太阳能电池及制造所述太阳能电池的方法

摘要

本发明涉及由第一导电型半导体基底(1)制造太阳能电池的方法，所述半导体基底具有正面(2)和背面(3)。所述方法依次包括：对所述正面纹理化(102)以形成具纹理的正面(2a)；通过第一导电型掺杂剂的扩散在具纹理的正面中形成(103)第一导电型掺杂层(2c)和在背面中形成(103)第一导电型背电场层(4)；通过适用于保留具纹理的正面的纹理的蚀刻步骤从具纹理的正面除去(105；104a)第一导电型掺杂层；通过使第二导电型掺杂剂扩散到具纹理的正面中在具纹理的正面上形成(106)第二导电型层(6)。

权利要求

1.由第一导电型半导体基底制造太阳能电池的方法，所述半导体基底具有正面和背面，所述方法包括：对所述正面纹理化以形成具纹理的正面以及对所述背面纹理化以形成具纹理的背面，在各自表面上具有纹理特征，所述纹理特征之间具有凹部；

通过部分平滑处理所述具纹理的背面，以及任选部分平滑处理所述具纹理的正面进行蚀刻，所述部分平滑处理包括加宽或修圆所述凹部；

通过第一导电型掺杂剂的扩散在所述背面中形成第一导电型背电场层，在所述具纹理的正面中形成第一导电型掺杂层；

通过适用于保留所述具纹理的正面的纹理的蚀刻方法从所述具纹理的正面除去所述第一导电型掺杂层；和通过使第二导电型掺杂剂扩散到所述具纹理的正面中在该具纹理的正面上形成第二导电型层。

2.如权利要求1的方法，其中对所述正面纹理化以形成具纹理的正面包括对所述背面纹理化以形成具纹理的背面。

3.如前述权利要求之一的方法，其中对所述正面纹理化和对所述背面纹理化包括产生含有角锥形的正面和含有角锥形的背面。

4.如权利要求3的方法，其中所述部分平滑处理包括加宽角锥形之间的中间凹部以提供宽度为50-2000nm的凹部。

5.如权利要求3的方法，其中所述部分平滑处理包括修圆角锥形之间的中间凹部以提供具有半径为25-1000nm的弯曲部分的凹部。

6.如权利要求1的方法，其还包括在一个或两个掺杂层上形成钝化层，所述钝化层为选自氮化硅、氧化硅、碳化硅和氧化铝及任选的其它材料。

7.如权利要求6的方法，其中通过以下一种或多种技术形成所述钝化层：等离子体增强化学气相沉积、低压化学气相沉积、大气压化学气相沉积、溅射、原子层沉积、湿化学法氧化。

8.如权利要求1的方法，其包括，在所述第一导电型掺杂剂扩散过程中，在所述正面和背面上由第一导电型前体形成包含掺杂剂的玻璃状层，所述包含掺杂剂的玻璃状层用作所述半导体基底的掺杂剂来源。

9.如权利要求8的方法，其包括，在从所述具纹理的正面除去所述第一导电型掺杂层之前，从所述正面和背面除去所述包含掺杂剂的玻璃状层。

10.如权利要求8的方法，其包括，在单面蚀刻步骤中，从所述正面除去所述包含掺杂剂的玻璃状层，同时从所述具纹理的正面除去所述第一导电型掺杂层。

11.如权利要求10的方法，其包括，在所述单面蚀刻步骤中从正面除去包含掺杂剂的玻璃状层并从具纹理的正面除去第一导电型掺杂层之后，从所述背面除去所述包含掺杂剂的玻璃状层。

12.如权利要求8的方法，其包括在从所述具纹理的正面除去所述第一导电型掺杂层之前：-从所述正面和背面除去所述包含掺杂剂的玻璃状层，和

-在所述背电场层上形成保护层。

13.如权利要求10的方法，其包括：

-在所述具纹理的正面中形成第一导电型掺杂层和在所述背面中形成第一导电型背电场层之后：-在所述背电场层上形成保护层，

然后在单面蚀刻步骤中从所述正面除去包含掺杂剂的玻璃状层同时从所述具纹理的正面除去第一导电型掺杂层。

14.如权利要求13的方法，其包括：在单面蚀刻步骤中从所述正面除去包含掺杂剂的玻璃状层同时从所述具纹理的正面除去第一导电型掺杂层之后但在所述具纹理的正面上形成第二导电型层之前：-从所述背面除去所述保护层和包含掺杂剂的玻璃状层。

15.如权利要求12或14的方法，其中所述保护层包括含有至少一种选自氧化铝(Al2O3)、氮化硅(SiNx)、电介质和抗蚀剂的材料的涂层。

16.如权利要求1的方法，其中所述通过第一导电型掺杂剂的扩散形成背电场层包括使所述背面在600-1200℃的高温下暴露于第一导电型前体。

17.如权利要求16的方法，其中所述第一导电型前体包含第一导电型掺杂剂；所述前体选自气态前体、液态前体、浆状前体和等离子前体中的一种。

18.如权利要求1的方法，其中优化所述第一导电型掺杂剂的扩散以在所述具纹理的正面中形成厚度为0.7微米或更小的第一导电型掺杂层。

19.如权利要求1的方法，其中优化所述第一导电型掺杂剂的扩散以在所述具纹理的正面中形成厚度为0.3微米或更小的第一导电型掺杂层。

20.如权利要求1的方法，其中所述通过第二导电型掺杂剂的扩散在所述具纹理的正面上形成第二导电型层包括使所述具纹理的正面在700-1200℃的高温下暴露于第二导电型前体。

21.如权利要求20的方法，其中所述第二导电型前体是气态前体，该气态前体包含所述第二导电型掺杂剂。

22.如权利要求1的方法，其中所述第一导电型是n型而所述第二导电型是p型，或者所述第一导电型是p型而所述第二导电型是n型。

23.如权利要求20的方法，其中所述第一导电型掺杂层的厚度小于所述具纹理的正面上的纹理特征的平均高度。

24.如权利要求23的方法，其中所述具纹理的正面上的纹理特征的平均高度为至少2微米，以及所述第一导电型掺杂层的厚度为0.7微米或更小。

25.如权利要求的23方法，其中所述具纹理的正面上的纹理特征的平均高度为至少2微米，以及所述第一导电型掺杂层的厚度为0.3微米或更小。

26.如权利要求1的方法，其中所述适用于保留所述具纹理的正面的纹理的蚀刻步骤是通过利用蚀刻剂的单面湿化学法实施的。

27.如权利要求1的方法，其中所述部分平滑处理包括用蚀刻剂蚀刻所述具纹理的背面和任选蚀刻所述具纹理的正面。

28.如权利要求24-25之一的方法，其中所述蚀刻剂还包含用以抛光半导体表面的组分。

29.如权利要求1的方法，其中所述部分平滑处理是通过干法蚀刻所述具纹理的背面和任选干法蚀刻所述具纹理的正面实施的。

30.如权利要求1的方法，其中所述适用于保留所述具纹理的正面的纹理的蚀刻步骤是通过干法蚀刻法实施的。

31.如权利要求9-14之一的方法，其中从所述具纹理的正面除去第一导电型掺杂层并从正面除去包含掺杂剂的玻璃状层是在适用于保留所述具纹理的正面的纹理的蚀刻步骤中实施的。

32.如权利要求1的方法，其中所述纹理形状为角锥形。

33.通过权利要求1-32之一的方法由第一导电型半导体基底制造的太阳能电池，其中所述第一导电型半导体基底具有具纹理的正面和具纹理的背面，在各自表面上的所述纹理具有纹理特征，在所述纹理特征之间具有凹部，其中所述具纹理的正面包含第二导电型掺杂层，其中所述具纹理的背面包含第一导电型表电场层，以及其中所述具纹理的背面包括含有角锥形的背面，在所述角锥形之间具有中间凹部，所述凹部的宽度为50-2000nm，以及其中所述凹部在底部被修圆为半径为25-1000nm的弯曲部分。

34.如权利要求33的太阳能电池，其中所述具纹理的正面包括含有角锥形的正面，所述含有角锥形的正面的中间凹部的宽度为50-500nm。

35.如权利要求33-34之一的太阳能电池，所述具纹理的正面具有凹部，所述凹部的弯曲部分的半径为25-250nm。

36.如权利要求33的太阳能电池，其还包含在所述第一导电型表电场层和第二导电型掺杂层上的钝化层。

37.如权利要求36的太阳能电池，其中所述钝化层包括氮化硅、氧化硅、碳化硅和氧化铝中的一种或多种。

38.如权利要求33的太阳能电池，其中所述纹理形状为角锥形。

说明书

太阳能电池及制造所述太阳能电池的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能电池。本发明还涉及制造所述太阳能电池的方法。

背景技术

[0002] 此类太阳能电池涉及具有p型或n型基极的太阳能电池。

[0003] 太阳能电池包含半导体基底，例如硅，所述基底在背面被p型或n型背电场(BSF)层覆盖，并且在正面被与基底层相反的导电型的发射极层覆盖。在使用太阳能电池时，基底的正面朝向光源。

[0004] 在现有技术中，p型或n型背电场层(BSF层)是通过例如丝网印刷法制造(但还可使用POCl3面对面管式炉扩散、喷涂、旋涂等)。在丝网印刷过程中，包含作为掺杂剂元素的p型或n型元素的浆料被单面地印刷在基底的背面上。接着，实施第一扩散步骤，其中加热具有印刷的浆料的基底以使p型或n型元素扩散到基底中形成p型或n型BSF层。这种热处理一般在在线扩散炉中进行。而后，通过第二扩散步骤在正面上形成相反导电型的层，这在第二扩散炉中实施。或者，可首先形成发射极层，然后形成BSF基极层。

[0005] 现有的制造方法具有一些缺点。利用丝网印刷法在背面上形成BSF层可能由于掺杂剂来源寄生扩散或溢出到正面上而造成对基底的正面的污染。掺杂剂寄生扩散到正面上导致发射极层的掺杂剂浓度分布不均匀，这将不利地影响太阳能电池的效率。例如，分流或高反向电流是典型的效应。此外，丝网印刷因基底破损的几率相对高而降低了该制造方法的产量。

[0006] 另外，对于用磷作为n型掺杂剂的n型BSF层，单侧扩散导致从基底获取杂质的效率较低。

发明内容

[0007] 基于硅晶片的高效硅太阳能电池可能需要将晶片表面充分钝化。为了此钝化，晶片的表面通常被涂布介电层，例如氮化硅。

[0008] 基于硅晶片的高效硅太阳能电池典型地具有扩散发射极，通常在它们表面区域上还具有扩散的背电场(BSF)或正电场(FSF)层。例如，晶片的一面可几乎完全被发射极层覆盖，而另一面几乎完全被BSF层覆盖。这些层的作用是提供与金属栅极的良好接触，并且提供或提高表面钝化。为了最佳的表面钝化，这些扩散层必须被涂布适合的介电层，例如氮化硅。

[0009] 总之，最佳的表面钝化通常是通过扩散层及该层上的适合的介电涂层的组合获得。

[0010] 可在扩散层上实现表面钝化的已知的介电涂层包括氮化硅、热生长氧化物、氧化铝、碳化硅，以及湿化学法生长的氧化硅和氮化硅的叠层。

[0011] 基于硅晶片的硅太阳能电池通常使至少正面纹理化以提高光采集。对于单晶硅电池，工业中广泛采用的纹理是，例如，通过湿化学碱蚀刻获得的不规则角锥纹理，或者通过掩模碱蚀刻获得的倒角锥纹理。对于多晶硅电池，工业中广泛采用的纹理是例如通过湿化学酸蚀刻获得的同纹理(isotexture)。

[0012] 此类硅太阳能电池的背面可以不具纹理或具有纹理。通常不具纹理的(即抛光的)背面更善于采集光和表面钝化，但是，出于实际原因，通常同时使太阳能电池的正面和背面纹理化(通过浸在液体溶液中)，二者在整个制造过程中都具有纹理。已有可获得，例如来自Rena公司的商业工具用来在制造过程中的某阶段(在使两面具有纹理之后)对太阳能电池的背面进行抛光。这些工具从背面除去相对大量的硅，使该方法成本高且耗时。对于太阳能电池的正面，除去纹理以改进表面钝化可能不是有用的方法，因为这将大大增大反射，因此降低电池效率。

[0013] 基于硅晶片的硅太阳能电池的一种特殊类型是硅异质结太阳能电池，例如来自Sanyo公司的HIT电池。该太阳能电池不包含扩散层。表面被非晶硅薄层覆盖，其通过在硅晶片中的能带弯曲提供发射极和背电场以及钝化效应，所述能带弯曲是通过非晶硅层中的掺杂，以及晶片、非晶硅和非晶硅上的可能的其它层之间的带隙和功函数差异引起的。

[0014] Sanyo已报告(US6207890)，对不规则角锥纹理施以一定的修圆，特别是对角锥之间的凹部稍作修圆(增大弯曲部分的半径)，使通过后续沉积非晶或微晶硅层所得的钝化增强。对改进的钝化的解释是，因为晶片被薄膜更均匀地覆盖。University of Neuchatel已报告(申请WO2010/023318)，由于抑制硅的外延生长，对角锥之间的凹部修圆有益于非晶硅层产生钝化。

[0015] Chen 等 人 (F.Chen 等 人，4th World conference on photovoltaic energy conversion，2006，page 1020)已研究并报告在没有掺杂层例如发射极或BSF或FSF的情况下，修圆硅晶片的不规则角锥纹理对通过PECVD沉积的氮化硅产生的表面钝化的益处，未观察到钝化的显著改进。

[0016] McIntosh 等 人 (K.R.McIntosh and L.P.Johnson，J.Appl.Phys.105，124520-1(2009))已研究并报告修圆硅晶片的不规则角锥纹理对热生长的氧化硅产生的表面钝化的益处。他们发现修圆对厚的热氧化物层(100nm厚的氧化物，在1100℃下生长)的钝化质量的益处。原因在于，修圆降低了缺陷的产生，该缺陷是在从硅生长氧化硅的过程中体积膨胀造成的。但是，此类热氧化物层的生长可能需要高热量预算，这不利于晶片质量、产量和生产成本。

[0017] 本发明的一个目的是提供制造具有p型或n型基极的太阳能电池的方法，其克服或减少上述缺点。

[0018] 本发明提供用以改进具有扩散发射极和/或扩散BSF和/或扩散FSF的纹理化晶片上的表面钝化的结构和方法。

[0019] 所述方法包括，在掺杂层扩散之前修圆硅晶片的纹理。所述方法包括通过介电薄膜钝化掺杂层。所述介电薄膜可以是，例如，沉积的氮化硅、氧化铝、或者非常薄的湿化学法生长的氧化物与沉积的氮化硅或氧化铝薄膜的叠层。形成扩散的掺杂层的方法应理解为包括注入掺杂剂而后热退火的方法。

[0020] 根据本发明的第一方面，该目的是通过由第一导电型的半导体基底制造太阳能电池的方法实现，所述半导体基底具有正面和背面，所述方法包括，优选以指明的顺序包括：

[0021] 对所述正面纹理化以产生具纹理的正面并对所述背面纹理化以产生具纹理的背面；

[0022] 部分平滑处理所述具纹理的背面，并任选部分平滑处理所述具纹理的正面；

[0023] 通过第一导电型掺杂剂的扩散在背面形成第一导电型背电场层，以及任选在具纹理的正面形成第一导电型掺杂层；和

[0024] 任选地，通过适用于保留所述具纹理的正面的纹理的蚀刻方法从所述具纹理的正面除去第一导电型掺杂层；

[0025] 通过第二导电型掺杂剂扩散入所述具纹理的正面中而在具纹理的正面上形成第二导电型层。

[0026] 有利的是，所述方法提供改进的制造方法，使得在太阳能电池之间的差异较小：通过该方法很容易防止从硅基底的一表面至另一表面，特别是从BSF侧至发射极侧的寄生掺杂(p型或n型)。另外，省去了丝网印刷步骤，这降低了因故障而导致的产量损失。此外，磷在正面和背面中的双面扩散，可改进从硅基底的杂质获取。

[0027] 所述部分平滑处理可通过用含有HF和/或HNO3的液体蚀刻进行。所述部分平滑处理可导致例如除去平均厚度约50nm-2μm的层。被除去的此平均厚度可由例如部分平滑处理步骤引起的晶片总质量的变化来确定。

[0028] 另外，有利的是，由于具有掺杂层的表面改进的表面钝化，当这些表面上的纹理特征被(即使稍微)平滑处理时，所述方法可导致太阳能电池具有更高的效率。特别是利用介电涂层，例如通过PECVD(等离子体增强化学气相沉积)沉积的氮化硅，或者湿化学法生长的氧化硅与(PECVD)氮化硅或氧化铝的叠层，这些或其它沉积的介电层的叠层等，可获得此改进的表面钝化。因此，在本文中，特别是，没有使用热生长的(硅)氧化物层来提供表面钝化层。

[0029] 因此，在一个实施方案中，本发明的方法还可包括，在一个或两个掺杂层(即在第一导电型背电场层和任选地在具纹理的正面所包含的第二导电型层)上产生钝化层，所述钝化层例如选自氮化硅、氧化硅(不是热生长的氧化硅)、碳化硅和氧化铝，以及任选的其它材料。在一个特定的实施方案中，那些介电材料之一的组合可被应用于特别是多层结构(在一个或两个掺杂层上)。特别是，可利用PECVD、低压化学气相沉积、大气压化学气相沉积、原子层沉积、溅射或层的湿法生长，形成钝化层。在一个特定的实施方案中，所述方法还(因此)可包括通过一种或多种以下技术形成钝化层：等离子体增强化学气相沉积、溅射、原子层沉积、湿化学法氧化(在一个或多个掺杂层上)。

[0030] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中对所述正面纹理化以形成具纹理的正面包括对所述背面纹理化以形成具纹理的背面。

[0031] 所述部分平滑处理方法可基本上保留所述具纹理的背面(和所述具纹理的正面)的纹理。所述部分平滑处理特别是通过(光)抛光进行。这可降低成本和加工时间，同时非常有效地改进钝化。对于正面，部分平滑处理优选非常轻，以避免使反射率增大不可接受的量，例如，在1000nm波长下增大超过2或3个百分点(相对于未经平滑处理的具纹理的表面)，例如从11％反射率增至13％反射率。因此，在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中背电场层的形成在(光)抛光半导体基底的具纹理的背面之后进行。或者，可通过(光)抛光对具纹理的正面和具纹理的背面都进行部分抛光。

[0032] 在一个实施方案中，通过适用于保留具纹理的正面的纹理的蚀刻方法从具纹理的正面除去第一导电型掺杂层，从而对具纹理的正面进行部分平滑处理。因此，通过部分平滑处理，可基本上保留纹理。

[0033] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其包括，在第一导电型掺杂剂的扩散过程中，由第一导电型的前体在正面和背面上形成包含掺杂剂的玻璃状层，所述包含掺杂剂的玻璃状层用作半导体基底的掺杂剂来源。

[0034] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其包括，从具纹理的正面和具纹理的背面除去包含掺杂剂的玻璃状层，然后从具纹理的正面除去第一导电型掺杂层。

[0035] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其包括，从具纹理的正面除去包含掺杂剂的玻璃状层，同时在单面蚀刻步骤中从具纹理的正面除去第一导电型掺杂层。

[0036] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其包括，在从具纹理的正面除去包含掺杂剂的玻璃状层并在单面蚀刻步骤中从具纹理的正面除去第一导电型掺杂层之后，从具纹理的背面除去包含掺杂剂的玻璃状层。

[0037] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其包括，在从具纹理的正面除去第一导电型掺杂之前：

[0038] -从正面和背面除去包含掺杂剂的玻璃状层，和

[0039] -在背电场层上形成保护层。

[0040] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其包括：

[0041] -在具纹理的正面中形成第一导电型掺杂层和在背面中形成第一导电型的背电场层之后，在背电场层上形成保护层，然后从正面除去包含掺杂剂的玻璃状层同时在单面蚀刻步骤中从具纹理的正面除去第一导电型掺杂层。

[0042] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其包括：从具纹理的正面除去包含掺杂剂的玻璃状层同时在单面蚀刻步骤中从具纹理的正面除去第一导电型掺杂层之后，并且在具纹理的正面上形成第二导电型层之前：

[0043] -从具纹理的背面除去保护层和包含掺杂剂的玻璃状层。

[0044] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中所述保护层包括含有至少一种选自氧化铝(Al2O3)、氮化硅(SiNx)、电介质和抗蚀剂中的材料的涂层。

[0045] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中通过第一导电型掺杂剂的扩散产生背电场层包括使背面在高温下暴露于第一导电型前体。

[0046] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中所述第一导电型前体包含第一导电型掺杂剂；所述前体选自气态前体、液态前体、浆状前体和等离子前体中的一种。

[0047] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中优化第一导电型掺杂剂的扩散以在具纹理的正面中形成厚度为0.7微米或更小的第一导电型掺杂层。

[0048] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中优化第一导电型掺杂剂的扩散以在具纹理的正面中形成厚度为0.3微米或更小的第一导电型掺杂层。在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中通过第二导电型掺杂剂的扩散在具纹理的正面上形成第二导电型层包括使所述具纹理的正面在高温下暴露于第二导电型前体。

[0049] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中所述第二导电型前体是气态前体，所述气态前体包含第二导电型掺杂剂。

[0050] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中所述第一导电型是n型，所述第二导电型是p型，或者所述第一导电型是p型，所述第二导电型是n型。

[0051] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中第一导电型掺杂层的厚度小于具纹理的正面上的纹理特征的平均高度。

[0052] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中具纹理的正面上的纹理特征的平均高度为至少约2微米，并且第一导电型掺杂层的厚度为约0.7微米或更小。

[0053] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中具纹理的正面上的纹理特征的平均高度为至少约2微米，并且第一导电型掺杂层的厚度为约0.3微米或更小。

[0054] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中具纹理的背面上的纹理特征的平均高度为至少约2微米。

[0055] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中所述的适用于保留具纹理的正面的纹理的蚀刻步骤通过利用蚀刻剂的单面湿化学法来实施。

[0056] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中所述蚀刻剂包含用于纹理化半导体表面的组分。

[0057] 在一个特定的优选实施方案中，本发明涉及上述方法，其中所述蚀刻剂还包含用于抛光半导体表面的组分。

[0058] 在一个特定的实施方案中，本发明涉及上述方法，其中所述的适用于保留具纹理的正面的纹理的蚀刻方法是通过干蚀刻法实施。

[0059] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中通过利用等离子体增强化学气相沉积、溅射、原子层沉积等沉积介电层，例如氮化硅、碳化硅、氧化硅(不是热生长的氧化硅)、氧化铝等，或者所述层的叠层，任选与通过湿化学法首先生长薄氧化硅一起，来涂覆所述掺杂的表面。这种涂层，特别是与部分平滑处理的纹理结合，可显著地改进钝化。

[0060] 在一个实施方案中，本发明涉及上述方法，其中所述的从具纹理的正面除去第一导电型掺杂层和从正面除去包含掺杂剂的玻璃状层是在适用于保留所述具纹理的正面的纹理的蚀刻步骤中进行。

[0061] 在一个实施方案，本发明涉及上述方法，其中所述的形成纹理是形成角锥纹理，例如无规角锥结构(random pyramid structure)或倒角锥纹理。任选地，还可制作各向同性的纹理。在一个实施方案，本发明涉及上述方法，其中所述的形成纹理是通过在碱溶液中蚀刻来形成无规角锥纹理。因此，在一个实施方案中，短语“对正面纹理化和/或对背面纹理化”，或者相似的短语，可包括形成包含角锥形的正面和/或包含角锥形的背面。在一个特定的实施方案中，所述的角锥形可包括角锥结构，例如无规角锥结构。

[0062] 因此，具体的实施方案包括：

[0063] 本文中所述的方法，其中所述对正面纹理化和对背面纹理化包括形成包含角锥形的正面和包含角锥形的背面。

[0064] 所述方法，其中所述部分平滑处理包括，加宽角锥形之间的中间凹部以提供宽度为50-2000nm的凹部。

[0065] 所述方法，其中所述部分平滑处理包括修圆角锥形之间的中间凹部以提供具有半径为25-1000nm的弯曲的凹部。

[0066] 本文中所述的方法，其还包括，在一个或两个掺杂层上形成钝化层，所述钝化层为例如选自氮化硅、氧化硅(不是热生长的氧化硅)、碳化硅和氧化铝，以及任选的其它材料。

[0067] 所述方法，其中通过以下一种或多种技术形成所述钝化层：等离子体增强化学气相沉积、低压化学气相沉积、大气压化学气相沉积、溅射、原子层沉积、湿化学法氧化。

[0068] 本文中所述的方法，其中所述部分平滑处理包括用蚀刻剂蚀刻具纹理的背面以及任选蚀刻具纹理的正面。

[0069] 本文中所述的方法，其中所述部分平滑处理是通过干法蚀刻具纹理的背面以及任选干法蚀刻具纹理的正面来进行的。

[0070] 其它具体的实施方案包括：

[0071] 第一导电型半导体基底，其具有具纹理的正面和具纹理的背面，其中所述具纹理的正面包含第二导电型掺杂层，其中所述具纹理的背面包含第一导电型表电场层，其中所述具纹理的背面包括含有角锥形并且中间凹部的宽度为50-2000nm的背面。

[0072] 所述半导体基底，其具有弯曲部分的半径为25-1000nm的凹部。

[0073] 所述半导体基底，还包含在第一导电型表电场层和第二导电型掺杂层上的钝化层。

[0074] 所述半导体基底，其中所述钝化层包含氮化硅、氧化硅(不是热生长的氧化硅)、碳化硅和氧化铝中的一种或多种。

[0075] 其它实施方案由所附的从属权利要求限定。

[0076] 本文中的术语“基本上”是本领域技术人员可理解的。术语“基本上”还可包括“完全地”、“全部”等实施方案。因此，在实施方案中，也可除去形容词基本上。适当时，术语“基本上”还可涉及90％或更高，例如95％或更高，特别是99％或更高，甚至更特别是99.5％或更高，包括100％。术语“包括”还涵盖其中术语“包括”是指“由…组成”的实施方案。

[0077] 此外，术语第一、第二、第三等在说明书和权利要求书中用来区分相似的元件，并且不一定是用于描述连续或时间的顺序。应理解的是使用的这些术语在适当的情况下是可互换的，本文中所述的实施方案可以与本文所述不同的其它顺序实施。

[0078] 本文中的装置及其它等在实施部分中描述。对本领域技术人员清楚的是，本发明不限于实施例部分中的实施方法或装置。

[0079] 应注意上述实施方案解释而非限制本发明，本领域技术人员能够在不脱离随附权利要求书的范围的情况下设计许多其它实施方案。在权利要求书中，置于括号之间的任何参考标号不应理解为限制权利要求。动词“包括”及其词形变化的使用不排除除了权利要求中所述那些之外其它元件或步骤的存在。元件之前的冠词“一”不排除多个该元件的存在。在列举若干元件的装置权利要求中，这些元件中的数个元件可通过一个部件实现。仅仅是某些措施在彼此不同的从属权利要求中提及并不表示这些措施的组合不可有利地使用。

附图说明

[0080] 参照随附的示意图，仅以示例的方式描述本发明的实施方案，其中相应的标号表示相应的元件，其中：

[0081] 图1显示根据本发明的第一方面制造太阳能电池方法的流程图；

[0082] 图2显示根据本发明的第二方面制造太阳能电池方法的流程图；

[0083] 图3显示根据本发明的第三方面制造太阳能电池方法的流程图；

[0084] 图4显示根据本发明的第四方面制造太阳能电池方法的流程图；

[0085] 图5显示用于制造太阳能电池的半导体基底的横截面；

[0086] 图6a、6b显示在所述方法的下一阶段后太阳能电池的横截面；

[0087] 图7显示在所述方法的再下一阶段后太阳能电池的横截面；

[0088] 图8显示在所述方法的下一阶段后太阳能电池的横截面；

[0089] 图9显示在所述方法的随后一阶段后太阳能电池的横截面；

[0090] 图10显示在所述方法的再下一阶段后太阳能电池的横截面；

[0091] 图11显示所述方法的再下一阶段后太阳能电池的横截面；

[0092] 图12显示根据第二方面另一阶段后太阳能电池的横截面；

[0093] 图13显示根据第二方面再下一阶段后太阳能电池的横截面；

[0094] 图14显示根据第三方面再下一阶段后太阳能电池的横截面；

[0095] 图15显示根据第三方面下一阶段后太阳能电池的横截面；

[0096] 图16显示根据第四方面另一阶段后太阳能电池的横截面；

[0097] 图17显示根据第四方面下一阶段后太阳能电池的横截面；

[0098] 图18显示根据第四方面再下一阶段后太阳能电池的横截面；

[0099] 图19a更详细地显示在部分平滑处理后的表面纹理(在此背面3a)；图19b更详细地解释凹部宽度和弯曲部分；

[0100] 图20显示制造太阳能电池的另一个方法的流程图；

[0101] 图21a-21d显示未经平滑处理的(21a-21b)和经平滑处理的(21c-21d)角锥纹理的SEM图。具体实施方案

[0102] 图1显示根据本发明的第一方面制造太阳能电池方法的流程图。

[0103] 根据第一方面，该方法包括制造具有p型或n型基极的太阳能电池的步骤的一个顺序100。

[0104] 以下针对具有n型基极的太阳能电池说明顺序100。

[0105] 提供单晶或多晶半导体基底，即具有n型导电型的硅基底1，作为太阳能电池的前体。硅基底具有正面2和背面3。正面作为在使用太阳能电池时接收光的表面。

[0106] 在另一个实施方案中，对硅基底掺杂使其具有p型导电型。

[0107] 图5显示用于制造太阳能电池的硅基底的横截面。

[0108] 再参照图1，接着，在步骤102中，所述方法通过使要纹理化的表面暴露于纹理蚀刻剂中来对硅基底1的表面2、3纹理化。

[0109] 正面2被纹理化以产生表面形貌(也称为纹理特征)，导致表面的反射率低。例如，为了在表面上获得大角锥的纹理特征(例如平均角锥高度为约2微米或更高)，可调整纹理化配方。

[0110] 在此方法中，为了在后续除去掺杂的表面层的步骤后保持低反射率，可调整纹理化步骤。背面3被纹理化以形成产生低的表面反射率的表面形貌(也称为纹理特征)，或者被抛光以形成产生高反射率的表面形貌。

[0111] 背面3的具纹理的表面不必与具纹理的正面2相同。

[0112] 可在正面2a上以单面的形式或者在正面和背面2a、3a上以两面的形式形成表面纹理。

[0113] 在两面纹理化的情况中，背面3a可在单面抛光蚀刻步骤中被抛光以除去纹理并改进光学性能和钝化性能。

[0114] 此外，在步骤102中，纹理化可与用于去除锯齿形破损的蚀刻步骤结合。去除锯齿形破损与纹理化相结合对于从硅锭切割后尚未经预抛光的硅基底可能是有利的。或者，纹理化102还可在用于去除锯齿形破损的蚀刻步骤之后。

[0115] 图6a显示在形成纹理后太阳能电池的横截面。

[0116] 在上述步骤102中，通过使要被纹理化的表面暴露于纹理蚀刻剂中产生纹理。所述纹理试剂可以是碱溶液或酸溶液，但是它还可以是用于干法蚀刻的等离子体。

[0117] 图6a显示在正面和背面2a、3a上形成纹理之后太阳能电池的横截面。图6b显示步骤102a之后的实施方案，即部分平滑处理，其中具纹理的背面3a(和任选地，具纹理的正面2a)的纹理以单面的形式(如所示；或者以两面的形式，未示出)被部分平滑处理。这可导致凹部被修圆(还参见图19)。部分平滑处理后的具纹理的背面3a还以标号30表示。

[0118] 在另一个实施方案中，还可通过首先以两面的方式在正面和背面2a、3a上形成纹理而后抛光具纹理的背面3a，从而只在正面2a上以单面的方式形成纹理。

[0119] 再次参照图1，在后一步骤103中，通过使n型掺杂剂扩散到背面3、3a中形成背电场(BSF)层4；通过使n型掺杂剂扩散到具纹理的正面2中形成掺杂层2c。掺杂层2c具有与背面3、3a上的BSF层4相同的导电型。

[0120] 在一个实施方案中，步骤103包括使背面3、3a在管式炉中在高温下暴露于气态的n型前体中。所述n型前体包含n型掺杂剂。在示例的情况中，所述n型掺杂剂是磷，所述气态的n型前体包括POCl3(磷酰氯)。在形成BSF层的过程中，在硅基底的背面上形成含有磷的玻璃层(PSG)5。PSG层5用作硅基底1的掺杂剂来源。

[0121] 步骤103通过其操作参数进行控制，使得掺杂层2c和BSF层4将与各自表面的纹理形状一致。为此，掺杂层2c和BSF层的厚度被设置为小于表面上的纹理特征的高度。

[0122] 可使用其它扩散方法，例如带式炉，以及通过喷雾、蒸汽、旋涂、印刷等施涂的扩散源，例如含有磷酸的液体，或者等离子体注入掺杂等。

[0123] 在另一个实施方案中，以正面对正面的构造产生BSF层4。这增大产量，并且为具纹理的正面部分地屏蔽掺杂剂。

[0124] 图7显示在用以形成背电场层的步骤103后太阳能电池的横截面。

[0125] 在后续步骤103中，在硅基底1的正面2和背面3上，通过来自n型掺杂剂来源的n型掺杂剂扩散到基底1的正面和背面中分别形成n型掺杂层2c和BSF层4。

[0126] 在背面3、3a上，形成BSF层4。在具纹理的正面2a上，形成n型掺杂层2c，其延伸入基底1中直至界面2b。注意的是，n型掺杂层2c的厚度被设置为小于纹理特征的高度。以此方式使n型掺杂层2c的形状与表面纹理一致：即界面2b也具有纹理。

[0127] 在其中n型掺杂剂是磷的实施方案中，在形成BSF层和n型掺杂层2c的过程中，在硅基底的具纹理的正面和背面上，形成含磷的玻璃层(PSG)5。

[0128] 可通过例如增大氧或POCl3流量，或者添加水蒸汽来特定地调节BSF扩散的参数以控制PSG层的厚度。

[0129] 在一个实施方案中，扩散步骤可在高温下进行，所述高温可以是适用于根据例如所用的材料而施加的特定扩散步骤的任何适当高温。所述高温还可取决于施加该高温所持续的时间。通常该高温可以为约600℃-约1200℃，或者约780℃-1200℃。PSG层5可用作硅基底1的掺杂剂来源。

[0130] 在一个实施方案中，优化磷的扩散(第一导电型的掺杂剂)以形成厚度为约0.7微米的背电场层和n型掺杂层2c(包含第一导电型掺杂剂的扩散层)。

[0131] 在另一个实施方案中，形成薄的背电场层和薄的n型掺杂层2c。然后优化磷的扩散(第一导电型掺杂剂)以形成厚度为0.3微米或更小的BSF层和n型掺杂层2c。由于保留纹理的能力在一定程度上取决于n型掺杂层2c的厚度，对于薄的n型掺杂层2c(厚度为约0.3微米或更小)，可更充分地保留纹理，并且正面的反射率可比较厚的n型掺杂层(譬如厚度约0.7微米)更低。

[0132] 在图7中，显示实施方案，其中背面是平的，没有纹理化。本领域技术人员可理解步骤103还可在包含具纹理的背面3a的基底上实施。

[0133] 再次参照图1，在下一步骤104中，所述方法提供，通过蚀刻方法即湿法或干法蚀刻从具纹理的正面2a和背面4除去层例如覆盖n型掺杂层2c和4的PSG层。

[0134] 图8显示在步骤104之后太阳能电池的横截面。

[0135] 在步骤104中，所述方法提供，从背面和具纹理的正面上的掺杂层除去任何顶层例如PSG层。

[0136] 在正面上，在除去顶层例如PSG层之后，暴露出n型掺杂层2c。在背面上，在除去PSG层之后，暴露出背电场层4。

[0137] 因为PSG层的去除暴露出在背面的半导体表面并使背面疏水，这将有利地有助于避免在下一个单面蚀刻步骤中为了除去n型掺杂层2c(下文中更详细地描述)时蚀刻液体润湿背面。

[0138] 再次参照图1，在下一步骤105中，所述方法提供，蚀刻n型掺杂层2c用以通过蚀刻剂从具纹理的正面2a将其清除。选择蚀刻剂以保留正面的纹理(第二具纹理的正面2b)，从而保持第二具纹理的正面2b的低反射率。若在正面上的n型掺杂层2c的形状与原来的具纹理的正面中的纹理一致，则这可得到满足。

[0139] 此类蚀刻剂在单晶或多晶基底的情况中可以是碱性蚀刻剂。

[0140] 在一个实施方案中，所述碱性蚀刻剂的纹理化组分包括可溶于水的碱性组分例如氢氧化钾或氢氧化钠。在另一个实施方案中，碱性蚀刻剂包含一种或多种添加剂，例如异丙醇。

[0141] 或者，所述蚀刻剂可以是酸性蚀刻剂，它可用于单晶形和多晶形纹理表面。该酸性蚀刻剂可任选地用于轻度抛光，或者它可用于进一步纹理化以增加(第二)具纹理的正面2b的精细纹理。

[0142] 在一个实施方案中，酸性蚀刻剂的抛光组分包括用以产生氧化的表面层的氧化性组分以及用以蚀刻所述氧化的表面层的氧化物蚀刻剂。在一个实施例中，所述氧化性组分是硝酸(HNO3)，所述氧化物蚀刻剂是氢氟酸(HF)。在另一个实施例中，所述氧化性组分还包含添加剂如水或乙酸。部分平滑处理可通过例如使具纹理的表面暴露于所述抛光组分0.5-5分钟来实施。HNO3与HF组分之间的比例可以为例如50∶1-3∶1。

[0143] 从具纹理的正面除去的硅典型地为约0.1微米-约2微米。这取决于n型掺杂剂层2c的厚度，即，掺杂剂浓度分布在正面中的延伸。这继而取决于步骤参数，例如BSF扩散步骤的温度和持续时间。

[0144] 在该实施方案中，所述蚀刻实施为单面蚀刻；这意味着蚀刻液体将润湿正面，而不润湿背面，或者仅润湿背面的极小的边缘区。

[0145] 或者，所述蚀刻可通过干法等离子蚀刻步骤进行。

[0146] 经过试验证实，在n型掺杂层2c的蚀刻过程中，纹理得以保留。在除去第一导电型掺杂层之后，在具纹理的正面上波长为1000nm的光束的光学反射率的增长小于5％，优选小于3％。

[0147] 图9显示了在步骤105之后太阳能电池的横截面。

[0148] 在步骤105中，通过蚀刻步骤从正面除去暴露出的n型掺杂层2c。该蚀刻步骤设置用来保留具纹理的正面的纹理(蚀刻之后的第二具纹理的正面2b)，从而保持第二具纹理的正面2b的低反射率。

[0149] 再次参照图1，在下一步骤106中，所述方法提供在第二具纹理的正面2b上形成p型(发射极)层6。第二具纹理的正面2b在高温下被暴露于p型掺杂剂中。

[0150] 所述p型掺杂剂是例如硼。该p型掺杂剂可以是气态p型前体，例如含硼的气体，例如BBr3(三溴化硼)。

[0151] 在一个实施方案中，所述高温可以是适合于例如根据所用的材料而采用的特定扩散步骤的任何适合的高温。该高温还可取决于施加该高温的持续时间。通常所述高温可以是约700℃-约1200℃，或者约780℃-1200℃。

[0152] 在用以形成发射极层6的步骤106即扩散驱动步骤中，在第二具纹理的正面2b和背面4上形成含硼的玻璃状层(BSG层)7。

[0153] 注意的是，在背面上的BSF层4通过共扩散进一步扩展，即，n型掺杂剂从BSF层更深地扩散入硅基底中同时在正面上形成p型发射极层。

[0154] 在一个实施方案中，在共扩散后，BSF层的薄层电阻为约20-约30欧姆/平方，并且发射极层的薄层电阻为约50-约70欧姆/平方。

[0155] 在另一个实施方案中，在共扩散后，BSF层的薄层电阻为约5-约100欧姆/平方，并且发射极层的薄层电阻为约50-约150欧姆/平方。

[0156] 在另一个实施方案中，有利的是，所述扩散以背面对背面的构造进行。这增大产量，并且为背面提供对掺杂剂的部分屏蔽。

[0157] 但是，还注意的是，对于太阳能电池效率，BSF有利地具有高于发射极的掺杂水平。随之而来地，若在BSF上进行发射极扩散，则这通常不完全补偿BSF层中的掺杂剂水平。因此，通常在发射极扩散过程中在BSF上不需要具有保护层(例如PSG或介电涂层例如SiNx)。
但是，通过发射极扩散对BSF的部分补偿可降低通过BSF的场效应钝化。为了消除这种效果，可使用参照图3所述的保护层以阻止或最小化在BSF上的发射极扩散。此外，对于BSF，较高的掺杂水平增强背面场效应钝化，而发射极中较高掺杂水平可增大复合损失。

[0158] 图10显示了在步骤106后太阳能电池的横截面。

[0159] 在步骤106中，所述方法提供，通过扩散在第二具纹理的正面2b中形成p型(发射极)层6。

[0160] 使第二具纹理的正面2b暴露于p型掺杂剂，例如硼。所述p型掺杂剂可以是含硼的气体，例如BBr3。在具纹理的正面2b和背面上的背电场层4上形成含硼的玻璃状层(BSG层)7。

[0161] 注意的是，p型层6的形成可通过各种扩散方法实施，例如管式或带式炉，以及通过喷雾、蒸汽、旋涂、印刷等施用扩散源例如含硼酸的液体，或者等离子体注入掺杂。

[0162] 再次参照图1，接着在步骤107中，所述方法提供，从第二具纹理的正面2b除去BSG层7，并且暴露p型发射极层。此外，该方法提供，从在背面上的背电场层4除去BSG层7并暴露BSF层。

[0163] 在上述顺序的步骤后，所述方法提供硅基底，其包含在背面3、3a上的n型背电场层4；在第二具纹理的正面2b上的p型发射极层6。

[0164] 图11显示了在步骤107后太阳能电池的横截面。

[0165] 在步骤107中，通过蚀刻从在第二具纹理的正面的p型发射极层6和从背电场层4除去BSG层7。在此阶段的太阳能电池包含硅基底1、在基底的背面3上的背电场层4、以及在基底的具纹理的正面2b上的p型发射极层6。

[0166] 所述太阳能电池制造方法可利用现有技术中已知的方法完成，例如沉积钝化和抗反射涂层、丝网印刷金属化图形、烘烤(firing-through)、结隔离等。因此，例如，在此所述的钝化层可施用于层4和/或层6(其是掺杂层)。

[0167] 图2显示了根据本发明的第二方面制造太阳能电池的方法100a的流程图。

[0168] 在图2中，具有与之前图中所示相同的标号的元件是指相应的元件。

[0169] 根据此方面，在该顺序中，在步骤101、102和103(即，提供半导体基底；对半导体基底的至少正面纹理化，以及在具纹理的正面和背面上形成背电场层)之后，该方法包括，在步骤104a中，通过单面蚀刻方法从具纹理的正面除去PSG层5并从具纹理的正面除去n型掺杂层2c。

[0170] 图12显示了在根据第二方面的步骤104a后太阳能电池的横截面。

[0171] 在图12中，具有与之前图中所示相同的标号的元件是指相应的元件。

[0172] 在步骤104a后，暴露出第二具纹理的正面2b，同时，在背面3上，背电场层4直接存在于半导体1上。背电场层4被背面PSG层5覆盖。

[0173] 再次参照图2，在步骤104a之后的步骤105a中，所述方法提供，从背面除去PSG层5以暴露出背电场层4。

[0174] 图13显示了在步骤105a后太阳能电池的横截面。

[0175] 接着，根据本发明的第二方面的方法继续上述步骤106和107，参照图1、10和11。

[0176] 图3显示了根据本发明的第三方面制造太阳能电池的方法100b的流程图。

[0177] 在图3中，具有与在前图中所示相同的标号的元件是指相应的元件。

[0178] 根据该方面，在该顺序中，在步骤101、102、103和104(即，提供半导体基底；对半导体基底的至少正面纹理化，在具纹理的正面和背面上形成背电场层，以及从具纹理的正面和背面除去PSG层)之后，所述方法包括，在步骤108a中，在背电场层4上形成保护层5a。

[0179] 图14显示了在根据第三方面的步骤108a后太阳能电池的横截面。

[0180] 在图14中，具有与在前图中所示相同的标号的元件是指相应的元件。

[0181] 在步骤108a后，半导体基底1的背面3被背电场层4覆盖。该背电场层被保护层5a覆盖。在具纹理的正面2上，半导体基底1被n型掺杂层2c覆盖。

[0182] 在一个实施方案中，所述方法提供，在背电场层4上沉积作为保护层5a的涂层。所述涂层可包括氧化铝(Al2O3)、氮化硅(SiNx)或其它电介质。

[0183] 再次参照图3，在用以在背电场层上形成保护层5a的步骤108a后，所述方法继续步骤105，以通过如上所述的参照图1的单面蚀刻步骤或者因为保护层覆盖背电场层通过两面蚀刻方法从具纹理的正面除去n型掺杂层2c。结果示于图15中，其显示在步骤105后太阳能电池的横截面。

[0184] 在用以从具纹理的正面除去n型掺杂层2c的步骤105后，半导体基底1的背面3被背电场层4覆盖。该背电场层被保护层5a覆盖。第二具纹理的正面2b自由地显露。

[0185] 接着，根据本发明的第三方面的方法继续如上所述的步骤106和107，参照图1、10和11。

[0186] 图4显示了根据本发明的第四方面制造太阳能电池的方法100c的流程图。

[0187] 在图4中，具有与在前图中所示相同的标号的元件是指相应的元件。

[0188] 根据此方面，在该顺序中，在步骤101、102和103(即，提供半导体基底；对半导体基底的至少正面纹理化，在具纹理的正面和背面上形成背电场层)之后，所述方法包括，在步骤108b中，在半导体基底的背面上的PSG层5上直接形成保护层5a。

[0189] 在一个实施方案中，所述方法提供，在PSG层5上沉积作为保护层5a的涂层。所述涂层可包括氧化铝(Al2O3)、氮化硅(SiNx)或其它电介质或抗蚀剂等。

[0190] 根据该第四方面，半导体基底的背面上的PSG层5在形成保护层5a之前不被除去。

[0191] 图16显示了在根据第四方面的步骤108b后太阳能电池的横截面。

[0192] 在图16中，具有与在前图中所示相同的标号的元件是指相应的元件。

[0193] 在步骤108b后，半导体基底1的背面3被背电场层4覆盖。背面电层本身被PSG层5覆盖。背电场层4上的PSG层5被保护层5a覆盖。在具纹理的正面2上，半导体基底1被n型掺杂层2c覆盖。

[0194] 半导体基底的具纹理的正面被n型掺杂层2c覆盖，所述n型掺杂层本身被正面PSG层5覆盖。

[0195] 再次参照图4，在用以在背电场层4上形成保护层5a的步骤108b后，所述方法继续下一步骤104a，用于通过单面蚀刻方法或两面蚀刻方法从具纹理的正面除去PSG层5以及从具纹理的正面除去n型掺杂层2c。

[0196] 图17显示了在根据第四方面的步骤104a后太阳能电池的横截面。在图17中，具有与在前图中所示相同的标号的元件是指相应的元件。

[0197] 在步骤104a后，半导体基底1的背面3仍然被背电场层4覆盖。背电场层本身被PSG层5覆盖。在背电场层4上的PSG层5被保护层5a覆盖。在步骤104a中从具纹理的正面除去PSG层5和n型掺杂层2c后，暴露出半导体基底1的具纹理的正面2。

[0198] 再次参照图4，在用以从具纹理的正面除去PSG层5和n型掺杂层2c的步骤104a之后，所述方法继续下一步骤109以从背电场层4除去保护层5a和PSG层5。

[0199] 图18显示在根据第四方面的步骤109后太阳能电池的横截面。

[0200] 在图18中，具有与在前图中所示相同的标号的元件是指相应的元件。

[0201] 在步骤109后，半导体基底1的背面3被背电场层4覆盖。第二具纹理的正面2b自由地暴露。

[0202] 接着，根据本发明的第四方面的方法继续如上所述的步骤106和107，参照图1、10和11。

[0203] 图19a更详细地示意描绘了在部分平滑处理后具纹理的背面3a的实施方案。纹理特征(例如角锥的面)之间的凹部被修圆，并且其半径可以为约25-250nm。或者，其半径可以为约250-1000nm，但是，这可能需要更长的加工时间。注意的是，这里示意地显示了在部分平滑处理后具纹理的背面3a，而相似地，具纹理的正面2a可被部分平滑处理。因此，在一个实施方案中，图19a可同样显示在部分平滑处理后具纹理的正面2a(则其可以用例如标号20表示(未示出))。图19b在一定程度上更详细地描绘了凹部宽度和半径。面(或角锥面)f，特别是Si的111晶面，可在凹部v相交。在未经平滑处理的变型中，凹部v在底部将非常窄，即w小，例如＜50nm。在平滑处理后，凹部v可被稍微修圆，产生较宽的凹部，宽度w为例如约50-2000nm。至少部分的凹部v，在平滑处理后，可变成弧形，其半径r为例如约25-250nm。优选地，具纹理的正面的凹部宽度w为50-1000nm，特别是50-500nm。优选地，具纹理的正面的凹部半径为约25-500nm，特别是25-250nm。

[0204] 图20示意地显示了另一种方法。在部分平滑处理102a(具纹理的背面和任选部分平滑处理具纹理的正面)后，提供BSF层和发射极层(步骤103和106)。对本领域技术人员而言，显然在此实施方案中步骤103和106的顺序还可以是相反的，或者它们可同时实施。

[0205] 此外，任选(但是优选地)，采用钝化步骤110。可在BSF层(以及发射极层)上施用钝化层。注意的是，在图1-4中未示出钝化步骤110。但是，该步骤可在蚀刻玻璃层步骤107之后实施。注意的是，在图5-19中，尚未示出这样的钝化层。

[0206] 本领域技术人员可理解，光入射和电池的背面可互换，在该情况中，BSF变成FSF，发射极将位于电池的背面(非光入射侧)。为了保持电池的正面(FSF侧)的低发射率，具纹理的正面的优选的凹部宽度为50-1000nm，特别是50-500nm，以及具纹理的正面的优选的凹部半径为约25-500nm，特别是25-250nm。

[0207] 注意的是，为了获得p型导电型背电场BSF层以及在正面上的n型掺杂剂层，用p型掺杂剂例如硼实施步骤103，并且用n型掺杂剂例如磷实施步骤106。

[0208] 本领域技术人员可理解，由于导电型的转换，在如上所述的顺序中PSG层5和BSG层7的形成和除去将反过来并且需要适当地改变。

[0209] 有利的是，所述方法提供增强的制造，其中各个太阳能电池之间的差异较小。通过该方法阻止了从硅基底的一面向另一面，特别是从BSF侧向发射极侧的寄生掺杂(p型或n型)。此外，省去了丝网印刷步骤，降低了因故障造成的产量损失。此外，磷可在正面和背面中进行两面扩散，由此改进从硅基底获取杂质。此外，扩散的背电场层改进了太阳能电池的效率。

[0210] 本领域技术人员可理解，或者，根据掺杂剂的实际前体，当在背面或正面形成n型或p型掺杂层时，不需要形成PSG层或BSG层。在该情况中，可省去用以除去BSG或PSG玻璃状层的上述操作步骤。

[0211] 对本领域技术人员而言，显然可想到本发明的其它实施方案，并且在不脱离本发明的精神的情况下进行实践，本发明的范围仅受所附权利要求书的限制。说明书解释本发明并非旨在限制本发明。

[0212] 实施例

[0213] 在一个试验中，将来自3组晶片并且具有以下加工差异的电池进行比较：i)没有步骤102a，ii)步骤102a，其中部分平滑处理导致晶片厚度平均缩减＞0.1微米但＜1微米，和iii)与ii)相同地部分平滑处理加工，总计重复3次。

[0214] 组ii)和iii)均显现出开路电压平均增大5mV，统计误差(95％置信区间)为1mV。平均短路电流增大0.5％，统计误差为0.1％。这明确证实通过部分平滑处理改进了背面钝化。

[0215]没有部分平滑处理 部分平滑处理一次 部分平滑处理三次
Voc Uo(参照值) Uo+5mV±0.5mV Uo+5mV±0.5mV
Isc Io(参照值) Io*(1.005±0.0005) Io*(1.005±0.0005)

[0216] 与此相符，对于组ii)和iii)，利用在电池的背面上的入射光测得的外量子效率在400nm的波长下呈现10％的增长。对于600-1000nm的波长，在背面上测得的反射率仅增长约1％-2％。

[0217] 图21a-21d显示了在对不规则角锥纹理的晶片表面上部分平滑处理之前(21a-21b)和之后(21c-21d)的SEM图像。显然，未经部分平滑处理，凹部的宽度＜50nm，而在此实施例中在部分平滑处理后宽度为～200nm。