一种太阳能电池及其制作方法与流程

1.本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种太阳能电池及其制作方法。


背景技术：

2.太阳能电池是一种利用光生伏打效应将光能转化成电能的装置。当太阳光 照射在太阳能电池时，太阳电池的半导体层吸收太阳光，并产生电子-空穴对。 电子-空穴对在pn结内建电场的作用下分离。内建电场使得光生电子向n型层 运动，光生空穴向p型层运动。此时，太阳能电池内形成与内建电场相反的电 场。当接通太阳能电池外电路时，光生载流子(光生电子、光生空穴)可以在外 电路迁移，从而使得光能以电能的形式输出。
3.为了避免金属电极与硅基底直接接触造成复合，一般可以采用钝化接触的 方式降低复合速率，该钝化膜整面覆盖在硅基底的表面，对硅基底的表面进行钝 化，并与金属电极对应设置。该钝化膜可以包括隧穿层也可以不包括隧穿层。当 然，也可以选用局域钝化接触结构降低表面复合速率，但是目前局域钝化接触结 构的制备工艺比较复杂，且引入较多热处理和清洗工艺，导致太阳能电池不仅制 备成本高，过程品质也难以控制，从而影响产品性能。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种太阳能电池及其制作方法，以简化局部钝化接 触结构的制备工艺，提高过程品质可控性，提高产品性能。
5.第一方面，本发明提供一种太阳能电池的制作方法。该太阳能电池的制作方 法包括如下步骤：
6.提供一具有相对p型层和n型层的硅基底，在p型层的上方形成硅膜；对 硅膜的局部区域进行p型掺杂，获得形成有局部掺杂部的硅膜；对形成有局部 掺杂部的硅膜进行刻蚀，以去除硅膜除局部掺杂部外的区域；在局部掺杂部上形 成第一电极；在n型层的上方形成第二电极。
7.本发明提供的太阳能电池的制作方法，利用硅材料中p型杂质元素浓度越 高，硅材料越不容易刻蚀这一原理，对硅膜局部区域进行p型掺杂，使得经过p 型掺杂的区域(即局部掺杂部)具有较低的刻蚀速率，而没有经过p型掺杂的区 域(硅膜除局部掺杂部的区域)具有较高的刻蚀速率。基于此，在没有光刻工艺 转移图案的前提下，对形成有局部掺杂部的硅膜进行刻蚀，可去除硅膜除局部掺 杂部外的区域，使得保留的局部掺杂部作为局部钝化接触结构与后续形成的第 一电极接触。此时，第一电极通过局部与p型层实现钝化接触，从而降低p型 层表面具有较低的表面复合速率。同时，由于硅膜形成在硅基底的p型层上方， 使得对形成有局部掺杂部的硅膜进行刻蚀时，刻蚀剂不仅对p型层损伤比较小， 还能够避免出现不均匀刻蚀现象，以均匀完全的去除硅膜除局部掺杂部的区域， 从而保证硅基底的质量稳定，提高产品器件性能。
8.不仅如此，由于对形成有局部掺杂部的硅膜进行刻蚀，以去除硅膜除所述局 部掺
杂部外的区域，使得p型层存在没有被局部掺杂部覆盖的区域，因此，p型 层域没有被局部掺杂部覆盖的区域不存在光寄生吸收，可以减少因为光寄生吸 收所带来的光利用率降低的问题。由此可见，本发明提供的太阳能电池的制作方 法可以在没有引入光刻、清洗等步骤的前提下，采用一次掺杂和一次刻蚀的方式 完成局部钝化接触结构的制作，从而简化钝化接触结构的制作过程，降低太阳能 电池的过程品质控制难度。
9.在一种可能的实现方式中，当硅基底的p型层侧为受光面时，局部掺杂部 作为局部钝化接触结构与第一电极接触。此时，局部钝化接触结构可以避免第一 电极直接与硅基底接触，降低复合速率，提高电流导出能力。
10.在一种可能的实现方式，当硅基底的p型层侧为背光面时，局部掺杂部作 为局部钝化接触结构与第一电极接触。此时，局部钝化接触结构可以避免第一电 极直接与硅基底接触，降低复合速率，提高电流导出能力。
11.在一种可能的实现方式中，上述硅膜为本征硅膜。由于本征硅膜所含有的硅 材料为本征硅。此时，本征硅不含有p型杂质元素和n型杂质元素。而局部掺 杂部掺杂有p型杂质元素，使得局部掺杂部的刻蚀速率低于本征硅的刻蚀速率， 因此，当刻蚀形成有局部掺杂部的硅膜时，可以在去除硅膜除局部掺杂部之外的 区域的同时，保留局部掺杂部。
12.在一种可能的实现方式中，上述硅膜为轻掺杂硅膜。该轻掺杂硅膜轻掺杂有 n型杂质元素或p型杂质元素。
13.当硅材料中n型杂质元素的掺杂浓度越高，硅材料越容易被刻蚀，硅材料 中p型杂质元素的掺杂浓度越高，硅材料不容易被刻蚀。基于此，设定硅膜轻掺 杂有n型杂质元素，在此基础上，对硅膜的局部区域进行p型掺杂，使得所形 成的局部掺杂部以n型补偿掺杂区域存在。此时，局部掺杂部的刻蚀速率小于 其它区域的刻蚀速率，因此，对形成有局部掺杂部的硅膜进行刻蚀时，可以去除 硅膜除局部掺杂部之外的区域，保留局部硅膜。
14.当硅材料中p型杂质元素的掺杂浓度越高，硅材料(相对于本征硅)越不 容易被刻蚀。基于此，设定硅膜轻掺杂有p型杂质元素，在此基础上，对硅膜的 局部区域进行p型掺杂，使得所形成的局部掺杂部的刻蚀速率小于其它区域的 刻蚀速率，因此，刻蚀形成有局部掺杂部的硅膜时，可以在去除局部掺杂部的同 时，保留局部硅膜。
15.在一种可能的实现方式中，在形成有局部掺杂部的硅膜中，硅膜除局部掺杂 部外的区域含有有效掺杂浓度小于10
19
cm-3
的杂质元素。当硅膜除局部掺杂部外 的区域轻掺杂有p型杂质元素，硅膜除局部掺杂部外的区域含有的杂质元素为 p型杂质元素。当硅膜轻掺杂有n型杂质元素，硅膜含有的杂质元素为n型杂 质元素。
16.在一种可能的实现方式中，在形成有局部掺杂部的硅膜中，局部掺杂部均含 有有效掺杂浓度为10
19
cm-3
～10
22
cm-3
的p型杂质元素。
17.当硅膜轻掺杂有p型杂质元素时，且含有有效掺杂浓度小于10
19
cm-3
的杂 质元素，由于局部掺杂部含有的p型杂质元素的有效掺杂浓度为10
19
cm-3
～ 10
22
cm-3
，因此，局部掺杂部的多数载流子为空穴，呈现p型掺杂硅的特征。基 于此，刻蚀形成有局部掺杂部的硅膜时，可以在去除硅膜除局部掺杂部外的区域 的同时，保留局部硅膜。
18.在一种可能的实现方式中，上述p型掺杂的工艺为热扩散工艺。
19.在一种可能的实现方式中，上述热扩散工艺的掺杂源形成方式为局部形成 方式。该热扩散工艺的杂质元素驱入方式为以加热设备为热源的驱入方式。此时， 由于掺杂源已
经局部形成，使得只需采用管式加热或其它加热方式将杂质元素 驱入硅膜的局部区域中，因此，本发明提供的太阳能电池的制作方法中，p型掺 杂无需另外在硅膜表面形成掩膜图案，从而减少清洗和刻蚀流程，进而降低杂质 引入几率。
20.在一种可能的实现方式中，上述热扩散工艺的掺杂源形成方式为整面形成 方式。该热扩散工艺的杂质元素驱入方式为以激光为热源的局部驱入方式。此时， 由于以激光为热源将杂质元素局部驱入硅膜的局部区域中，因此，本发明提供的 太阳能电池的制作方法中，无需在相应表面图形化形成掺杂源，从而有效减少工 艺复杂度。
21.在一种可能的实现方式中，上述p型掺杂的工艺为离子注入工艺。该离子 注入工艺的离子注入设备具有掩膜板。此时，对硅膜的局部区域进行p型掺杂 时，无需另外在相应表面形成掩膜图案，从而减少清洗和刻蚀流程，进而降低杂 质引入几率。
22.在一种可能的实现方式中，上述刻蚀为湿法刻蚀。该湿法刻蚀的刻蚀剂可以 为酸性刻蚀剂或碱性刻蚀剂。
23.当湿法刻蚀的刻蚀剂为酸性刻蚀剂时，酸性刻蚀剂可以至少包括hf和磷酸 混合溶液，hf和hno3形成的混合溶液，hno3和nh4f形成的混和溶液。当 然，酸性刻蚀剂还可以包括醋酸和/或高氯酸等。
24.当湿法刻蚀的刻蚀剂为碱性刻蚀剂时，碱性刻蚀剂可以为naoh溶液，koh 溶液、四甲基氢氧化铵溶液中的一种或多种。
25.在一种可能的实现方式中，上述刻蚀为干法刻蚀。该干法刻蚀的刻蚀剂为含 卤素元素气体。含卤素元素气体可以包括cl2、hbr、hcl、cf4、sf6、c2f6、nf3、 clf3蒸汽，cclf5、cbrf4中的一种或多种。
26.在一种可能的实现方式中，在p型区的上方形成硅膜前，上述太阳能电池 的制作方法还包括：在p型层上形成隧穿材料层。在此基础上，当刻蚀形成有局 部掺杂部的硅膜时，隧穿材料层可以阻挡刻蚀剂进一步刻蚀p型层的上表面， 避免出现不均匀刻蚀现象，使得刻蚀剂可以均匀的将硅膜所形成的局部掺杂部 完全去除，从而进一步降低刻蚀剂对p型层的损伤，优化硅基底的质量，提高产 品器件性能。
27.在一种可能的实现方式中，在对形成有局部掺杂部的硅膜进行刻蚀，以去除 硅膜除局部掺杂部外的区域后，该隧穿材料层没有被局部掺杂部覆盖的区域被 去除。此时，隧穿材料层被局部掺杂部覆盖的区域可以饱和p型层的表面悬挂 键，从而降低表面态缺陷密度，提高产品器件性能。
28.在一些可能的实现方式中，在对形成有局部掺杂部的硅膜进行刻蚀，以去除 硅膜除局部掺杂部外的区域后，该隧穿材料层没有被局部掺杂部覆盖的区域被 保留。当隧穿材料层没有被局部掺杂部覆盖的区域被保留时，隧穿材料层可以饱 和p型层的表面悬挂键，从而降低表面态缺陷密度，提高产品器件性能。
29.在一些可能的实现方式中，上述硅膜的厚度为20nm～500nm，隧穿材料层的 厚度为0.5nm-5nm。
30.在一种可能的实现方式中，上述隧穿材料层的材质为介电层。隧穿材料层的 材质可以选自本征硅、氮氧硅、碳化硅、氮化化硅、氧化硅中的一种或多种。本 征硅可以为本征非晶硅和/或本征多晶硅。
31.在一种可能的实现方式中，提供一硅基底后，对形成有局部掺杂部的硅膜进 行刻
蚀，以去除硅膜除局部掺杂部外的区域前，上述太阳能电池的制作方法还包 括：在n型层的上形成隧穿氧化钝化接触结构，在隧穿氧化钝化接触结构形成 掩膜层。
32.采用上述技术方案的情况下，由于掩膜层形成在隧穿氧化钝化接触结构上， 因此，刻蚀形成有局部掺杂部的硅膜时，隧穿氧化钝化接触结构可以在掩膜层的 保护下，避免刻蚀剂对隧穿氧化钝化接触结构的刻蚀程度，保证隧穿氧化钝化接 触结构可以发挥有效的表面钝化功能，减少表面复合速率，提高电池效率。不仅 如此，该掩膜层还可以作为钝化层使用，从而简化电池工艺。
33.在一种可能的实现方式中，提供一硅基底后，在p型层的上方形成硅膜前， 上述太阳能电池的制作方法还包括：去除n型层的杂质材料。
34.采用上述技术方案的情况下，在制作硅基底的时候，可以先提供一n型硅 基底，采用扩散工艺在n型硅基底的上表面进行p型掺杂，从而制得n型层和 p型层相对的硅基底。但是这种工艺会出现绕掺杂问题，影响电池效率。基于此， 可以去除n型层上的杂质材料，这些杂质材料可以为形成在n型硅基底的下表 面形成的p型掺杂材料以及驱入过程中所形成的硼硅玻璃，从而保证电池性能。
35.第二方面，本发明提供一种太阳能电池。该太阳能电池采用第一方面或第一 方面任一可能的实现方式制作。
36.第二方面提供的太阳能电池的有益效果与第一方面或第一方面任一可能的 实现方式的有益效果相同。
附图说明
37.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部 分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不 当限定。在附图中：
38.图1a至图1f为本发明实施例提供的一种太阳能电池的制作方法的各个阶 段状态示意图；
39.图2a至图2f为本发明实施例提供的另一种太阳能电池的制作方法的各个 阶段状态示意图；
40.图3为本发明实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图；
41.图4a至图4g为本发明实施例提供的又一种太阳能电池的制作方法的各个 阶段状态示意图；
42.图5为本发明实施例提供的另一种太阳能电池的结构示意图；
43.图6a至图6g为本发明实施例提供的再一种太阳能电池的制作方法的各个 阶段状态示意图；
44.图7为本发明实施例提供的再一种太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
45.以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示 例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构 和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
46.在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比 例绘
制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细 节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是 示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人 员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
47.在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元 件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外， 如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元 件可以位于该另一层/元件“下”。
48.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对 重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的 特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多 个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个 或一个以上，除非另有明确具体的限定。
49.在相关技术公开的太阳能电池的制作方法中，经常形成局部钝化接触结构， 以利用抑制载流子复合速率，提高电池性能。常见的局部钝化接触结构的形成方 法可以分为以下三种：
50.第一种：利用光刻工艺在钝化材料层上方的氧化硅层形成光刻胶图案，在以 光刻胶图案为掩膜对氧化硅层进行刻蚀，形成掩膜图案；接着以掩膜图案为掩膜 对钝化材料层进行刻蚀，形成局部钝化接触结构。
51.第二种：在钝化材料层上形成掩膜材料层，利用刻蚀浆料对掩膜材料层进行 刻蚀，获得掩膜图案；接着以掩膜图案为掩膜，对钝化材料层进行刻蚀，获得局 部钝化接触结构。
52.第三种，在钝化材料层上形成掩膜图案，利用激光进行图形化处理，获得局 部钝化接触结构。
53.由上可见，在第一种形成方法中所涉及的光刻工艺和刻蚀工艺均含有各种 刻蚀步骤和各种清洗步骤。在第二种形成方法和第三种形成方法中也需要进行 掩膜制备、刻蚀和清洗过程，因此，相关技术中局部钝化接触结构形成工艺需要 制作一个或多个步骤的掩膜，导致工艺复杂。并且，由于局部钝化接触结构形成 工艺需要制作一个或多个步骤的掩膜，导致局部钝化接触结构形成工艺中存在 各种热处理工艺、刻蚀工艺和清洗工艺，使得过程品质控制难度大。例如：从杂 质引入的角度来说，第一种形成方法中的光刻法引入光刻胶，第二种形成方法中 使用刻蚀浆料刻蚀掩膜材料层容易引入其它物质杂质。从基底损伤的角度来说， 第三种形成方法中使用激光对钝化材料层进行图案化处理时，难以控制激光刻 蚀深度，容易造成基底退化和损伤，并且刻蚀不均匀的问题。
54.发明人发现：硅材料掺杂n型杂质的浓度越高，硅材料越容易刻蚀，硅材 料掺杂p型杂质浓度越高，硅材料越难刻蚀。也就是说，对于硅材料来说，高浓 度n型掺杂的硅材料刻蚀速率＞低浓度n型掺杂的硅材料刻蚀速率＞本征硅材 料＞低浓度p型掺杂的硅材料刻蚀速率＞高浓度p型掺杂的硅材料刻蚀速率。 基于此，本发明实施例提供一种太阳能电池的制作方法，利用硅材料在掺杂杂质 元素时所具有的刻蚀特性，对硅材料的局部进行一次掺杂和一次刻蚀，制作局部 钝化接触结构，以简化局部钝化接触结构的制备工艺，提高过
程品质可控性，并 提高产品性能。
55.上述局部钝化接触结构根据太阳能电池的制作工艺不同而呈现不同的构造。 下面结合附图描述本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法。
56.图1a至图1f为本发明实施例提供的一种太阳能电池的制作方法的各个阶 段状态示意图。本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法包括：
57.如图1a所示，提供一硅基底100。硅基底100可以具有相对的第一面和第 二面。当第一面为受光面时，第二面为背光面。当第一面为背光面时，第二面为 受光面。并且，第一表面可以为绒面，也可以为抛光面。当然，第二面可以为绒 面，也可以为抛光面。例如：当第一面为受光面时，当第一表面为绒面，第二面 为抛光面。此时，第一面可以作为陷光结构，增加太阳能电池对光线的利用率。
58.在实际应用中，可以以碱液或酸液对所需形成绒面的硅基底的表面(第一面 和/或第二表面)进行各向异性腐蚀，使得硅基底的表面形成绒面。此处还可以 以化学抛光(chemical polishing)或者机械抛光(mechanical polishing)对所需形 成抛光面的硅基底100的表面(第一面和/或第二表面)进行抛光。另外，还可 以将硅基底的制作过程和绒面制作过程结合在一起。
59.如图1a所述，上述硅基底100具有相对的n型层101和p型层102，以形 成太阳能电池的pn结。也就是说，硅基底100的一侧为n型层101，则另一侧 为p型层。对于p型层102来说，p型层102含有的p型杂质元素可以为第iiia 族元素。第iiia族元素包括但不仅限于b、ga、al、in等中的一种或多种。p型 杂质元素的有效掺杂浓度可以为10
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cm-3
～10
22
cm-3
。对于n型层101来说，n 型层101所含有的n型元素可以为第va族元素。第va族元素包括但不仅限 于此p(磷)、as、sb等中的一种或多种。n型杂质元素的有效掺杂浓度可以 为10
19
cm-3
～10
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cm-3
。
60.在一种示例中，如图1a所述，当以p型硅片为衬底，在p型硅片上形成n 型层101时，可以先在p型硅片上制作绒面，接着采用扩散工艺或离子注入工 艺等掺杂工艺在p型硅片的上表面进行n型掺杂，使得p型硅片的上表面形成 n型层101。n型掺杂的掺杂源可以根据所需掺杂的杂质元素的种类决定。例如： 常见的pocl3、ph3、ash3、含p、as等第va族元素的氧化物等。
61.例如：可以采用硝酸和氢氟酸混合溶液对p型硅片的上表面进行制绒，使 得p型硅片的上表面为绒面；又例如：采用化学抛光工艺对p型硅片的下表面 进行抛光，使得p型硅片的下表面为抛光面。
62.在一具体实施方式中，将p型硅片至于石英高温炉内，将pocl3输送至石 英高温炉内，并在通入氮气和氧气的情况下，于600℃以上(如800℃～1100℃) 将pocl3分解成pcl5。在此之后，pcl5与氧气反应生成p2o5，p2o5与硅反应， 形成磷硅玻璃(含有磷原子的sio2)。然后利用激光扫描磷硅玻璃，使得磷硅玻 璃所含有的磷元素被驱入硅片内，从而使得p型硅片上表面被n型掺杂，所获 得的硅基底100具有相对的p型层102和n型层101。
63.如图1a所述，当以n型硅片为衬底，在n型硅片上形成p型层102时， 可以先在n型硅片上制作绒面，然后采用扩散工艺或离子注入工艺等掺杂工艺 在n型硅片的上表面进行p型掺杂，使得n型硅片的上表面形成p型层102。 p型掺杂的掺杂源可以根据所需掺杂的杂质元素的种类决定。例如：常见的b2h6、 硼酸、偏硼酸、硼酸三甲酯、硼酸三丙酯、三溴化硼或者
含b、ga等第iiia族 元素的氧化物等。例如可以采用氢氧化钠溶液对n型硅片的上表面进行制绒， 使得n型硅片的上表面为绒面；采用化学抛光工艺对n型硅片的下表面进行抛 光，使得n型硅片的下表面为抛光面。
64.在一具体实施方式中，将n型硅片至于石英高温炉内，将硼酸三甲酯输送 至石英高温炉内，于500℃以上分解成b2o3。在此之后，b2o3与硅反应，形成 硼硅玻璃(含有硼原子的sio2)。然后利用激光扫描硼硅玻璃，使得磷硅玻璃所 含有的硼元素被驱入硅片内，并硅片内晶格中的硼原子键合，从而使得n型硅 片上表面被掺杂，所获得的硅基底具有相对的n型层101和p型层102。
65.不管以p型硅片还是n型硅片为衬底形成的硅基底，衬底均有可能出现绕 掺杂的问题，导致硅基底没有掺杂的另外一面和侧面出现掺杂，形成掺杂有杂质 元素的硅玻璃。基于此，在完成衬底的上表面掺杂后，采用氢氟酸去除衬底的下 表面和侧面的磷硅玻璃。而利用链式清洗机去除硅基底的下表面杂质材料。这些 杂质材料即为绕扩散所产生的掺杂硅。链式清洗机去除杂质材料的清洗剂可以 为hf和hno3的水溶液。
66.如图1b所示，在p型层102的上方形成硅膜210。此处p型层的上方是一 种空间位置关系，只要保证硅膜210位于p型层102的上方。
67.如果在制作硅基底的过程中，以p型硅片为衬底，采用掺杂工艺在p型硅 片的上表面形成在n型层101，那么p型硅片没有被n型杂质元素掺杂的下部 即为p型层102。此时如果需要在p型层102上方形成硅膜210，那么可以采用 氢氟酸去除p型硅片的下表面的磷硅玻璃，并利用链式清洗机去除衬底的下表 面的磷掺杂硅。由此可见，当以p型硅片为衬底，在p型硅片的上表面形成在 n型层101，可以先去除p型层102的磷硅玻璃、磷掺杂硅等杂质材料。
68.如图1b所示，从硅膜210的晶型和尺寸来说，该硅膜210可以为非晶硅、 多晶硅、单晶硅、微晶硅、纳米硅等中的一种或多种。当如果硅膜210的材质为 多种的情况下，硅膜210可以为同一层硅膜210含有多种硅材料。
69.如图1b所示，从硅膜210是否掺杂杂质元素来说，上述硅膜210不仅可以 为本征硅膜，还可以为轻掺杂硅膜。轻掺杂硅膜所含有的杂质元素可以为p型 杂质元素，也可以为n型杂质元素。该轻掺杂硅膜所含有的杂质元素的有效掺 杂浓度(即每立方厘米掺杂的杂质元素个数)比较小。本发明实施例中杂质元素 的有效掺杂浓度小于10
19
cm-3
，定义为杂质元素在相应膜层中出现轻掺杂。例如： 轻掺杂硅膜所含有的杂质元素的有效掺杂浓度小于10
19
cm-3
。
70.另外，如图1b所示，上述硅膜210可以根据实际需要设置，例如20nm
-ꢀ
500nm。硅膜的厚度具体可以为20nm、500nm、150nm或300nm等。当硅膜厚 度为20nm-50nm时，硅膜用以形成的局部钝化接触结构可以充分抑制表面复合 速率，提高电流导出效果。
71.在实际应用中，如图1b所示，上述硅膜210可以采用化学气相沉积 (chemical vapor deposition，缩写为cvd)等薄膜生长工艺在p型层102上形 成硅膜210。以等离子增强化学气相沉积(plasma enhanced cvd，缩写为pecvd) 为例，将硅基底以p型层102朝上的方式放置于工艺腔内，并将工艺腔的温度 设定为150℃～350℃。向工艺腔内通入纯硅烷，纯硅烷在150℃～350℃的环境下 经过射频电场作用分解，进而在p型层102的上方形成非晶硅薄膜。在一些情 况下，可以对非晶硅薄膜进行退火，使得非晶硅薄膜转换为多晶硅薄
膜或者微晶 硅薄膜。当然，也可以对非晶硅薄膜不进行退火操作，非晶硅薄膜也可以在后续 掺杂工艺等热过程中转换为多晶硅薄膜或者微晶硅薄膜。
72.如图1b和图1c所示，对硅膜210的局部区域进行p型掺杂，获得形成有 局部掺杂部211的硅膜210。此时，局部掺杂部211的多数载流子为空穴，呈现 p型掺杂硅的特征。p型掺杂所掺杂的杂质元素为第iiia族元素，具体可以参考 前文，此处不做赘述。
73.在一种示例中，如图1b和图1c所示，上述p型掺杂的工艺为热扩散工艺。 此时，可以将掺杂源形成在硅膜210表面，然后采用热驱入方式将p型杂质元 素驱入硅膜210所需掺杂的区域。当采用热扩散工艺进行局部p型掺杂的过程 中，可以是在硅膜210形成表面的过程中实现局域化，也可以是在热驱入过程 中实现局域化。
74.如图1b和图1c所示，当在硅膜210形成表面的过程中实现局域化时，热 扩散工艺的掺杂源形成方式为局部形成方式，热扩散工艺的杂质元素驱入方式 为以加热设备为热源的驱入方式。局部形成方式是指：采用包括但不仅限于丝网 印刷、喷墨打印等图形化形成方式将掺杂源以浆料的形式形成在硅膜210需要 掺杂的区域。加热设备可以为管式加热炉、链式加热设备，激光加热设备等加热 设备。由于掺杂源已经局部形成，使得只需采用管式加热或其它加热方式将杂质 元素驱入相应材料中，因此，本发明提供实施例的太阳能电池的制作方法中，p 型掺杂无需另外在相应表面形成掩膜图案，从而减少清洗和刻蚀流程，进而降低 杂质引入几率。
75.举例说明，如图1b和图1c所示，采用丝网印刷工艺将含硼浆料(如单质 硼粉浆料或者氧化硼浆料)印刷在硅膜210需要掺杂的区域，并利用管式加热 设备加热，将含硼浆料含有的硼元素驱入硅膜210需要掺杂的区域中，使得硅 膜210的局部区域形成局部掺杂部211。
76.如图1b和图1c所示，当在热驱入过程中实现局域化时，热扩散工艺的掺 杂源形成方式为整面形成方式，热扩散工艺的杂质元素驱入方式为以激光为热 源的局部驱入方式。此处整面形成方式是指：采用包括但不仅限于淀积、旋涂等 成膜方式在硅膜210整面形成掺杂源，然后利用激光为热源，加热掺杂源局部 区域，使得一定量的p型杂质元素被驱入硅膜210的局部区域。淀积方式可以 是气相沉积或者管式通源方式等。此时，由于以激光为热源将杂质元素局部驱入 相应材料中，因此，本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法中，无需在相应 表面图形化形成掺杂源，从而有效减少工艺复杂度。
77.举例说明，如图1b和图1c所示，采用pecvd或者管式气相沉积炉在硅 膜210整面浅沉积含第iiia族杂质元素的氧化硅(如硼硅玻璃bsg)，然后利 用激光进行图形化辐照含第iiia族杂质元素的氧化硅的局部区域，使得氧化硅 被激光辐照后的局部区域所含有的第iiia族杂质元素被驱入硅膜210的局部区 域，从而实现局部p型掺杂。
78.在一种示例中，如图1b和图1c所示，上述p型掺杂的工艺为离子注入工 艺。离子注入工艺的离子注入设备具有掩膜板。此时，掩膜板可以内置于离子注 入设备内。此时，离子注入方法中可以较为容易实现图形化掺杂，仅需要在离子 注入设备中加入固定的图形化的遮挡板即可实现。这种遮挡板可以长期使用，图 形化的成本相对较低。并且，不管是对硅膜210的局部区域进行p型掺杂时， 无需另外在相应表面形成掩膜图案，从而减少清洗和刻蚀流程，进而降低杂质引 入几率。
79.如图1b和图1c所示，在实际应用中，将掺杂源蒸汽通入离子注入设备中， 并结合
遮挡板使得离子注入设备向硅膜210的局部区域图形化注入第iiia族杂 质离子(如硼元素)，并进行退火，以修复硅膜210中的晶格缺陷，使得第iiia 族杂元素以原子的形式移动到晶格点，将其激活，从而达到对硅膜210局部区 域进行p型掺杂的目的。
80.如图1b和图1c所示，为了利用硅膜210制作局部钝化接触结构，硅膜210 进行p型掺杂区域(即局部掺杂部211)和硅膜210未进行p型掺杂的区域(下 文称作局部硅膜212)的刻蚀速率具有较大的差异，以为后续采用刻蚀方式刻蚀 硅膜210提供基础。为了保证局部掺杂部211与局部硅膜212的刻蚀速率差异 足够大，此处当硅膜210含有有效掺杂浓度小于10
19
cm-3
的杂质元素，在进行p 型掺杂后，局部掺杂部211含有有效掺杂浓度为10
19
cm-3
～10
22
cm-的p型杂质元 素，局部硅膜212的膜质可以为本征硅或者含有有效掺杂浓度小于10
19
cm-3
的杂 质元素。
81.如图1b和图1c所示，当硅膜210为本征硅时，对硅膜210的局部区域进 行p型掺杂，所获得的局部掺杂部211的膜质为p型硅，局部硅膜212的膜质 为本征硅。此时，局部掺杂部211的刻蚀速度小于局部硅膜212的刻蚀速率，因 此，刻蚀形成有局部掺杂部的硅膜时，可以在去除局部硅膜的同时，保留局部掺 杂部。例如：当硅膜210为本征硅，局部掺杂部211含有硼元素，其有效掺杂浓 度为10
19
cm-3
、10
20
cm-3
或10
22
cm-3
，局部硅膜212没有含有p型或n型杂质元 素。
82.如图1b和图1c所示，当硅膜210为轻掺杂有p型杂质元素时，对硅膜210 的局部区域进行p型掺杂，所获得的局部掺杂部211的膜质为重掺杂p型硅， 局部硅膜212的膜质为轻掺杂p型硅。此时，局部掺杂部211的刻蚀速度小于 局部硅膜212的刻蚀速率，因此，刻蚀形成有局部掺杂部的硅膜时，可以在去除 局部硅膜的同时，保留局部掺杂部。例如：当硅膜210轻掺杂有有效掺杂浓度为 10
14
cm-3
的硼元素，局部掺杂部211含有有效掺杂浓度为10
19
cm-3
、10
21
cm-3
或 10
22
cm-3
的硼元素。局部硅膜212轻掺杂有有效掺杂浓度为10
14
cm-3
的硼元素。
83.如图1b和图1c所示，当硅膜210为轻掺杂有n型杂质元素时，对硅膜 210的局部区域进行p型掺杂时，所获得的局部掺杂部211的膜质为实际为p型 杂质元素和n型杂质元素共掺杂的硅(即第va族元素和第iiia族元素共掺杂 的硅)。并且p型杂质元素的有效掺杂浓度大于n型杂质元素的有效掺杂浓度， 局部掺杂部211以p型补偿掺杂区域的形式存在，且局部掺杂部211的刻蚀速 率小于局部硅膜212的刻蚀速率，因此，刻蚀形成有局部掺杂部的硅膜时，可以 在去除局部硅膜的同时，保留局部掺杂部。例如：当硅膜210轻掺杂有有效掺杂 浓度为10
12
cm-3
的磷元素，局部掺杂部211含有有效掺杂浓度为10
19
cm-3
、10
20
cm-3
或10
22
cm-3
的硼元素。局部硅膜212轻掺杂有有效掺杂浓度为10
12
cm-3
的磷元 素。
84.基于上述原因，如图1b～1d所示，对形成有局部掺杂部211的硅膜210进 行刻蚀，以去除局部硅膜212。此时，局部硅膜212被去除后，在该区域形成凹 槽，而局部掺杂部211被保留，并作为局部钝化接触结构使用。应理解，由于硅 膜210形成在p型层102的上方，而硅膜210的膜质要么为本征硅，要么为轻 掺杂的p型硅或n型硅，因此，硅膜下方的p型层102的刻蚀速率小于局部硅 膜的刻蚀速率。
85.在此基础上，如图1b～1d所示，可以以p型层102作为刻蚀停止层，对形 成有局部掺杂部211的硅膜210进行刻蚀，可以在保留局部掺杂部211的情况 下，先以较快的刻蚀速度持续刻蚀局部硅膜212一段时间，直至局部硅膜212被 刻蚀完时，由于p型层102的存在，
刻蚀速率逐渐下降，从而更好的将p型层 102上方的局部硅膜212刻蚀完全，避免局部硅膜212所在位置出现刻蚀不完全 的情况出现。同时，由于p型层102的存在，在刻蚀至局部硅膜212的底部时， 可以在均匀局部硅膜212的前提下，不至于随着刻蚀持续进行造成p型层102 被大量被刻蚀的问题出现，从而减少刻蚀工艺p型层102的损伤的同时，避免 刻蚀对n型层101的损伤。当p型层102为刻蚀停止层时，硅膜210的膜质可 以为本征硅或者轻掺杂p型硅。此时，在p型层102上方形成硅膜210时，硅 膜210的膜质含有的p型杂质元素不会对p型层102的上表面产生影响，从而 保证p型层102作为刻蚀停止层时，p型层102的上表面对于刻蚀剂具有良好 的耐腐蚀作用，进而进一步降低p型层102所受到的损伤。
86.另外，如图1b～1d所示，当上述p型层102的上表面为受光面时，如果受 光面具有绒面等陷光结构。在刻蚀形成有局部掺杂部211的硅膜210时，由于p 型层102为刻蚀停止层，因此，可以降低刻蚀对于p型层102上表面的陷光结 构破坏程度，从而提高太阳能电池的光吸收率和发电效率。
87.在一种示例中，上述刻蚀方式可以为湿法刻蚀，也可以为干法刻蚀。并且刻 蚀方式可以与前文掺杂方式进行任意组合。
88.当刻蚀方式为湿法刻蚀时，湿法刻蚀剂可以为酸性刻蚀剂。酸性刻蚀剂可以 包括含有氟离子或氟元素络合离子的酸性溶液进行刻蚀。例如：氢氟酸、hf和 磷酸混合水溶液，hf和hno3混合水溶液，hno3和nh4f混合水溶液等中的一 种，但不仅限于此。例如：可以按照一定比例取70wt％的硝酸和50wt％的氟化 铵水溶液进行混合，使得所获得的hno3和nh4f混合水溶液所含有的hno3和 hh4f的质量比例可以为(2～30):1。又例如，可以按照一定比例取50wt％的氢 氟酸和50wt％的进行混合，使得所获得的hno3和hf的质量比例可以为100:1 到1:10。
89.当然，还可以在在酸性刻蚀剂加入高氯酸、磷酸、醋酸等。例如：可以将氢 氟酸和高氯酸混合使用，刻蚀硅材料，至于硫酸的其他酸性物质，则可以调节酸 性刻蚀剂的ph值，并提供氢离子，使得酸性刻蚀剂可以在适当ph范围刻蚀硅 膜。
90.举例说明，如图1b～1d所示，采用管式通源方式在本征硅膜质的硅膜210 上表面形成硼硅玻璃，使用激光对硼硅玻璃进行图形化的辐照，使得硼硅玻璃被 激光辐照后的区域掺杂成为局部掺杂部211；接着采用酸性溶液(如hf和hno3水溶液)作为酸性刻蚀剂对形成有局部掺杂部211的硅膜210进行刻蚀。由于 局部硅膜212的经过硼掺杂，使得局部硅膜212含有的硼元素含量极高，而局 部硅膜的膜质为本征硅，因此，局部硅膜212的刻蚀速率大于局部掺杂部211的 刻蚀速率。此时，可以选择性刻蚀局部掺杂部211(第iiia族掺杂硅)和局部硅 膜212，以图形化刻蚀掉硅膜210中除局部掺杂部211外的局部硅膜212。
91.如图1b～1d所示，当上述刻蚀方式为干法刻蚀时，干法刻蚀的工艺可以为 反应离子刻蚀(reactive ion etching，缩写为rie)、电子回旋共振式等离子 (electron cyclotron resonance，缩写为ecr)刻蚀和电感耦合等离子(inductivelycoupled plasma，缩写为icp)刻蚀等，以及类似的其他气相刻蚀方法。如图1c 和1d所示，无论硅膜210的膜质为本征硅还是轻掺杂硅，这些干法刻蚀方法均 选择型刻蚀局部掺杂部211(第iiia族掺杂硅)和未进行p型掺杂的硅膜210 (如轻掺杂硅或者本征硅膜质的硅膜)，以图形化刻蚀掉硅膜210除局部掺杂 部211之外的局部硅膜212。
92.上述干法刻蚀的刻蚀剂为含卤素元素气体。含卤素元素气体可以为含氟元 素、氯
元素、溴元素中至少一种的气体。含卤素元素气体也可以为含氟元素气体、 含氯元素气体、含溴元素气体、含氟元素和氯元素的气体、含氟元素和溴元素气 体中至少一种的气体。
93.含氯元素气体可以为cl2、hcl中的一种或两种。含氟元素气体可以为c2f6、 nf3、sf6、cf4中的一种或多种。含溴元素气体可以为hbr。含氟元素和氯元素 的气体可以为clf3蒸汽、cclf5中的一种或两种。含氟元素和溴元素气体可以为 cbrf4。
94.举例说明，如图1b～1d所示，以c2f6和cl2的混合气体为干法刻蚀气体对 硅膜210进行干法刻蚀时，对局部掺杂部211的刻蚀速率比较慢(可以降低到 0.5nm/s)，而对于除局部掺杂部211的局部硅膜212(本征硅膜质或轻掺杂硅膜 质)的刻蚀速率比较快(可以达到5.6nm/s)，因此，采用干法刻蚀可以很好的 刻蚀掉局部掺杂部211。并且，在两种气体混合的情况下，通过调整各个气体的 比例(如流量比/体积比等)，以间接调局部掺杂部211和局部硅膜212的刻蚀 速率比例，从而使得刻蚀工艺具有更宽的工艺窗口。
95.如图1b～1d所示，如果p型杂质元素的有效掺杂浓度沿着硅膜210厚度方 向具有一定的梯度，p型杂质元素的有效掺杂浓度沿着硅膜210厚度减小的方向 逐渐降低。这种情况下，采用湿法刻蚀方式刻蚀形成有局部掺杂部211的硅膜 210的过程中，不仅不容易将局部硅膜212去除完全，还容易出现横向刻蚀的问 题，导致局部掺杂部211悬空现象。。当采用干法刻蚀方式刻蚀形成有局部掺杂 部211的硅膜210时，不仅可以均匀完全的去除所需刻蚀掉的局部硅膜212，减 少因为局部硅膜212刻蚀不完全所导致的寄生光吸收问题，还可以获得高宽比 较好的凹槽，且不会发生横向刻蚀所产生的局部掺杂部211悬空的现象。此时， 刻蚀后所保留的局部掺杂部211与下方膜层具有足够大的接触面积，以使得太 阳能电池在较低电阻下导出电流。由此可见，相比于湿法刻蚀，干法刻蚀可以保 证太阳能电池具有较好的性能。
96.如图1e所示，对形成有局部掺杂部212的硅膜进行刻蚀后，可以对已经制 作出的结构进行双面钝化。此时，可以在进行双面钝化前，可以先去除n型层 101上的硼硅玻璃、硼掺杂硅等至少一种杂质材料。去除方法参考前文，此处不 做详述。
97.如图1e所示，当对已经制作出的结构进行双面钝化时，可以在局部掺杂部 211和去除局部硅膜212所形成的凹槽内形成第一钝化层310，在n型层101的 上方形成第二钝化层320。第一钝化层310和第二钝化层320的材质可以包括但 不仅限于此氧化铝、氧化硅、碳化硅、氮氧化硅、氮化硅中的一种或多种，显然 正面和背面的钝化材料和参数可以不同，也可以相同。
98.在实际应用中，如图1f所示，第一钝化层310可以为采用氧化工艺在p型 层102和局部掺杂部211上形成的氧化硅，这些氧化硅可以与p型层102表面 的悬挂键结合，降低表面态缺陷，降低复合速率。如果没有在n型层101的上 表面形成其他膜层，那么可以采用氧化工艺在n型层101的上表面形成作为第 二钝化层320的氧化硅，这些氧化硅可以与n型层101表面的悬挂键结合，降 低表面态缺陷，降低复合速率。当然，也可以采用pecvd工艺在n型层101的 上表面形成氮化硅、氧化硅、氧化铝等材质的第二钝化层320，以利用第二钝化 层320层降低表面态缺陷，降低复合速率。
99.在此基础上，如图1f所示，可以在第一钝化层310对应局部掺杂部211的 区域进行激光开槽或利用刻蚀浆料图形化刻蚀，使得在局部掺杂部211上形成 第一电极410。此时，局部掺杂部211构成局部钝化接触结构，可以避免第一电 极410直接与硅基底100接触，降
低复合速率，提高电流导出能力。同时，在第 二钝化层320上进行激光开槽或利用刻蚀浆料图形化刻蚀，使得在n型层101 的上表面形成第二电极420，从而完成太阳能电池制作。当硅基底100的p型层 102侧为受光面时，局部掺杂部211作为局部钝化接触结构与第一电极410接 触。此时，局部钝化接触结构可以起到局部异质发射极的作用，在光伏发电过程 中分离光电子空穴，降低金属接触复合速率，提高电流导出能力。当硅基底100 的p型层102侧为背光面时，局部掺杂部211作为局部钝化接触结构与第二电 极420接触。此时，由于局部钝化接触结构掺杂有p型杂质元素，可以起到局 部异质场结构的作用，降低金属接触复合速率，提高电流导出能力。
100.在实际应用中，如图1f所示，可以采用丝网印刷等图形化工艺在第一钝化 层310上形成背银浆料，使得背银浆料通过第一钝化层310的激光开槽区域与 局部掺杂部211接触。另外，在n型层101的上表面形成第二电极420时，可 以先借助第二钝化层320的激光开槽区域，采用丝网印刷等图形化工艺在第二 钝化层320上形成背铝浆料，使得背铝浆料通过第二钝化层320的激光开槽区 域与局部场接触区接触。在此基础上，将所制作的太阳能电池进行烧结，使得背 银浆料和背铝浆料固化，进而完成太阳能电池的制作。
101.图1f所示的第二电极可以与n型层101采用隧穿氧化层钝化接触(tunneloxide passivating contacts，缩写为topcon)结构接触，以在较低的表面复合速 率的情况下，导出电流。topcon结构接触结构应当在n型层101的上方形成第 二钝化层前。也就是说，在图1e所示的阶段状态前，在n型层101的上表面形 成topcon结构。该topcon结构可以与作为局部钝化接触结构的局部掺杂部211。
102.可以理解的是，topcon结构包括层叠的隧穿材料层(下文简称下隧穿材料 层tld)和掺杂硅膜。下隧穿材料层tld极薄，可以将掺杂硅膜和n型层隔 开，并阻止空穴到达n型层的表面，使得n型层所导出的电子可以通过隧穿效 应穿过下隧穿材料层tld进入掺杂多晶膜，从而降低表面复合速率。并且，由 于topcon结构整面形成在n型层上，属于一维结构，不存在二维或三维传输引 起的载流子汇聚效应和电学遮挡，因此，电池具有更高的填充因子，可以有效提 高电池效率。
103.鉴于图1b所示的硅膜210的膜质可以为多晶硅，而topcon结构中的掺杂 硅膜可以以硅膜为基础进行掺杂获得，可以考虑将掺杂硅膜的部分制作工艺与 硅膜210的制作工艺进行兼容。
104.图2a～图2f示例出本发明实施例提供的另一种太阳能电池的制作工艺的各 个阶段状态示意图。本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法包括：
105.如图2a所示，提供一硅基底100。该硅基底100同样具有相对的n型层 101和p型层102，具体细节参考图1a相关描述。
106.如图2b所示，在n型层101的上表面形成下隧穿材料层tld。下隧穿材 料层tld的材质为介电层。该介电层包括本征非晶硅、本征多晶硅、氮氧化硅、 碳化硅、氮化化硅、氧化硅中的一种或多种。本征硅可以为本征非晶硅和/或本 征多晶硅。
107.如图2c所示，在p型层102的上方形成硅膜210时，在下隧穿材料层tld 的上表面形成硅膜，例如多晶硅220。对于图2c所示的阶段状态，若硅膜210 和多晶硅220的膜质不同，那么硅膜210和多晶硅膜220需分时形成，但无论 如何，由于形成工艺比较类似，甚至相同，可以在同一制程中连续完成。
108.在此基础上，如图2c和图2d所示，对硅膜210的局部区域进行p型掺杂， 对多晶硅220进行整面n型掺杂(如磷掺杂)。此时，n型层101的整面已经 形成topcon结构。对于图2d所示的阶段状态，p型掺杂和n型掺杂所使用的 设备比较类似，甚至相同，可以在同一制程中连续完成。
109.如图2e所示，为了防止后续工艺对topcon结构的影响，可以在n型层101 的上表面形成topcon结构后，在topcon结构形成掩膜层ma。接着如图2f所 示，刻蚀形成有局部掺杂部的硅膜，从而利用掩膜层ma以保护topcon结构。 此处topcon结构是一种整面钝化结构，因此，掩膜层ma实质是一层可用于保 护topcon结构免于刻蚀剂侵蚀的膜层，保证隧穿氧化钝化接触结构可以发挥有 效的表面钝化功能，减少表面复合速率，提高电池效率。
110.如图2e所示，如果掩膜层ma所采用的材质(例如氮化硅、氧化硅等)与 钝化材质相同时，在刻蚀形成有局部掺杂部211的硅膜后，可以保留该掩膜层 ma，作为钝化层使用。这种情况下，如图2f所示，在局部掺杂部211和去除 局部硅膜212所形成的凹槽内形成第一钝化层310，而掩膜层ma则作为图1e 所示的第二钝化层320使用。基于此，在图2f所示例的阶段状态，只需进行单 面钝化，无需对n型层101的上方进行钝化。由此可见，当刻蚀形成有局部掺 杂部的硅膜前，在topcon结构形成掩膜层ma，如果膜质为钝化材料，可以在 减少刻蚀对topcon结构的影响的同时，简化太阳能制作工艺。
111.如图2f所示，可以在第一钝化层310对应局部掺杂部211的区域进行激光 开槽或利用刻蚀浆料图形化刻蚀，使得在局部掺杂部211上形成第一电极410。 同时，在掩膜层ma上进行激光开槽或利用刻蚀浆料图形化刻蚀，使得在n型 层101的上表面形成第二电极420，从而完成太阳能电池制作。此时，局部掺杂 部211构成局部钝化接触结构，可以避免第一电极410直接与硅基底100接触， 降低复合速率，提高电流导出能力。
112.图3示例出本发明实施例提供的另一种太阳能电池的结构示意图。如图3 所示，该太阳能电池的类型为topcon电池，该topcon电池可以以图2a至图 2f所示的太阳能电池的制作方法制作而成。此时，第一电极410与n型层101 通过局部硅膜212构成的局部钝化接触结构接触。第二电极420与p型硅基底 100采用topcon结构实现场接触。
113.图4a至图4g为本发明实施例提供的又一种太阳能电池的制作方法的各个 阶段状态示意图。下文仅着重描述图4a至图4f与图1a至图1f以及图2a～图 2f不同的步骤，其它步骤均简略描述，详细描述可以参考前文。
114.如图4a所示，提供一硅基底100。该硅基底100同样具有相对的n型层 101和p型层102，具体细节参考图1a相关描述。
115.如图4b所示，在p型层102上形成隧穿材料层。该隧穿材料层的厚度可以 为0.5nm～5nm。隧穿材料层可以定义为上隧穿材料层tlu。可以在形成上隧穿 材料层tlu的时候，形成用以构成topcon结构的下隧穿材料层tld。当上隧 穿材料层tlu和下隧穿材料层tld的膜质不同时，那么上隧穿材料层tlu和 下隧穿材料层tld需分时形成。但无论如何，由于形成工艺比较类似，甚至相 同，可以在同一制程中连续完成。该上隧穿材料层tlu的材质可以包括本征硅、 氮氧硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅中的一种或多种等材料。本征硅可以为非晶硅。
116.如图4c所示，在上隧穿材料层tlu上形成硅膜210，具体形成方式参考图 1b相关描述。可将形成topcon结构的多晶硅膜220的制程兼容在图4c所示的 阶段，具体兼容方式参考图2c。
117.如图4c和4d所示，对硅膜210的局部区域进行p型掺杂，获得局部掺杂 部211，具体形成方式参考图1c相关描述。可以将形成topcon结构的多晶硅 膜的掺杂工艺兼容在图2d所示的阶段。
118.在此之后，如图4e所示，在topcon结构形成掩膜层ma。该掩膜层ma 可以为常用的sio2、sin、sion等。
119.如图4c～图4f所示，采用湿法刻蚀工艺对形成有局部掺杂部211的硅膜 210进行湿法刻蚀，以去除局部硅膜212，并保留局部掺杂部211。此时，掩膜 层ma可以保护topcon结构免受湿法刻蚀剂的腐蚀。湿法刻蚀工艺所使用的刻 蚀剂为酸性刻蚀剂，该酸性刻蚀剂比较容易刻蚀掉局部隧穿材料，因此，对形成 有局部掺杂部211的硅膜210进行刻蚀，以去除局部硅膜212后，上隧穿材料 层tlu被局部硅膜212覆盖的材料被去除。这种情况下，上隧穿材料层tlu可 以在降低酸性刻蚀剂对p型层102的损伤的前提下，使得刻蚀剂将局部硅膜212 完全去除。此时，局部钝化接触结构由局部掺杂部211以及经过刻蚀的上隧穿 材料层tlu构成。而上隧穿材料层tlu的材质为介电层，可以有效饱和悬挂 键，因此，当上隧穿材料层tlu被刻蚀后，上隧穿材料层tlu被保留的位于局 部掺杂部211下方的区域，可以有效饱和局部掺杂部211覆盖区域的表面缺陷 态密度和表面复合速率，从而保证太阳能电池效率。
120.举例说明，如图4c～图4f所示，采用pecvd在硅膜210上形成硼硅玻璃， 然后采用激光进行图形化辐照，使得硅膜210对应激光辐照后的区域为局部掺 杂部211。接着以hno3和hf混合溶液为酸性刻蚀剂刻蚀硅膜210。当硅膜210 的局部硅膜212被去除完，由于刻蚀剂含有氢氟酸，比较容易腐蚀二氧化硅等 介电材料，因此，对形成有局部掺杂部211的硅膜210进行酸性湿法刻蚀时，可 以以保留的局部掺杂部211作为上隧穿材料层tlu的掩膜，使得刻蚀剂刻蚀上 隧穿材料层tlu时，只会刻蚀上隧穿材料层tlu被局部硅膜212覆盖的区域， 而不会刻蚀上隧穿材料层tlu被局部掺杂部211覆盖的材料。此时，局部钝化 接触结构由局部掺杂部211以及经过刻蚀的上隧穿材料层tlu构成。局部钝化 接触结构可以避免第一电极410直接与硅基底100接触，并且，经过刻蚀的上 隧穿材料层tlu可以饱和p型层102表面被局部硅膜212覆盖的区域的悬挂 键，从而降低p型层102的表面缺陷态密度，优化p型层102的质量，提高产 品器件性能。
121.在此之后，如图4f所示，如果p型层102没有形成topcon结构，那么直 接对已经制作出的结构进行双面钝化。如果p型层102形成topcon结构，并在 topcon结构上形成掩膜层ma，那么对已经制作出的结构进行单面钝化。
122.如图4g所示，当在p型层102形成topcon结构，并在topcon结构上形 成掩膜层ma，在局部掺杂部211以及去除局部硅膜212所形成的凹槽内形成 第一钝化层310，掩膜层ma作为第二钝化层320使用。
123.在实际应用中，如图4g所示，在第一钝化层310对应局部掺杂部211的区 域进行激光开槽或利用刻蚀浆料图形化刻蚀，使得在局部掺杂部211的上形成 第一电极410。同时，在掩膜层ma进行激光开槽或利用刻蚀浆料图形化刻蚀， 使得在topcon结构上形成第二电极420。在此基础上，将所制作的太阳能电池 进行烧结，使得背银浆料和背铝浆料固化，进而完成太阳能电池的制作，具体过 程可以参考前文对于图1e和1f的相关描述。
124.本发明实施例提供的一种太阳能电池，可以采用图4a至图4g所示的太阳 能电池
的制作方法制作而成。该太阳能电池可以为图4g最终所呈现的结构，也 可以为其它结构。
125.图5示例出本发明实施例提供的又一种太阳能电池的结构示意图。如图5 所示，该太阳能电池的类型为topcon电池，该topcon电池可以以图4a至图 4g所示的太阳能电池的制作方法制作而成。此时，第一电极410与n型层101 通过局部硅膜212和经过刻蚀的上隧穿材料层tlu构成的局部钝化接触结构接 触。第二电极420与p型硅基底100采用topcon结构实现接触。
126.图6a至图6g为本发明实施例提供的再一种太阳能电池的制作方法的各个 阶段状态示意图。下文仅着重描述图6a至图6g与图1a至图1f、图2a～图2f、 图4a～图4g不同的步骤，其它步骤均简略描述，详细描述可以参考前文。
127.如图6a所示，提供一硅基底100。该硅基底100同样具有相对的p型层 102和n型层101，具体细节参考图1a相关描述。
128.如图6b所示，在p型层102上形成隧穿材料层。该隧穿材料层定义为上隧 穿材料层tlu。该上隧穿材料层tlu的描述参考图4b的相关描述。可以在形 成上隧穿材料层tlu的时候，形成用以构成topcon结构的下隧穿材料层tld。 当上隧穿材料层tlu和下隧穿材料层tld的膜质不同时，那么上隧穿材料层 tlu和下隧穿材料层tld需分时形成，但无论如何，由于形成工艺比较类似， 甚至相同，可以在同一制程中连续完成。该上隧穿材料层tlu的材质可以包括 本征硅、氮氧化硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅中的一种或多种等材料。本征硅可 以为非晶硅。
129.如图6c所示，在上隧穿材料层tlu上形成硅膜210，具体形成方式参考图 1b相关描述。可将形成topcon结构的多晶硅膜220的制程兼容在图6c所示的 阶段，具体兼容方式参考图2c。
130.如图6c和图6d所示，对硅膜210的局部区域进行n型掺杂，获得局部掺 杂部211，具体形成方式参考图1c相关描述。可以将形成topcon结构的多晶 硅膜的掺杂工艺兼容在图2d所示的阶段。
131.在此之后，如图6e所示，在topcon结构形成掩膜层ma。该掩膜层ma 可以为常用的sio2、sin、sion等。
132.如图6c～图6f所示，采用湿法刻蚀工艺对形成有局部掺杂部211的硅膜 210进行湿法刻蚀，以去除局部硅膜212，并保留局部掺杂部211。如果湿法刻 蚀工艺所使用的刻蚀剂为碱性刻蚀剂，碱性刻蚀剂与隧穿材料的反应速度比较 慢，因此，以碱性刻蚀剂为刻蚀剂，对形成有局部掺杂部211的硅膜210进行湿 法刻蚀，以去除局部硅膜212后，上隧穿材料层tlu被局部硅膜212覆盖的材 料被保留。此时，局部钝化接触结构由局部掺杂部211和整层的上隧穿材料层 tlu构成。另外，碱性刻蚀剂可以为naoh溶液，koh溶液、四甲基氢氧化铵 溶液中的一种或多种，但不仅限于此。以利用5wt％～50wt％的koh水溶液作为 碱性刻蚀剂，其温度范围可以从室温到120℃。
133.当然，如图6c～图6f所示，还可以采用干法刻蚀工艺对形成有局部掺杂部 211的硅膜210进行干法刻蚀，以去除局部硅膜212，并保留局部掺杂部211。 由于干法刻蚀剂也不容易刻蚀掉局部隧穿材料，因此，对形成有局部掺杂部211 的硅膜210进行刻蚀，以去除局部硅膜212后，上隧穿材料层tlu被局部硅膜 212覆盖的材料被保留。此时，上隧穿材料层tlu可以完全避免刻蚀剂对p型 层102的损伤，使得刻蚀剂将局部硅膜212完全去除。此时，
局部钝化接触结构 由局部掺杂部211和整层的上隧穿材料层tlu构成。
134.举例说明，如图6f所示，在p型层102的上表面形成1nm-2nm的热氧化 硅层作为上上隧穿材料层tlu，接着采用pecvd工艺在氧化硅层上沉积作为 硅膜210的本征非晶硅膜。然后利用离子注入机向本征非晶硅膜的局部区域中 注入硼元素，经过退火在本征非晶硅膜的局部区域形成局部掺杂部211。使用反 应离子刻蚀机对形成有局部掺杂部211的硅膜进行刻蚀。刻蚀气体选择流量比 为2:8的c2f6和cl2的混合气体的情况下，具体刻蚀时间为1min。在优化调整 的工艺参数下，局部掺杂部的剩余厚度约为120nm，而局部硅膜212的材料则 完全去除，从而完成硅膜210刻蚀。
135.由上可见，如图6f所示，不管是干法刻蚀还是碱性刻蚀，上隧穿材料层tlu 均完全避免刻蚀剂对p型层102的损伤，使得刻蚀剂将局部硅膜212完全去除。 在去除局部硅膜212，并保留局部掺杂部211时，还可以保留上隧穿材料层tlu 被局部硅膜212覆盖的区域。
136.另外，如图6f所示，由于上隧穿材料层tlu被局部硅膜212覆盖的区域 被保留，因此，上隧穿材料层tlu和局部掺杂部212可以构成局部钝化接触结 构，避免第一电极410直接与硅基底100接触，并且，上隧穿材料层tlu可以 整面的饱和硅基底(p型层102侧的表面)表面悬挂键，从而降低表面态缺陷密 度和复合速率，提高产品器件性能。
137.如图6g所示，当在p型层102形成topcon结构，并在topcon结构上形 成掩膜层ma，在局部掺杂部211以及去除局部硅膜212所形成的凹槽内形成 第一钝化层310，掩膜层ma作为第二钝化层320使用。
138.在实际应用中，如图6g所示，在第一钝化层310对应局部掺杂部211的区 域进行激光开槽或利用刻蚀浆料图形化刻蚀，使得在局部掺杂部211的上形成 第一电极410。同时，在掩膜层ma进行激光开槽或利用刻蚀浆料图形化刻蚀， 使得在topcon结构上形成第二电极420。在此基础上，将所制作的太阳能电池 进行烧结，使得背银浆料和背铝浆料固化，进而完成太阳能电池的制作，具体过 程可以参考前文对于图1e和1f的相关描述。
139.图7示例出本发明实施例提供的再一种太阳能电池的结构示意图。如图7 所示，该太阳能电池的类型为topcon电池，该topcon电池可以以图6a至图 6g所示的太阳能电池的制作方法制作而成。此时，第一电极410与n型层101 通过局部硅膜212和整面的上隧穿材料层tlu构成的局部钝化接触结构接触。 第二电极420与p型硅基底100采用topcon结构实现接触。
140.由上可见，本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法的具体实施方式多 种多样，均利用硅材料中p型杂质元素浓度越高，硅材料越不容易刻蚀这一原 理，对硅膜局部区域进行p型掺杂，使得经过p型掺杂的区域(即局部掺杂部) 具有较低的刻蚀速率，而没有经过p型掺杂的区域(硅膜除局部掺杂部的区域) 具有较高的刻蚀速率。基于此，在没有光刻工艺转移图案的前提下，对形成有局 部掺杂部的硅膜进行刻蚀，可去除硅膜除局部掺杂部外的区域，使得保留的局部 掺杂部作为局部钝化接触结构与后续形成的第一电极接触。此时，第一电极通过 局部与p型层实现钝化接触，从而降低p型层表面具有较低的表面复合速率。 同时，由于硅膜形成在硅基底的p型层上方，使得对形成有局部掺杂部的硅膜 进行刻蚀时，刻蚀剂不仅对p型层损伤比较小，还能够避免出现不均匀刻蚀现 象，以均匀完全的去除硅膜除局部掺杂部的区域，从而保证硅基底的质量稳定， 提高产品器件性能。
141.不仅如此，由于对形成有局部掺杂部的硅膜进行刻蚀，以去除硅膜除所述局 部掺
杂部外的区域，使得p型层存在没有被局部掺杂部覆盖的区域，因此，p型 层域没有被局部掺杂部覆盖的区域不存在光寄生吸收，可以减少因为光寄生吸 收所带来的光利用率降低的问题。由此可见，本发明实施例提供的太阳能电池的 制作方法可以在没有引入光刻、清洗等步骤的前提下，采用一次掺杂和一次刻蚀 的方式完成局部钝化接触结构的制作，从而简化钝化接触结构的制作过程，降低 太阳能电池的过程品质控制难度。
142.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一 个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
143.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化 或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述 权利要求的保护范围为准。