[發(fā)明專利]具有氧化物隧穿結(jié)的太陽(yáng)能電池

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110120153.6
• 申請(qǐng)日: 2011-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN102263157A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·B·衡;游晨濤;徐征;傅建明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美國(guó)喜瑞能源公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;H01L31/062;H01L31/0224
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種基于隧穿結(jié)的太陽(yáng)能電池的制造方法，包括：

獲取用于太陽(yáng)能電池的基極層；

形成與所述基極層相鄰的量子隧穿勢(shì)壘(QTB)層；

形成發(fā)射極；

形成表面電場(chǎng)層；

形成前側(cè)電極；以及

形成背側(cè)電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述基極層包括以下項(xiàng)中至少一項(xiàng)：

單晶硅晶圓；以及

外延生長(zhǎng)晶態(tài)Si(c-Si)薄膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中調(diào)節(jié)所述外延生長(zhǎng)c-Si薄膜的摻雜分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述基極層包括基本上位于所述薄膜中部的本征Si薄層，并且其中所述本征Si層的厚度位于1nm和10nm之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述QTB層包括以下項(xiàng)中至少一項(xiàng)：

氧化硅(SiO_x)；

加氫SiO_x；

氮化硅(SiN_x)；

加氫SiN_x；

氧化鋁(AlO_x)；

氮氧化硅(SiON)；以及

加氫SiON。

6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述QTB層的厚度位于1埃和50埃之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中使用以下技術(shù)中至少一項(xiàng)來(lái)形成所述QTB層：

熱氧化；

原子層沉積；

濕式氧化或蒸汽氧化；

低壓自由基氧化；以及

等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在所述發(fā)射極、所述表面電場(chǎng)層或這兩者上形成透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述發(fā)射極和/或所述表面電場(chǎng)層包括無(wú)定形Si(a-Si)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述發(fā)射極包括摻碳a-Si。

11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述發(fā)射極和/或所述表面電場(chǎng)層包括未摻雜a-Si。

12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述發(fā)射極和/或所述表面電場(chǎng)層包括緩變摻雜無(wú)定形Si(a-Si)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述緩變摻雜a-Si的摻雜濃度在1×10¹⁵/cm³至5×10²⁰/cm³之間。

14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中用于所述緩變摻雜a-Si的n型摻雜劑包括磷，并且其中用于緩變摻雜a-Si的p型摻雜劑包括硼。

15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述基極層的施主(n型)或受主(p型)摻雜濃度在1×10¹⁴/cm³至1×10¹⁸/cm³之間。

16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述發(fā)射極的摻雜類型與所述基極層的摻雜類型相反，并且其中所述表面電場(chǎng)層的摻雜類型與所述基極層的摻雜類型相同。

17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中在形成于所述基極層的面對(duì)入射光的前側(cè)上的QTB層上形成所述發(fā)射極，并且其中在形成于所述基極層的背側(cè)上的QTB層上形成所述表面電場(chǎng)層以用作背表面電場(chǎng)(BSF)。

18.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中在形成于所述基極層的背離入射光的背側(cè)上的QTB層上形成所述發(fā)射極，并且其中在形成于所述基極層的前側(cè)上的QTB層上形成所述表面電場(chǎng)層以用作前表面電場(chǎng)(FSF)。

19.一種基于隧穿結(jié)的太陽(yáng)能電池，包括：

基極層；

與所述基極層相鄰的量子隧穿勢(shì)壘(QTB)層；

發(fā)射極；

表面電場(chǎng)層；

前側(cè)電極；以及

背側(cè)電極。

20.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽(yáng)能電池，其中所述基極層包括以下項(xiàng)中至少一項(xiàng)：

單晶硅晶圓；以及

外延生長(zhǎng)晶態(tài)Si(c-Si)薄膜。