光伏裝置及其制造方法

專利名稱：光伏裝置及其制造方法
技術領域：
本發明的一個或多個實施例涉及光伏裝置及其制造方法。
背景技術：
太陽能電池是用于將諸如陽光的光轉換成電能的光伏裝置。不同于其他能源，太陽能是取之不盡的且是環境友好的能源，因此，太陽能變得越來越重要。太陽能電池的最基本的結構是由PN結形成的二極管，并根據構成光吸收層的材料對太陽能電池進行分類。具有由硅形成的光吸收層的太陽能電池可以分為結晶(例如，多晶)晶片型太陽能電池和薄膜(非晶、多晶)型太陽能電池。太陽能電池的最普通的示例包括使用CuInGaSe2(CIGS)或CdTe的化合物薄膜太陽能電池、II1- V族太陽能電池、染料敏化太陽能電池和有機太陽能電池。異質結太陽能電池(一種結晶太陽能電池)使用結晶半導體基底作為光吸收層，并且具有與半導體基底的結晶度不同的結晶度的非單晶半導體層形成在結晶半導體基底上，以制造異質結太陽能電池。異質結太陽能電池包括分別位于半導體基底的前表面和后表面上的正電極和負電極。在這樣的結構中，電極布置在陽光將要入射到的表面上，因此干擾了陽光的入射。此外，異質結太陽能電池包括在半導體基底的前表面和后表面上的透明導電層。因此，透明導電層導致存在光透射率的損失，因此光入射效率降低。此外，透明導電層的電阻比電極的電阻大，因此增大了太陽能電池的整體電阻。

發明內容
另外的方面將在下面的描述中被部分地闡述，部分地通過描述將是明顯的。根據本發明的一個或多個實施例，光伏裝置包括:結晶的半導體基底；非晶的第一導電類型半導體層，形成在半導體基底的后表面的第一區域中并且包含第一雜質；非晶的第二導電類型半導體層，形成在半導體基底的后表面的第二區域中并且包含第二雜質；以及間隙鈍化層，在半導體基底上設置在第一區域和第二區域之間，其中，第一導電類型半導體層設置在間隙鈍化層上。第一導電類型半導體層可以完全覆蓋間隙鈍化層。 半導體基底的表面中的至少一個表面可以被紋理化。光伏裝置還可以包括:第一非晶硅(a-Si)層，設置在半導體基底和第一導電類型半導體層之間；第一透明導電層，形成在第一導電類型半導體層上；以及第一金屬電極，形成在第一透明導電層上。間隙鈍化層的厚度可以大于第一 a-Si層、第一導電類型半導體層和第一透明導電層的厚度的總和。第一 a-Si層、第一導電類型半導體層和第一透明導電層可以完全覆蓋間隙鈍化層。光伏裝置還可以包括:第二非晶硅(a-Si)層，設置在半導體基底和第二導電類型半導體層之間；第二透明導電層，形成在第二導電類型半導體層上；以及第二金屬電極，形成在第二透明導電層上。間隙鈍化層的厚度可以大于第二 a-Si層、第二導電類型半導體層和第二透明導電層的厚度的總和。光伏裝置還可以包括:前表面保護層，形成在半導體基底的前表面上；前表面場層，形成在半導體基底的前表面上；以及抗反射層，形成在前表面保護層和前表面場層上。間隙鈍化層可以包括包含SiOx層和SiNx層的雙層或包含SiOx層和SiON層的雙層。第一 a-Si層和第二 a-Si層中的至少一個可以形成為具有大約2θΑ至大約IOOA
的厚度。第一透明導電層和第二透明導電層中的至少一個可以形成為具有大約200A至大約1000A的厚度。第一導電類型半導體層和第二導電類型半導體層中的至少一個可以形成為具有大約30人至大約IOOA的厚度。第一導電類型半導體層可以是P型，第二導電類型半導體層可以是η型。第一導電類型半導體層可以是η型，第二導電類型半導體層可以是P型。可以通過在第一區域和第二區域之間設置間隙鈍化層將第一區域和第二區域彼此分隔開，第一區域和第二區域可以彼此交替。根據本發明的一個或多個實施例，提供了一種制造光伏裝置的方法，該方法包括:第一圖案化操作，第一圖案化操作用于打開形成在半導體基底的后表面上的鈍化層中的第一區域；在半導體基底的包括其中第一區域被打開的鈍化層的后表面上順序地形成第一a-Si層、第一導電類型半導體層和第一透明導電層；形成蝕刻阻劑以覆蓋第一區域和鈍化層的在第一區域附近的部分；第二圖案化操作，第二圖案化操作用于通過蝕刻未被蝕刻阻劑保護的鈍化層、第一 a-Si層、第一導電類型半導體層和第一透明導電層來打開鈍化層中的第二區域；在半導體基底的包括其中第二區域被打開的鈍化層的后表面上順序地形成第二 a-Si層、第二導電類型半導體層和第二透明導電層；以及除去蝕刻阻劑。鈍化層可以包括包含SiOx層和SiNx層的雙層或包含SiOx層和SiON層的雙層。第一區域和第二區域可以彼此分隔開并可以交替地布置。該方法還可以包括:紋理化半導體基底。


通過下面結合附圖對實施例進行的描述，這些和/或其他方面將變得明顯和更容易理解，在附圖中:圖1是根據本發明實施例的光伏裝置的示意性剖視圖；圖2至圖10是示出制造圖1的光伏裝置的示例性方法的步驟的示意性剖視圖11是根據本發明另一實施例的光伏裝置的示意性剖視圖。
具體實施例方式現在將參照附圖更充分地描述本發明，附圖中示出了本發明的示例性實施例。然而，本發明可以以許多不同的形式實施，并且不應該被解釋為局限于在此闡述的實施例；相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底的和完全的。本說明書中使用的術語僅用來描述具體實施例，且不意圖限制本發明。以單數使用的表達包括復數的表達，除非其在上下文中有明顯不同的意思。在本說明書中，將理解的是，諸如“包括”或“具有”等的術語意圖表示存在說明書中公開的特征、數量、步驟、動作、組件、部件或它們的組合，并且不意圖排除可以存在或可以添加一個或多個其他特征、數量、步驟、動作、組件、部件或它們的組合的可能性。雖然可以使用諸如“第一”、“第二”等術語描述各種組件，但這樣的組件無需局限于上述術語。上述術語僅用來將一個組件與另一個組件區分開。還將理解的是，當層被稱作“在”另一層或基底“上”時，該層可以直接在所述另一層或基底上，或者也可以存在中間層。然而，當層被稱作“直接在”另一層或基底“上”時，可以不存在中間層。圖1是根據本發明實施例的光伏裝置的示意性剖視圖。光伏裝置包括半導體基底110、形成在半導體基底110前表面上的前表面保護層130、前表面場層140和抗反射層150以及形成在半導體基底110后表面上的第一非晶娃(a-Si)層161、第二非晶硅(a-Si)層171、第一導電類型半導體層162、第二導電類型半導體層172、第一透明導電層163、第二透明導電層173、第一金屬電極180、第二金屬電極190和間隙鈍化層120。半導體基底110是光吸收層并可以包括結晶娃基底。例如，半導體基底110可以包括單晶娃基底或多晶娃基底。半導體基底110可以是包含η型雜質的單晶娃基底或多晶硅基底。η型雜質可以包括諸如磷(P)和砷(As)的V族化學元素。雖然在本實施例中使用包含η型雜質的單晶硅基底或多晶硅基底作為半導體基底110，但本發明不限于此。例如，也可以使用包含P型雜質的單晶硅基底或多晶硅基底。P型雜質可以包括諸如硼(B)、鋁(Al)和鎵(Ga)的III族化學元素。前表面保護層130形成在半導體基底110的前表面上以保護半導體基底110，并且可以包含本征a-Si (i a-Si)。可選擇地，前表面保護層130可以包含含有η型雜質的a-Si (n a-Si )，或者前表面保護層130可以由包含S1、N、0和H的組合的無機材料形成，例如,可以由氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)形成。前表面場層140可以形成在前表面保護層130上,并且可以包含SiNx或摻雜有雜質的a-Si。如果前表面場層140包含摻雜有雜質的a-Si，則a_Si可以用與半導體基底110相同的導電雜質以比在半導體基底110中的濃度高的濃度摻雜。因此，由于因半導體基底110和前表面場層140的雜質濃度之間的差異而形成勢壘，所以空穴向半導體基底110前表面的移動被干擾，因此，可以防止空穴和電子在半導體基底110的前表面附近彼此復合。抗反射層150防止在陽光入射過程中因光的反射導致的光伏裝置的光吸收的損失，因此改善光伏裝置的效率。抗反射層150可以包含透明材料。例如，抗反射層150可以包含SiOx、SiNx、氮氧化硅(SiOxNy)等。可選擇地，抗反射層150可以包含氧化鈦(TiOx)、氧化鋅(ZnO)、硫化鋅(ZnS)等。抗反射層150可以形成為包括單層或多層。雖然在本實施例中描述了前表面保護層130、前表面場層140和抗反射層150單獨地形成在半導體基底110的前表面上的情況，但本發明不限于此。例如，在形成包含SiOx的前表面保護層130之后，可以形成包含SiNx的膜用作前表面場層140和抗反射層150 二者。可選擇地，在形成包含ia-Si或摻雜有雜質的a-Si的前表面保護層130之后，可以形成包含SiNx的膜用作前表面場層140和抗反射層150 二者。第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162、第一透明導電層163和第一金屬電極180可以形成在半導體基底110后表面的第一區域Al中。第一 a-Si層161可以形成在半導體基底110后表面的第一區域Al中，并可以包含ia-Si。第一導電類型半導體層162可以形成在第一 a-Si層161上,并可以包含第一雜質。例如，可以使用P型雜質將第一導電類型半導體層162形成為p+層。第一透明導電層163可以形成在第一導電類型半導體層162上，并且包括諸如ΙΤ0、ΙΖ0和ZnO的透明導電膜(TC0)。形成在第一透明導電層163上的第一金屬電極180可以包含銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、Al或它們的合金。由包含P型雜質的a-Si形成的第一導電類型半導體層162與半導體基底110形成p-n結。在這種情況下,為了改善p-n結性質,第一 a-Si層161位于半導體基底110和第一導電類型半導體層162之間。第一導電類型半導體層162和第一 a-Si層161與半導體基底110形成異質結，因此，光伏裝置的開路電壓可以增大。第一導電類型半導體層162可以形成為具有大約30人至大約100人之間的厚度，而第一 a-Si層161可以形成為具有大約20A至大約IOOA之間的厚度。第一透明導電層163可以改善第一導電類型半導體層162和第一金屬電極180之間的歐姆接觸。第一透明導電層163可以形成為具有大約200人至大約1000人的厚度。第一金屬電極180可以連接到外部裝置。根據本實施例，第一金屬電極180可以作為光伏裝置的正電極電連接到外部裝置。第二 a-Si層171、第二導電類型半導體層172、第二透明導電層173和第二金屬電極190可以形成在半導體基底110后表面的第二區域A2中。第一區域Al和第二區域A2可通過在第一區域Al和第二區域A2之間的間隙鈍化層120彼此分隔開，并可彼此交替。第二 a-Si層171形成在半導體基底110后表面的第二區域A2中，并可以包含ia-Si。第二導電類型半導體層172形成在第二 a-Si層171上，并可以包含第二雜質。例如，可以使用η型雜質將第二導電類型半導體層172形成為η+層。第二透明導電層173包括諸如ΙΤ0、ΙΖ0和ZnO的透明導電膜(TC0)，形成在第二透明導電層173上的第二金屬電極190可以包含Ag、Au、Cu、Al或它們的合金。包含含有η型雜質的a-Si的第二導電類型半導體層172可以具有比半導體基底110中的雜質濃度高的雜質濃度。第二導電類型半導體層172可以形成為具有大約30A至大約100A的厚度，并可以與第二 a-Si層171 —起形成后電場以防止空穴和電子在半導體基底110后表面附近彼此復合。第二a-Si層171可以形成為具有大約20A至大約100人的厚度。第二透明導電層173形成為具有大約200人至大約1000A的厚度，并可以增強第二導電類型半導體層172和第二金屬電極190之間的歐姆接觸。第二金屬電極190可以連接到外部裝置。根據本實施例，第二金屬電極190可以作為光伏裝置的負電極電連接到外部裝置。間隙鈍化層120布置在半導體基底110后表面的第三區域A3中，第一a_Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163順序地堆疊在間隙鈍化層120上。間隙鈍化層120防止半導體基底110暴露于外部因素，從而可以防止空穴和電子彼此復合。間隙鈍化層120的厚度可以比布置在間隙鈍化層120附近的層的厚度的總和大。例如，間隙鈍化層120的厚度可以比第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163的厚度的總和大，并且比第二 a-Si層171、第二導電類型半導體層172和第二透明導電層173的厚度的總和大。間隙鈍化層120的厚度可以為大約1000人至大約1500A。如果間隙鈍化層120的厚度比布置在間隙鈍化層120附近的層的厚度的總和小，則間隙鈍化層120的效率可能會劣化。例如，可能不會有效地防止電子和空穴彼此復合。間隙鈍化層120直接形成在半導體基底110上，并防止半導體基底110暴露于外部因素。間隙鈍化層120可以形成為包括SiOx層和SiNx層的雙層或包括SiOx層和SiOxNy層的雙層。可選擇地，間隙鈍化層120可以形成為單層。通過形成鈍化層來形成間隙鈍化層120，關于該鈍化層，在形成第一a-Si層161之前打開第一區域Al，然后在形成第二a-Si層171之前打開該鈍化層的第二區域A2。根據這樣的方法，間隙鈍化層120的寬度可以被最小化，并且第一導電類型半導體層162和第二導電類型半導體層172的形成過程中發生的可能的損壞可以被最小化。間隙鈍化層120的寬度可以小于或等于100 μ m，例如，間隙鈍化層120的寬度可以是大約30 μ m至大約50 μ m。如果間隙鈍化層120形成為具有過寬的寬度，則光伏裝置的效率可能顯著劣化。如上所述，根據制造光伏裝置的方法，第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163順序地形成在間隙鈍化層120上。在下文中，將參照圖2至圖10描述根據本發明實施例的制造光伏裝置的方法。參照圖2，在包含結晶硅的半導體基底110上形成鈍化層120a。可以將鈍化層120a形成為具有大約IOOOA至大約1500A的厚度。鈍化層120a可以由多個層形成。例如，可以通過形成包含SiOx的膜和形成包含SiNx的膜來形成鈍化層120a。可選擇地，可以通過形成包含SiOx的膜和形成包含SiOxNy的膜來形成鈍化層120a。可選擇地，如果需要，則鈍化層120a可以由單層形成。參照圖3，執行圖案化操作來除去形成在半導體基底110上的鈍化層120a的一部分，g卩，第一區域Al。圖案化操作可以是蝕刻操作。例如，可以通過濕蝕刻來圖案化第一區域Al。這里，從形成在半導體基底110后表面上的鈍化層120a僅除去第一區域Al，并可以通過圖案化操作暴露半導體基底110的與第一區域Al對應的部分。第一區域Al是在下述操作中形成第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163的區域。在一個實施例中，可以完全除去形成在半導體基底110前表面和側表面上的鈍化層120a。參照圖4，在半導體基底110前表面上順序地形成前表面保護層130、前表面場層140和抗反射層150。前表面保護層130可以包含i a-S1、包含雜質的a_Si或諸如SiOx和SiNx的無機材料，前表面保護層130形成為完全覆蓋半導體基底110的前表面。可以通過化學氣相沉積方法(諸如等離子體化學氣相沉積(PECVD))、物理方法(諸如濺射或旋涂)、化學方法或物理化學方法來形成前表面保護層130。
前表面場層140可以包括SiNx或摻雜有雜質的a-Si，并形成為完全覆蓋前表面保護層130。可以通過PECVD形成前表面場層140，其中，摻雜有雜質的a-Si可以具有比半導體基底110更高的雜質濃度。抗反射層150可以包含SiOx、SiNx, SiOxNy等。可選擇地，抗反射層150可以包含TiO2, ZnO、ZnS等。可以通過諸如CVD、濺射或旋涂的方法形成抗反射層150。雖然在本實施例中描述了單獨地形成前表面保護層130、前表面場層140和抗反射層150的情況，但本發明不限于此。例如，如上所述，在形成包含SiOx的前表面保護層130之后，可以形成包含SiNx的膜，該膜可以同時用作前表面場層140和抗反射層150 二者。參照圖5，在半導體基底110的具有鈍化層120a (其中，第一區域Al被打開)的后表面上順序地形成第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163。第一 a-Si層161可以包含ia_Si。例如，可以通過諸如PECVD的方法形成厚度為大約20A至大約100A的第一 a-Si層161。例如，可以通過將SiH4、氫(H)等注入真空室，注入包含III族化學元素的雜質并執行諸如PECVD的化學氣相沉積方法來形成第一導電類型半導體層162。第一透明導電層163可以包含ΙΤΟ、IZO、IffO, IGdO, IZrO, INd0、Zn0等，并可以通過諸如濺射、電子束、蒸鍍等的方法形成第一透明導電層163。由于第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163形成為完全覆蓋半導體基底110的具有鈍化層120a (其中，第一區域Al被打開)的后表面，所以第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163不僅形成在半導體基底110上,而且形成在鈍化層120a上。參照圖6，形成蝕刻阻劑210。這里，蝕刻阻劑210形成為覆蓋第一區域Al和鈍化層120a的形成在第一區域Al附近的部分。鈍化層120a的被蝕刻阻劑210覆蓋的部分變成間隙鈍化層120，如圖10中所示。參照圖7，使用蝕刻阻劑210作為掩模，蝕刻形成在半導體基底110后表面上的鈍化層120a、第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163來打開鈍化層120a的第二區域A2。在未被蝕刻阻劑210覆蓋的區域內，可以通過濕蝕刻或干蝕刻來蝕刻鈍化層120a、第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163。在一個實施例中，在蝕刻操作過程中，被蝕刻阻劑210覆蓋的區域中的鈍化層120a、第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163得到保護。如上所述，通過第二圖案化操作暴露半導體基底110的與第二區域A2對應的部分。第二區域A2是在下述操作中形成第二 a-Si層171、第二導電類型半導體層172和第二透明導電層173的區域。參照圖8，在半導體基底110的其中與第二區域A2對應的部分被打開的后表面上順序地形成第二 a-Si層171、第二導電類型半導體層172和第二透明導電層173。第二 a-Si層171可以包含ia_Si。例如，可以通過諸如PECVD的方法形成厚度為大約20A至大約100A的第二 a-Si層171。例如，可以通過將SiH4、氫(H)等注入真空室，注入包含V族化學元素的雜質并執行諸如PECVD的化學氣相沉積方法來形成第二導電類型半導體層172。第二透明導電層173包含ITO、IZO、IffO, IGdO, IZrO, INdO、ZnO等，并可以通過諸如濺射、電子束、蒸鍍等的方法形成第二透明導電層173。
由于第二 a-Si層171、第二導電類型半導體層172和第二透明導電層173形成為完全覆蓋半導體基底110的具有鈍化層120a (其中，第二區域A2被打開)的后表面，所以第二 a-Si層171、第二導電類型半導體層172和第二透明導電層173不僅形成在半導體基底110上，而且形成在蝕刻阻劑210上。然而，由于鈍化層120a被蝕刻阻劑210覆蓋，所以第二 a-Si層171、第二導電類型半導體層172和第二透明導電層173未直接地形成在鈍化層120a 上。參照圖9，除去蝕刻阻劑210。當除去蝕刻阻劑210時，形成在蝕刻阻劑210上的第二 a-Si層171、第二導電類型半導體層172和第二透明導電層173也被除去。由于蝕刻阻劑210被除去，所以被蝕刻阻劑210覆蓋且包括第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163的堆疊結構被暴露。第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163不僅布置在第一區域Al上，而且布置在間隙鈍化層120上。根據這樣的工藝，第一 a-Si層161、第一導電類型半導體層162和第一透明導電層163形成在第一區域Al中，而第二 a-Si層171、第二導電類型半導體層172和第二透明導電層173形成在第二區域A2中。此外，間隙鈍化層120形成在第一區域Al和第二區域A2之間。參照圖10,形成第一金屬電極180和第二金屬電極190。在第一透明導電層163上形成第一金屬電極180,而在第二透明導電層173上形成第二金屬電極190。第一金屬電極180和第二金屬電極190可以包含Ag、Au、Cu、Al或它們的合金。例如，可以通過諸如噴墨印刷、凹版印刷、膠版印刷、絲網印刷等的涂覆方法，使用包含上述元素的導電膏形成第一金屬電極180和第二金屬電極190。在根據對比實施例的制造光伏裝置的方法中，該方法可以包括兩個操作。在第一操作中，將第一 a-Si層、第一導電類型半導體層和第一透明導電層形成為完全覆蓋形成有鈍化層且第一區域和第二區域被打開的表面上，然后通過蝕刻部分地除去第一 a-Si層、第一導電類型半導體層和第一透明導電層，使得與第一區域對應的第一 a-Si層、第一導電類型半導體層和第一透明導電層保留。在第二操作中，將第二 a-Si層、第二導電類型半導體層和第二透明導電層形成為完全覆蓋形成有鈍化層的表面，然后，通過蝕刻部分地除去第二 a-Si層、第二導電類型半導體層和第二透明導電層，使得與第二區域對應的第二 a-Si層、第二導電類型半導體層和第二透明導電層保留。在根據對比實施例的蝕刻過程中，由于作為P+層的第一導電類型半導體層的蝕刻選擇性和作為η+層的第二導電類型半導體層的蝕刻選擇性相對于彼此較低，所以會導致對光伏裝置后表面的損壞。此外，如果第一區域和第二區域之間的間隙鈍化層的寬度與根據本發明實施例的間隙鈍化層120的寬度相似，則在印刷操作過程中難以校準對齊，因此，光伏裝置的質量劣化。然而，根據本發明實施例的制造光伏裝置的方法包括相對簡單的操作。并且，由于在打開第一區域Al之后形成第一導電類型半導體層，且在打開第二區域Α2之后形成第二導電類型半導體層，所以在印刷操作過程中容易校準對齊，因此，可以制造高質量的光伏裝置。圖11是根據本發明另一實施例的光伏裝置的示意性剖視圖。
參照圖11，根據本實施例的光伏裝置包括半導體基底310、形成在半導體基底310前表面上的前表面保護層330、前表面場層340和抗反射層350以及形成在半導體基底310后表面上的第一 a-Si層361、第二 a-Si層371、第一導電類型半導體層362、第二導電類型半導體層372、第一透明導電層363、第二透明導電層373、第一金屬電極380、第二金屬電極390和間隙鈍化層320。在一個實施例中，除了半導體基底310的前表面被紋理化之外，根據本實施例的光伏裝置與根據前面實施例的光伏裝置基本相似。將省略對根據本實施例的光伏裝置的與根據圖1中示出的前面實施例的光伏裝置的構造相同的構造的描述，下面的描述將集中在前面實施例與本實施例之間的不同點上。作為光吸收層的半導體基底310的前表面可以被紋理化。通過紋理化半導體基底310的前表面可以增加入射光的光路的數量，因此，可以改善光吸收效率。作為紋理化操作的示例，可以將半導體基底浸入KOH或NaOH溶液與異丙醇(IPA)的混合物中。結果，可以形成棱錐型紋理。由于半導體基底310的前表面被紋理化，所以形成在半導體基底310前表面上的前表面保護層330、前表面場層340和抗反射層350也包括與紋理的形狀對應的不平坦表面。除了在本實施例中使用前表面被紋理化的半導體基底310之外，根據本實施例的制造光伏裝置的方法與上面參照圖2至圖10描述的方法相同。雖然在根據本實施例的光伏裝置中半導體基底310的前表面被紋理化，但本發明不限于此。例如，也可以將半導體基底310的后表面紋理化。在這種情況下，形成在半導體基底310后表面上的第一 a-Si層361、第二 a_Si層371、第一導電類型半導體層362、第二導電類型半導體層372、第一透明導電層363和第二透明導電層373可以包括或可以不包括與紋理的形狀對應的不平坦表面。根據上述實施例,在形成第一 a-Si層161和361、作為p型半導體層的第一導電類型半導體層162和362以及第一透明導電層163和363之后，形成第二 a_Si層171和371、作為n型半導體層的第二導電類型半導體層172和372以及第二透明導電層173和373。然而，本發明不限于此。例如，在形成第二 a-Si層171和371、作為η型半導體層的第二導電類型半導體層172和372以及第二透明導電層173和373之后，可以形成第一 a_Si層161和361、作為p型半導體層的第一導電類型半導體層162和362以及第一透明導電層163和363。在這種情況下，形成為完全覆蓋間隙鈍化層120和320的半導體層是作為η型半導體層的第二導電類型半導體層172和372。應該理解的是，應該僅以描述的含義看待在此描述的示例性實施例，而不是出于限制的目的。在每個實施例中對特征或方面的描述通常應該被認為適用于其他實施例中的其他相似特征或方面。
權利要求
1.一種光伏裝置，所述光伏裝置包括: 半導體基底； 非晶的第一導電半導體層，在半導體基底的第一表面的第一區域上并且包含第一雜質； 非晶的第二導電半導體層，在半導體基底的第一表面的第二區域上并且包含第二雜質；以及 間隙鈍化層，在半導體基底上位于第一區域和第二區域之間， 其中，第一導電半導體層還在間隙鈍化層上。
2.按權利要求1所述的光伏裝置，其中，第一導電半導體層完全覆蓋間隙鈍化層。
3.按權利要求1所述的光伏裝置，其中，半導體基底的表面中的至少一個表面被紋理化。
4.按權利要求1所述的光伏裝置，所述光伏裝置還包括: 第一非晶硅層，位于半導體基底和第一導電半導體層之間； 第一透明導電層，在第一導電半導體層上；以及 第一金屬電極，在第一透明導電層上。
5.按權利要求4所述的光 伏裝置，其中，間隙鈍化層的厚度大于第一非晶硅層、第一導電半導體層和第一透明導電層的厚度的總和。
6.按權利要求4所述的光伏裝置，其中，第一非晶硅層、第一導電半導體層和第一透明導電層完全覆蓋間隙鈍化層。
7.按權利要求4所述的光伏裝置，所述光伏裝置還包括: 第二非晶硅層，位于半導體基底和第二導電半導體層之間； 第二透明導電層，在第二導電半導體層上；以及 第二金屬電極，在第二透明導電層上。
8.按權利要求7所述的光伏裝置，其中，間隙鈍化層的厚度大于第二非晶硅層、第二導電半導體層和第二透明導電層的厚度的總和。
9.按權利要求1所述的光伏裝置，所述光伏裝置還包括: 第二表面保護層，在半導體基底的與第一表面大體相對的第二表面上； 第二表面場層，形成在半導體基底的第二表面上；以及 抗反射層，形成在第二表面保護層和第二表面場層上。
10.按權利要求1所述的光伏裝置，其中，間隙鈍化層包括包含SiOx層和SiNx層的雙層或包含SiOx層和SiON層的雙層。
11.按權利要求7所述的光伏裝置，其中，第一非晶娃層和第二非晶娃層中的至少一個具有20人個:100人之間的厚度。
12.按權利要求7所述的光伏裝置，其中，第一透明導電層和第二透明導電層中的至少一個具有200A至1000A之間的厚度。
13.按權利要求1所述的光伏裝置，其中，第一導電半導體層和第二導電半導體層中的至少一個具有30A至IOOA的厚度。
14.按權利要求1所述的光伏裝置，其中，第一導電半導體層是P型，第二導電半導體層是η型。
15.按權利要求1所述的光伏裝置，其中，第一導電半導體層是η型，第二導電半導體層是P型。
16.按權利要求1所述的光伏裝置，其中，第一區域和第二區域通過在第一區域和第二區域之間的間隙鈍化層彼此分隔開，并彼此交替。
17.一種制造光伏裝置的方法，所述方法包括: 執行第一圖案化操作，第一圖案化操作打開形成在半導體基底的第一表面上的鈍化層中的第一區域； 在半導體基底的包括其中第一區域被打開的鈍化層的第一表面上順序地堆疊第一非晶硅層、第一導電半導體層和第一透明導電層； 形成蝕刻阻劑以覆蓋第一區域和鈍化層的在第一區域附近的部分； 執行第二圖案化操作，第二圖案化操作通過蝕刻未被蝕刻阻劑保護的鈍化層、第一非晶娃層、第一導電半導體層和第一透明導電層來打開鈍化層中的第二區域； 在半導體基底的包括其中第二區域被打開的鈍化層的第一表面上順序地堆疊第二非晶硅層、第二導電半導體層和第二透明導電層；以及 除去蝕刻阻劑。
18.按權利要求17所述的方法，其中，鈍化層包括包含SiOx層和SiNx層的雙層或包含SiOx層和SiON層的雙層。
19.按權利要求17所述的方法，其中，第一區域和第二區域彼此分隔開并交替地布置。
20.按權利要求17所述的方法，所述方法還包括:紋理化半導體基底。
全文摘要
本發明公開了一種光伏裝置及其制造方法。光伏裝置包括半導體基底；非晶的第一導電半導體層，在半導體基底的第一表面的第一區域上并且包含第一雜質；非晶的第二導電半導體層，在半導體基底的第一表面的第二區域上并且包含第二雜質；以及間隙鈍化層，在半導體基底上位于第一區域和第二區域之間，其中，第一導電半導體層還在間隙鈍化層上。
文檔編號H01L31/20GK103094364SQ20121037965
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月9日 優先權日2011年11月7日
發明者宋南圭, 吳旼錫, 李允錫, 李草英 申請人:三星Sdi株式會社