω
·
cm的p型单晶硅。例如，表面处理包括利用氢氧化钠(naoh)或氢氧化钾(koh)溶液在制绒槽中对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面织构化处理以形成包括多个金字塔状子结构的绒面结构，用o3和hf混合溶液对金字塔状子结构进行圆滑处理，以及最后用tmah溶液对第二表面进行抛光处理。
89.步骤s22，通过在硅基底111的第一表面上印刷第二浆料114’并进行高温热处理而形成彼此分开的具有第一型的掺杂粒子的多个第一掺杂部分116。具体地，在本实施例中，该第二浆料114’为硼浆，第一型的掺杂粒子为硼。该高温热处理例如在950℃的温度下进行。
90.步骤s23，移除第二浆料114’和由于高温热处理所形成的氧化物。具体地，利用hf溶液清洗硼浆和所形成的氧化物。
91.步骤s24，在硅基底111的第二表面上形成钝化介质层112。具体地，采用炉管氧化方式在硅基底111的背面形成一层1.2nm的二氧化硅的钝化介质层112。
92.步骤s25，在钝化介质层112的背向硅基底111的表面上形成本征的未掺杂的第二选择性载流子传输前置层。具体地，通过lpcvd工艺在610℃的温度下于钝化介质层112的背向硅基底111的表面上形成一层60nm的多晶硅的第二选择性载流子传输前置层。第二选择性载流子传输前置层还可以为非晶硅或微晶硅。第一选择性载流子传输前置层113’与第二选择性载流子传输前置层的区别在于，第一选择性载流子传输前置层113’掺杂有第二型的掺杂粒子而第二选择性载流子传输前置层是本征的。
93.步骤s26，采用离子注入工艺向第二选择性载流子传输前置层注入第二型的掺杂粒子以使其至少部分地转变为第一选择性载流子传输前置层113’，然后对其进行高温退火处理，以激活该第二型的掺杂粒子并使第二选择性载流子传输前置层和转变得到的第一选择性载流子传输前置层113’晶化，从而形成选择性载流子传输层113。在高温热处理的过程中，还在包括多个第一掺杂部分116的第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上形成了第一氧化层1152、在选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成了第二氧化层1131。第二型的掺杂粒子例如磷。例如，高温退火处理包括在退火炉管中以900℃进行高温热处理。
94.步骤s27，移除第一氧化层和第二氧化层1131，例如，使用hf溶液。
95.步骤s28，分别在第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上以及选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成第一钝化层117和第二钝化层118。第一钝化层117和第二钝化层118例如分别为氧化铝层和氮氧化硅层的叠层。
96.这样，通过步骤s21
‑
s28形成了中间半导体结构。下面通过步骤s29对中间半导体结构进一步进行处理。
97.步骤s29，通过在第一钝化层117上印刷第一浆料并进行烧结处理而形成穿过第一
钝化层117分别与多个第一掺杂部分116欧姆接触的多个第一接触电极1191，并且通过在第二钝化层118上印刷第三浆料并进行烧结处理而形成穿过第二钝化层118与选择性载流子传输层113欧姆接触的多个第二接触电极1192。
98.对根据第二实施例和下面的第三至第九实施例的制造方法的其他描述可以参照对第一实施例的相应描述。
99.第三实施例
100.图4是根据本公开的第三实施例的电池单元的制造方法的流程示意图。图5a是采用离子注入工艺利用掩模版200在硅基底111的第一表面中局部地注入第一型的掺杂粒子然后通过高温热处理形成多个第一掺杂部分116后的结构示意图。图5b是在硅基底111的第一表面中形成多个第一掺杂部分116并且在硅基底111的第二表面上形成钝化介质层112、第一选择性载流子传输前置层113’和第二选择性载流子传输前置层113”后的结构示意图。
101.利用根据第三实施例的制造方法制造的电池单元的结构与如图2h所示的利用根据第一实施例的制造方法制造的电池单元的结构基本上相同，在此不再赘述。
102.根据第三实施例的制造方法与根据第一实施例的制造方法的不同之处在于以不同的方法制造中间半导体结构。
103.根据第三实施例的制造方法包括：
104.步骤s31，提供第一型的硅基底111并对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面处理。例如，硅基底111是电阻率为0.1
‑
10ω
·
cm的p型单晶硅。例如，表面处理包括利用氢氧化钠(naoh)或氢氧化钾(koh)溶液在制绒槽中对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面织构化处理以形成包括多个金字塔状子结构的绒面结构，用hno3和hf混合溶液对金字塔状子结构进行圆滑处理，以及最后用hno3和hf溶液对第二表面进行湿刻处理。
105.步骤s32，采用离子注入工艺利用掩模版200在硅基底111的第一表面中局部地注入第一型的掺杂粒子，然后通过高温热处理激活该第一型的掺杂粒子以形成多个具有第一型的掺杂粒子的第一掺杂部分116，如图5a所示。例如，该高温热处理在970℃的温度下进行。
106.步骤s33，在硅基底111的第二表面上形成钝化介质层112。具体地，采用ald在硅基底111的背面形成一层1.7nm的二氧化硅的钝化介质层112。
107.步骤s34，在钝化介质层112的背离硅基底111的表面上形成具有第二型的掺杂粒子的第一选择性载流子传输前置层113’和本征的第二选择性载流子传输前置层113”的叠层，如图5b所示。具体地，通过pecvd工艺形成第一选择性载流子传输前置层113’和第二选择性载流子传输前置层113”。该第一选择性载流子传输前置层113’和该第二选择性载流子传输前置层113”的厚度分别为40nm和40nm。第一选择性载流子传输前置层113’为非晶硅，还可以微晶硅或多晶硅。第二选择性载流子传输前置层113”为非晶硅，还可以为微晶硅或多晶硅。例如，第二型的掺杂粒子为磷粒子。在其他实施例中，第一选择性载流子传输前置层113’和第二选择性载流子传输前置层113”的位置可以互换。
108.步骤s35，对步骤s34中所形成的半导体结构进行高温退火处理使得激活第一选择性载流子传输前置层113’中的第二型的掺杂粒子并且使第一选择性载流子传输前置层113’和第二选择性载流子传输前置层113”晶化以形成掺杂的选择性载流子传输层113。在进行高温退火处理的过程中，还在包括多个第一掺杂部分116的第一掺杂层的背向硅基底
111的表面和硅基底111的第一表面上形成了第一氧化层1152、在选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成了第二氧化层1131。例如，高温退火处理可以在880℃下进行。
109.步骤s36，移除第一氧化层1152和第二氧化层1131，例如，使用hf溶液。
110.步骤s37，分别在第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上以及选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成第一钝化层117和第二钝化层118。例如，第一钝化层117和第二钝化层118可以分别为氧化镓层和氮化硅层的叠层。
111.这样，通过步骤s31
‑
s37形成了中间半导体结构。下面通过步骤s38对中间半导体结构进一步进行处理。
112.步骤s38，通过在第一钝化层117上印刷第一浆料并进行烧结处理而形成穿过第一钝化层117分别与多个第一掺杂部分116欧姆接触的第一接触电极1191，并且通过在第二钝化层118上印刷第三浆料并进行烧结处理而形成穿过第二钝化层118而与选择性载流子传输层113欧姆接触的第二接触电极1192。
113.第四实施例
114.图6是根据本公开的第四实施例的电池单元的制造方法的流程示意图。图7是在硅基底111的第一表面中局部地注入第一掺杂粒子并且在硅基底111的第二表面上依次形成钝化介质层112、第二选择性载流子传输前置层113”和第二掺杂源层1151后的结构示意图。
115.利用根据第四实施例的制造方法制造的电池单元的结构与如图2h所示的利用根据第一实施例的制造方法制造的电池单元的结构基本上相同，在此不再赘述。
116.根据第四实施例的制造方法与根据第一实施例的制造方法的不同之处在于以不同的方法制造中间半导体结构。
117.根据第四实施例的制造方法包括：
118.步骤s41，提供第一型的硅基底111并对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面处理。例如，硅基底111是电阻率为0.1
‑
10ω
·
cm的p型单晶硅。例如，表面处理包括利用氢氧化钠(naoh)或氢氧化钾(koh)溶液在制绒槽中对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面织构化处理以形成包括多个金字塔状子结构的绒面结构，用o3和hf混合溶液对金字塔状子结构进行圆滑处理，以及最后用koh溶液对第二表面进行抛光处理。
119.步骤s42，采用离子注入工艺在硅基底111的第一表面上局部地注入第一型的掺杂粒子。在本实施例中，第一型的掺杂粒子为硼粒子。
120.步骤s43，在硅基底111的第二表面上形成钝化介质层112。具体地，采用pecvd在硅基底111的背面形成一层2.0nm的二氧化硅的钝化介质层112。
121.步骤s44，在钝化介质层112的背向硅基底111的表面上形成本征的第二选择性载流子传输前置层113”。具体地，通过pecvd工艺形成60nm的非晶硅的第二选择性载流子传输前置层113”。
122.步骤s45，在本征的第二选择性载流子传输前置层113”的背向硅基底111的表面上形成含有第二型的掺杂粒子的第二掺杂源层1151，如图7所示。具体地，通过pecvd工艺形成诸如含磷的二氧化硅层的氧化层作为该第二掺杂源层1151。形成第二掺杂源层1151的方式不限于pecvd，例如，还可以采用pvd等。
123.步骤s46，对步骤s45中所形成的半导体结构进行高温退火处理使得激活硅基底
111的第一表面中的第一型的掺杂粒子以形成多个第一掺杂部分116，并且同时激活第二掺杂源层1151中的第二型的掺杂粒子并使第二选择性载流子传输前置层113”晶化形成选择性载流子传输层113。此外，在进行高温退火处理的过程中，还在包括多个第一掺杂部分116的第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上形成了第一氧化层1152。例如，高温热处理可以在950℃下进行。
124.步骤s47，移除第二掺杂源层1151和第一氧化层1152。例如，使用hf溶液。
125.步骤s48，分别在第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上以及选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成第一钝化层117和第二钝化层118。例如，第一钝化层117和第二钝化层118可以分别为氧化镓层、氧化铝层和氮氧化硅层的叠层。
126.这样，通过步骤s41
‑
s48形成了中间半导体结构。下面通过步骤s49对中间半导体结构进一步进行处理。
127.步骤s49，通过在第一钝化层117上印刷第一浆料并进行烧结处理而形成穿过第一钝化层117分别与多个第一掺杂部分116中对应的第一掺杂部分116欧姆接触的第一接触电极1191，并且通过在第二钝化层118上印刷第三浆料并进行烧结处理而形成穿过第二钝化层118与选择性载流子传输层113欧姆接触的第二接触电极1192。
128.在本实施例中，通过一步高温退火处理步骤(步骤s46)实现对电池单元的正面和背面的同时热处理，即：在正面，激活第一型的掺杂粒子以形成第一掺杂部分116；在背面，激活第二型的掺杂粒子并且使第二选择性载流子传输前置层113”晶化以形成选择性载流子传输层113。简化了制造步骤，降低了制造成本。此外，还可以通过调整其他实施例中的步骤，以电池单元的正面和背面的同时热处理，以同时激活第一型的掺杂粒子和激活第二型的掺杂粒子，从而简化制造步骤和降低制造成本。
129.第五实施例
130.图8是根据本公开的第五实施例的电池单元的制造方法的流程示意图。
131.利用根据第五实施例的制造方法制造的电池单元的结构与如图2h所示的利用根据第一实施例的制造方法制造的电池单元的结构基本上相同，在此不再赘述。
132.根据第五实施例的制造方法与根据第一实施例的制造方法的不同之处在于以不同的方法制造中间半导体结构。
133.根据第五实施例的制造方法包括：
134.步骤s51，提供第一型的硅基底111并对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面处理。例如，硅基底111是电阻率为0.1
‑
10ω
·
cm的p型单晶硅。例如，表面处理包括利用氢氧化钠(naoh)或氢氧化钾(koh)溶液在制绒槽中对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面织构化处理以形成包括多个金字塔状子结构的绒面结构，用o3和hf混合溶液对金字塔状子结构进行圆滑处理，以及最后用tmah溶液对第二表面进行抛光处理。
135.步骤s52，在硅基底111的第一表面上局部地喷涂硼酸(h3bo3)，采用激光对硅基底111的第一表面进行高温热处理以形成多个第一掺杂部分116，然后移除第一表面上的硼酸。
136.步骤s53，在硅基底111的第二表面上形成钝化介质层112。具体地，采用硝酸氧化方式在硅基底111的第二表面上形成一层1nm的二氧化硅的钝化介质层112。
137.步骤s54，在钝化介质层112的背向硅基底111的表面上形成具有第二型的掺杂粒子的第一选择性载流子传输前置层113’和本征的第二选择性载流子传输前置层113”的叠层。具体地，通过pvd工艺形成掺杂有磷的第一选择性载流子传输前置层113’和本征的第二选择性载流子传输前置层113”。该第一选择性载流子传输前置层113’和该第二选择性载流子传输前置层113”分别为30nm的非晶硅层和20nm的非晶硅层。
138.步骤s55，对步骤s54中所形成的半导体结构进行高温退火处理使得激活第一选择性载流子传输前置层113’中的第二型的掺杂粒子并且使第一选择性载流子传输前置层113’和第二选择性载流子传输前置层113”晶化以形成掺杂的选择性载流子传输层113。此外，在进行高温退火处理的过程中，还在包括多个第一掺杂部分116的第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上形成了第一氧化层1152，在选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成了第二氧化层1131。例如，高温热处理可以在850℃下进行。
139.步骤s56，移除第一氧化层1152和第二氧化层1131。例如，使用hf溶液。
140.步骤s57，分别在第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上以及选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成第一钝化层117和第二钝化层118。例如，第一钝化层117和第二钝化层118可以分别为氧化铝层和氮化硅层的叠层。
141.这样，通过步骤s51
‑
s57形成了中间半导体结构。下面通过步骤s58对中间半导体结构进一步进行处理。
142.步骤s58，通过在第一钝化层117上印刷第一浆料并进行烧结处理而形成穿过第一钝化层117分别与多个第一掺杂部分116欧姆接触的第一接触电极1191，并且通过在第二钝化层118上印刷第三浆料并进行烧结处理而形成穿过第二钝化层118而与选择性载流子传输层113欧姆接触的第二接触电极1192。
143.第六实施例
144.图9是根据本公开的第六实施例的电池单元的制造方法的流程示意图。图10是采用激光300对硅基底111进行局部热处理以局部地激活在其第一表面形成的第一掺杂源层114
”’
中的第一型的掺杂粒子以形成多个第一掺杂部分116的示意图。
145.利用根据第六实施例的制造方法制造的电池单元的结构与如图2h所示的利用根据第一实施例的制造方法制造的电池单元的结构基本上相同，在此不再赘述。
146.根据第六实施例的制造方法与根据第一实施例的制造方法的不同之处在于以不同的方法制造中间半导体结构。
147.根据第六实施例的制造方法包括：
148.步骤s61，提供第一型的硅基底111并对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面处理。例如，硅基底111是电阻率为0.1
‑
10ω
·
cm的p型单晶硅。例如，表面处理包括利用氢氧化钠(naoh)或氢氧化钾(koh)溶液在制绒槽中对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面织构化处理以形成包括多个金字塔状子结构的绒面结构，用hno3和hf混合溶液对金字塔状子结构进行圆滑处理，以及最后用hno3和hf溶液对第二表面进行湿刻处理。
149.步骤s62，在硅基底111的第一表面上形成完全覆盖第一表面的整面的具有第一型的掺杂粒子的第一掺杂源层114
”’
。具体地，在本实施例中，采用apcvd工艺形成含有诸如硼的第一型的掺杂粒子的诸如二氧化硅的氧化层作为该第一掺杂源层114
”’
。
150.步骤s63，采用激光300对硅基底111的第一表面进行局部热处理以局部地激活第一掺杂源层114
”’
中的第一型的掺杂粒子从而形成多个第一掺杂部分116，如图10所示，然后移除第一掺杂源层114
”’
，例如使用hf溶液。
151.步骤s64，在硅基底111的第二表面上形成钝化介质层112。具体地，采用pecvd在硅基底111的背面形成一层2nm的氮氧化硅的钝化介质层112。
152.步骤s65，在钝化介质层112的背向硅基底111的表面上形成具有第二型的掺杂粒子的第一选择性载流子传输前置层113’。具体地，通过pecvd工艺形成70nm的掺杂磷的非晶硅层作为该第一选择性载流子传输前置层113’。
153.步骤s66，通过高温退火处理激活第一选择性载流子传输前置层113’中的第二型的掺杂粒子并且对第一选择性载流子传输前置层113’晶化以形成选择性载流子传输层113。此外，在进行高温退火处理的过程中，还在包括多个第一掺杂部分116的第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上形成了第一氧化层1152、在选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成了第二氧化层1131。例如，高温退火处理包括在退火炉管中以860℃进行高温热处理。
154.步骤s67，移除第一氧化层1152和第二氧化层1131。例如，使用hf溶液。
155.步骤s68，分别在第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上以及选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成第一钝化层117和第二钝化层118。例如，第一钝化层117和第二钝化层118可以分别为氧化铝层、氧化镓层和氮氧化硅层的叠层。
156.这样，通过步骤s61
‑
s68形成了中间半导体结构。下面通过步骤s69对中间半导体结构进一步进行处理。
157.步骤s69，通过在第一钝化层117上印刷第一浆料并进行烧结处理而形成穿过第一钝化层117分别与多个第一掺杂部分116欧姆接触的第一接触电极1191，并且通过在第二钝化层118上印刷第三浆料并进行烧结处理而形成穿过第二钝化层118而与选择性载流子传输层113欧姆接触的第二接触电极1192。
158.第七实施例
159.图11是根据本公开的第七实施例的电池单元的制造方法的流程示意图。图12a是在硅基底111的第一表面上形成图案化的掩模层114”后的结构示意图。图12b是在硅基底111的第一表面上形成图案化的掩模层114”和第一掺杂源层114
”’
后的结构示意图。
160.利用根据第七实施例的制造方法制造的电池单元的结构与如图2h所示的利用根据第一实施例的制造方法制造的电池单元的结构基本上相同，在此不再赘述。
161.根据第七实施例的制造方法与根据第一实施例的制造方法的不同之处在于以不同的方法制造中间半导体结构。
162.根据第七实施例的制造方法包括：
163.步骤s71，提供第一型的硅基底111并对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面处理。例如，硅基底111是电阻率为0.1
‑
10ω
·
cm的p型单晶硅。例如，表面处理包括利用氢氧化钠(naoh)或氢氧化钾(koh)溶液在制绒槽中对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面织构化处理以形成包括多个金字塔状子结构的绒面结构，用硝酸(hno3)和氢氟酸(hf)混合溶液对金字塔状子结构进行圆滑处理，以及最后用tmah溶液对第二表面进行抛光
处理。
164.步骤s72，在硅基底111的第一表面上完全覆盖第一表面的掩模层114”，并图案化掩模层114”，使局部第一表面暴露，如图12a所示。具体地，采用pecvd形成完全覆盖第一表面的氧化硅作为掩模层114”，然后利用激光使整面的掩模层114”图案化，即利用激光对需要形成第一掺杂部分116的区域进行开膜。
165.步骤s72’，在第一表面和掩模层114”的背向硅基底111的表面上形成第一掺杂源层114
”’
，如图12b。例如，采用apcvd形成含有诸如硼的第一型的掺杂粒子的诸如二氧化硅的氧化层作为第一掺杂源层114
”’
。
166.步骤s72”，对步骤s72’形成的半导体结构进行高温退火处理，激活第一掺杂源层114
”’
中的第一型的掺杂粒子以在硅基底111的未被掩模层114”覆盖的第一表面中形成多个彼此分开的多个第一掺杂部分116。例如，高温退火处理可以在930℃下进行。
167.步骤s72
”’
，移除掩模层114”和第一掺杂源层114
”’
，例如，使用hf溶液。此外，在步骤s72
”’
中，还可以移除在上述步骤s72’和s72”中形成在硅基底111的第二表面上的氧化层。
168.步骤s73，在硅基底111的第二表面上形成钝化介质层112。具体地，采用pecvd在硅基底111的背面形成一层1.2nm的二氧化硅的钝化介质层112。
169.步骤s74，在钝化介质层112背向硅基底111的表面上形成具有第二型的掺杂粒子的第一选择性载流子传输前置层113’。具体地，该第一选择性载流子传输前置层113’为70nm的掺杂磷的非晶硅层。
170.步骤s75，通过高温退火处理激活第一选择性载流子传输前置层113’中的第二型的掺杂粒子并且使第一选择性载流子传输前置层113’晶化以形成选择性载流子传输层113。此外，在进行高温退火处理的过程中，还在包括多个第一掺杂部分116的第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上形成了第一氧化层1152，在选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成了第二氧化层1131。例如，高温退火处理包括在退火炉管中以850℃进行高温热处理。
171.步骤s76，移除第一氧化层1152和第二氧化层1131。例如，使用hf溶液。
172.步骤s77，分别在第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上以及选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成第一钝化层117和第二钝化层118。例如，第一钝化层117和第二钝化层118可以分别为氧化铝层和氮化硅层的叠层。
173.这样，通过步骤s71
‑
s77形成了中间半导体结构。下面通过步骤s78对中间半导体结构进一步进行处理。
174.步骤s78，通过在第一钝化层117上印刷第一浆料并进行烧结处理而形成穿过第一钝化层117分别与多个第一掺杂部分116欧姆接触的第一接触电极1191，并且通过在第二钝化层118上印刷第三浆料并进行烧结处理而形成穿过第二钝化层118而与选择性载流子传输层113欧姆接触的第二接触电极1192。
175.第八实施例
176.图13是根据本公开的第八实施例的电池单元的制造方法的流程示意图。
177.利用根据第八实施例的制造方法制造的电池单元的结构与如图2h所示的利用根据第一实施例的制造方法制造的电池单元的结构基本上相同，在此不再赘述。
178.根据第八实施例的制造方法与根据第一实施例的制造方法的不同之处在于以不同的方法制造中间半导体结构。
179.根据第八实施例的制造方法包括：
180.步骤s81，提供第一型的硅基底111并对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面处理。例如，硅基底111是电阻率为0.1
‑
10ω
·
cm的p型单晶硅。例如，表面处理包括利用氢氧化钠(naoh)或氢氧化钾(koh)溶液在制绒槽中对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面织构化处理以形成包括多个金字塔状子结构的绒面结构，用硝酸(hno3)和氢氟酸(hf)混合溶液对金字塔状子结构进行圆滑处理。
181.步骤s82，在硅基底111的第一表面上形成完全覆盖第一表面的诸如氧化硅的掩模层114”，利用激光图案化掩模层114”。
182.步骤s82’，在含有第一型的掺杂粒子的扩散炉中对硅基底111的未被掩模层114”覆盖的第一表面进行扩散处理以形成彼此分开的多个第一掺杂部分116。例如，在970℃下在含有bcl3的扩散炉中对硅基底111的未被掩模层114”覆盖的第一表面进行扩散处理。
183.步骤s82”，移除掩模层114”和在步骤s82’中形成在硅基底111的第二表面上的氧化层。例如，使用hno3和hf溶液。
184.步骤s83，在硅基底111的第二表面上形成钝化介质层112。具体地，采用lpcvd在硅基底111的背面形成一层1.5nm的二氧化硅的钝化介质层112。
185.步骤s84，在钝化介质层112的背向硅基底111的表面上形成具有第二型的掺杂粒子的第一选择性载流子传输前置层113’。具体地，在620℃下通过lpcvd工艺在钝化介质层112的背向硅基底111的表面上形成一层厚度为70nm的掺杂磷的非晶硅层作为第一选择性载流子传输前置层113’。
186.步骤s85，通过高温退火处理激活第一选择性载流子传输前置层113’中的第二型的掺杂粒子并且使第一选择性载流子传输前置层113’晶化以形成选择性载流子传输层113。此外，在进行高温退火处理的过程中，还在包括多个第一掺杂部分116的第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上形成了第一氧化层1152，在选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成了第二氧化层1131。例如，高温退火处理包括在退火炉管中以900℃进行高温热处理。
187.步骤s86，移除第一氧化层1152和第二氧化层1131。例如，使用hf溶液。
188.步骤s87，分别在第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上以及选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成第一钝化层117和第二钝化层118。例如，第一钝化层117和第二钝化层118可以分别为氧化铝层和氮化硅层的叠层。
189.这样，通过步骤s81
‑
s87形成了中间半导体结构。下面通过步骤s88对中间半导体结构进一步进行处理。
190.步骤s88，通过在第一钝化层117上印刷第一浆料并进行烧结处理而形成穿过第一钝化层117分别与多个第一掺杂部分116欧姆接触的第一接触电极1191，并且通过在第二钝化层118上印刷第三浆料并进行烧结处理而形成穿过第二钝化层118而与选择性载流子传输层113欧姆接触的第二接触电极1192。
191.第九实施例
192.图14是根据本公开的第九实施例的电池单元的制造方法的流程示意图。图15示出
了根据该实施例的制造方法制造的电池单元的结构示意图。
193.如图15所示，利用根据第九实施例的制造方法制造的电池单元的结构与利用根据第一实施例至第八实施例的制造方法制造的电池单元的结构的不同之处在于，在第一接触电极1191与第一掺杂部分116之间还存在第一掺杂源部分114。
194.根据第九实施例的制造方法包括：
195.步骤s91，提供第一型的硅基底111并对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面处理。例如，硅基底111是电阻率为0.1
‑
10ω
·
cm的p型单晶硅。例如，表面处理包括利用氢氧化钠(naoh)或氢氧化钾(koh)溶液在制绒槽中对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面织构化处理以形成包括多个金字塔状子结构的绒面结构，用硝酸(hno3)和氢氟酸(hf)混合溶液对金字塔状子结构进行圆滑处理，以及最后用tmah溶液对第二表面进行抛光处理。
196.步骤s92，利用掩模版200在硅基底111的第一表面上形成包括具有第一型的掺杂粒子的多个第一掺杂源部分114的第一掺杂源层，例如通过pvd。具体地，在本实施例中，该第一掺杂源部分114为含有硼的非晶硅部分。此外，例如，第一掺杂源部分114可以为非晶硅层、微晶硅层或二者的叠层。
197.步骤s93，在硅基底111的第二表面上形成钝化介质层112。具体地，在本实施例中，采用pecvd在硅基底111的背面形成一层1.5nm的二氧化硅的钝化介质层112。
198.步骤s94，在钝化介质层112的背向硅基底111的表面上形成具有第二型的掺杂粒子的第一选择性载流子传输前置层113’。具体地，在本实施例中，通过pvd工艺形成70nm的掺杂磷的非晶硅层作为第一选择性载流子传输前置层113’。
199.步骤s95，通过高温退火处理激活第一掺杂源部分114中的第一型的掺杂粒子以在硅基底111的第二表面中形成多个第一掺杂部分116，并且激活第一选择性载流子传输前置层113’中的第二型的掺杂粒子并使第一选择性载流子传输前置层113’晶化以形成选择性载流子传输层113。此外，在进行高温退火处理的过程中，还在包括多个第一掺杂源部分114的第一掺杂源层和硅基底111的第一表面上形成了第一氧化层1152、在选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成了第二氧化层1131。例如，高温退火处理包括在退火炉管中以850℃进行高温热处理。
200.步骤s96，移除第一掺杂源层、第一氧化层1152和第二氧化层1131。例如，使用hf溶液。具体地，例如，首先利用hf溶液清洗掉由于高温退火处理产生的第一氧化层1152和第二氧化层1131，然后，进而利用koh溶液、或naoh溶液、或tmah溶液、或hno3溶液和hf溶液的混合溶液清洗掉第一掺杂源层。
201.步骤s97，分别在包括多个第一掺杂源部分114的第一掺杂源层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上以及选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成第一钝化层117和第二钝化层118。例如，第一钝化层117和第二钝化层118可以分别为氧化铝层和氮化硅层的叠层。
202.这样，通过步骤s91
‑
s97形成了中间半导体结构。下面通过步骤s98对中间半导体结构进一步进行处理。
203.步骤s98，通过在第一钝化层117上印刷第一浆料并进行烧结处理而形成穿过第一钝化层117分别与多个第一掺杂源部分114欧姆接触的第一接触电极1191，并且通过在第二
钝化层118上印刷第三浆料并进行烧结处理而形成穿过第二钝化层118与选择性载流子传输层113欧姆接触的第二接触电极1192，如图15所示。该第一接触电极1191进而经由第一掺杂源部分114与第一掺杂部分116欧姆接触。
204.第十实施例
205.利用根据第十实施例的制造方法制造的电池单元的结构与如图2h所示的利用根据第一实施例的制造方法制造的电池单元的结构不同之处仅在于，在第十实施例中，第一型为n型并且第二型为p型，其他相关描述在此不再赘述。
206.根据第十实施例的制造方法与根据第一实施例的制造方法的不同之处在于以不同的方法制造中间半导体结构。
207.根据第十实施例的制造方法包括：
208.步骤s101，提供第一型的硅基底111并对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面处理。例如，硅基底111是电阻率为0.1
‑
10ω
·
cm的n型单晶硅。例如，表面处理包括利用氢氧化钠(naoh)或氢氧化钾(koh)溶液在制绒槽中对硅基底111的第一表面和第二表面进行表面织构化处理以形成包括多个金字塔状子结构的绒面结构，用hno3和hf混合溶液对金字塔状子结构进行圆滑处理，以及最后用hno3和hf溶液对第二表面进行湿刻处理。
209.步骤s102，采用离子注入工艺在硅基底111的第一表面上局部地注入第一型的掺杂粒子。在本实施例中，第一型的掺杂粒子为磷粒子。
210.步骤s103，在硅基底111的第二表面上形成钝化介质层112。具体地，采用pecvd在硅基底111的背面形成一层2.0nm的氧化铝层和氧化钛层的叠层作为钝化介质层112。
211.步骤s104，在钝化介质层112的背向硅基底111的表面上形成本征的第二选择性载流子传输前置层113”。具体地，通过pecvd工艺形成60nm的非晶硅的第二选择性载流子传输前置层113”。
212.步骤s105，利用离子注入工艺对本征的第二选择性载流子传输前置层113”注入第二型的第一掺杂粒子以使其至少部分地转变为第一选择性载流子传输前置层113’。第二型的掺杂粒子例如硼。例如，高温退火处理包括在退火炉管中以900℃进行高温热处理。
213.步骤s106，对步骤s105中所形成的半导体结构进行高温退火处理使得激活硅基底111的第一表面中的第一型的掺杂粒子以形成多个第一掺杂部分116，并且同时激活第一选择性载流子传输前置层113’中的第二型的掺杂粒子并使第二选择性载流子传输前置层113”和转变得到的第一选择性载流子传输前置层113’晶化。此外，在进行高温退火处理的过程中，还在包括多个第一掺杂部分116的第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上形成了第一氧化层1152，并且还在选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成了第二氧化层1131。例如，高温热处理可以在950℃下进行。
214.步骤107，移除第一氧化层1152和第二氧化层1131。例如，使用hf溶液。
215.步骤s108，分别在第一掺杂层的背向硅基底111的表面和硅基底111的第一表面上以及选择性载流子传输层113的背向硅基底111的表面上形成第一钝化层117和第二钝化层118。例如，第一钝化层117和第二钝化层118可以分别为氧化铝层、氧化钛层和氮氧化硅层的叠层。
216.这样，通过步骤s101
‑
s108形成了中间半导体结构。下面通过步骤s109对中间半导体结构进一步进行处理。
217.步骤s109，通过在第一钝化层117上印刷第一浆料并进行烧结处理而形成穿过第一钝化层117分别与多个第一掺杂部分116中对应的第一掺杂部分116欧姆接触的第一接触电极1191，并且通过在第二钝化层118上印刷第三浆料并进行烧结处理而形成穿过第二钝化层118与选择性载流子传输层113欧姆接触的第二接触电极1192。
218.本公开还包括以下技术方案：
219.技术方案1、一种硅基太阳能电池单元的制造方法，包括：
220.提供中间半导体结构，所述中间半导体结构包括：
221.第一型的硅基底，其具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；
222.多个第一掺杂部分，其形成于所述硅基底的第一表面中，多个所述第一掺杂部分彼此分开并且掺杂有第一型的掺杂粒子；
223.第一钝化层，其形成于多个所述第一掺杂部分的背向所述硅基底的表面和所述硅基底的第一表面上；
224.钝化介质层，其形成于所述硅基底的第二表面上；以及
225.选择性载流子传输层，其形成于所述钝化介质层背离所述硅基底的表面，所述选择性载流子传输层掺杂有第二型的掺杂粒子；以及
226.通过在所述中间半导体结构的所述第一钝化层的背离所述硅基底的表面上印刷第一浆料并进行烧结处理而形成多个第一接触电极，所述第一接触电极穿透所述第一钝化层而与所述第一掺杂部分欧姆接触。
227.技术方案2、根据技术方案1所述的制造方法，其中，所述提供所述中间半导体结构包括：
228.提供所述第一型的硅基底；
229.通过在所述硅基底的所述第一表面上印刷第二浆料并进行高温热处理而形成多个所述第一掺杂部分；
230.移除所述第二浆料；以及
231.在所述第一掺杂部分的背离所述硅基底的表面和所述硅基底的所述第一表面上形成第一钝化层。
232.技术方案3、根据技术方案2所述的制造方法，其中，
233.所述第二浆料包括铝浆或硼浆。
234.技术方案4、根据技术方案1所述的制造方法，其中，所述提供所述中间半导体结构包括：
235.提供所述第一型的硅基底；
236.采用离子注入工艺在所述硅基底的所述第一表面中局部地注入第一型的掺杂粒子，并通过高温热处理激活所述第一型的掺杂粒子以形成多个所述第一掺杂部分；以及
237.在所述第一掺杂部分的背离所述硅基底的表面和所述硅基底的所述第一表面上形成第一钝化层。
238.技术方案5、根据技术方案1所述的制造方法，其中，所述提供所述中间半导体结构包括：
239.提供所述第一型的硅基底；
240.通过在所述硅基底的所述第一表面上局部地喷涂含有第一型的掺杂粒子的溶液
并对所述硅基底进行热处理而形成多个所述第一掺杂部分；以及
241.在所述第一掺杂部分的背离所述硅基底的表面和所述硅基底的所述第一表面上形成第一钝化层。
242.技术方案6、根据技术方案5所述的制造方法，其中，
243.所述第一型为p型，所述第二型为n型，所述溶液为硼酸溶液。
244.技术方案7、根据技术方案1所述的制造方法，其中，所述提供所述中间半导体结构包括：
245.提供所述第一型的硅基底；
246.在所述硅基底的所述第一表面上形成完全覆盖第一表面的整面的具有第一型的掺杂粒子的第一掺杂源层，并且通过利用激光对所述硅基底的所述第一表面进行局部热处理以局部地激活所述第一掺杂源层中的所述第一型的掺杂粒子而形成多个所述第一掺杂部分；
247.移除所述第一掺杂源层；以及
248.在所述第一掺杂部分的背离所述硅基底的表面和所述硅基底的所述第一表面上形成第一钝化层。
249.技术方案8、根据技术方案1所述的制造方法，其中，所述提供所述中间半导体结构包括：
250.提供所述第一型的硅基底；
251.在所述硅基底的所述第一表面上形成图案化的掩模层使得所述第一表面被局部地暴露，在所述第一表面和所述掩模层的背向所述硅基底的表面上形成具有第一型的掺杂粒子的第一掺杂源层，并且通过高温退火处理激活所述第一型的掺杂粒子以形成多个所述第一掺杂部分；
252.移除所述掩模层和所述第一掺杂源层；以及
253.在所述第一掺杂部分的背离所述硅基底的表面和所述硅基底的所述第一表面上形成第一钝化层。
254.技术方案9、根据技术方案1所述的制造方法，其中，所述提供所述中间半导体结构包括：
255.提供所述第一型的硅基底；
256.在所述硅基底的所述第一表面上形成图案化的掩模层使得所述第一表面被局部地暴露，在含有第一型的掺杂粒子的扩散炉中对所述硅基底的暴露的第一表面进行扩散处理以形成多个所述第一掺杂部分；
257.移除所述掩模层；以及
258.在所述第一掺杂部分的背离所述硅基底的表面和所述硅基底的所述第一表面上形成第一钝化层。
259.技术方案10、根据技术方案1
‑
9中任一项所述的制造方法，其中，
260.所述第一接触电极沿所述硅基底的厚度方向在所述硅基底上的投影落入所述第一掺杂部分沿所述硅基底的厚度方向在所述硅基底上的投影内。
261.技术方案11、根据技术方案1
‑
9中任一项所述的制造方法，其中，
262.所述硅基底和所述第一掺杂层是单晶硅或多晶硅，并且
263.所述选择性载流子传输层是微晶硅层、非晶硅层和多晶硅层中的一种或多种的单层或叠层。
264.技术方案12、根据技术方案1
‑
9中任一项所述的制造方法，其中，所述提供所述中间半导体结构还包括：
265.通过以下中的任一种在所述硅基底的第二表面上形成钝化介质层：炉管氧化工艺、硝酸氧化工艺、臭氧氧化工艺、原子层沉积工艺、化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺和快速等离子体沉积工艺。
266.技术方案13、根据技术方案1
‑
9中任一项所述的制造方法，其中，所述提供所述中间半导体结构还包括：
267.在所述钝化介质层的背向所述硅基底的表面形成：
268.具有n型的掺杂粒子的选择性载流子传输前置层，或者
269.本征的选择性载流子传输前置层和具有n型的掺杂粒子的第二掺杂源层的叠层；以及
270.对形成所述选择性载流子传输前置层的所述硅基底进行高温退火处理，激活n型的掺杂粒子并使选择性载流子传输前置层晶化以形成所述选择性载流子传输层。
271.技术方案14、根据技术方案1
‑
9中任一项所述的制造方法，其中，所述提供所述中间半导体结构还包括：
272.通过管式等离子体增强化学气相沉积或原子层沉积形成所述第一钝化层。
273.技术方案15、根据技术方案1
‑
9中任一项所述的制造方法，其中，
274.所述中间半导体结构还包括第二钝化层，其在所述选择性载流子传输层的背向所述硅基底的表面上，
275.技术方案16、根据技术方案15所述的制造方法，其中，所述提供所述中间半导体结构还包括：
276.通过管式等离子体增强化学气相沉积或原子层沉积形成所述第二钝化层。
277.技术方案17、根据技术方案15所述的制造方法，还包括：
278.通过在所述中间半导体结构的所述第二钝化层的背向所述硅基底的表面上印刷第三浆料并进行烧结处理而形成多个第二接触电极，所述多个第二接触电极穿透所述第二钝化层而与所述选择性载流子传输层欧姆接触。
279.技术方案18、根据技术方案17所述的制造方法，其中
280.所述第一浆料包括铝浆或银铝浆，并且
281.所述第三浆料包括银浆或铝浆。
282.技术方案19、根据技术方案6所述的制造方法，其中，
283.所述第一钝化层是氧化硅层、氧化铝层、氧化镓层、氧化钛层、氮氧化硅层、氮氧化铝层、硅层、氮化硅层中的一种或多种的单层或叠层，
284.所述第二钝化层是氧化硅层、氧化铝层、氧化镓层、氧化钛层、氮氧化硅层、氮氧化铝层、硅层、氮化硅层中的一种或多种的单层或叠层，并且
285.所述钝化介质层是氧化硅层、氧化铝层、氧化镓层、氧化钛层、氮氧化硅层、氮氧化铝层、氮化硅层中的一种或多种的单层或叠层。
286.技术方案20、一种硅基太阳能电池单元，其是根据技术方案1
‑
19中任一项所述的
制造方法制造的，所述硅基太阳能电池单元包括：
287.第一型的硅基底，其具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；
288.多个第一掺杂部分，其形成于所述硅基底的第一表面中，多个所述第一掺杂部分彼此分开并且掺杂有第一型的掺杂粒子；
289.第一钝化层，其形成于多个所述第一掺杂部分的背向所述硅基底的表面和所述硅基底的第一表面上；
290.钝化介质层，其形成于所述硅基底的第二表面上；
291.选择性载流子传输层，其形成于所述钝化介质层背离所述硅基底的表面，所述选择性载流子传输层掺杂有第二型的掺杂粒子；以及
292.多个第一接触电极，所述第一接触电极穿透所述第一钝化层而与所述第一掺杂部分欧姆接触。
293.技术方案21、根据技术方案20所述的电池单元，其中，
294.所述第一型为n型，所述第二型为p型；或者，所述第一型为p型，所述第二型为n型。
295.技术方案22、根据技术方案20或21所述的电池单元，还包括：
296.第二钝化层，其形成于所述选择性载流子传输层背向所述硅基底的表面；以及
297.第二接触电极，其穿过所述第二钝化层与所述选择性载流子传输层欧姆接触。
298.本公开的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等同范围来限定。