具有氮氧化硅电介质层的太阳能电池

摘要

本发明描述了具有氮氧化硅电介质层的太阳能电池以及形成氮氧化硅电介质层用于太阳能电池制备的方法。例如，太阳能电池的发射极区包括基板部分，所述基板部分具有与光接收表面相对的背表面。氮氧化硅(SiOxNy，0

权利要求

1.一种太阳能电池的发射极区，所述发射极区包括：

基板部分，其具有与正表面相对的背表面；

氮氧化硅电介质层，所述电介质层设置在所述基板部分的背表面上，其中所述氮氧化硅电介质层具有不均匀分布的氮；以及半导体层，所述半导体层设置在所述氮氧化硅电介质层上，其中所述氮氧化硅电介质层具有两个氮浓度极大值区，一个极大值区位于所述氮氧化硅电介质层的远离所述基板部分的背表面的表面处，并且另一个极大值区位于所述氮氧化硅电介质层的靠近所述基板部分的背表面的表面处。

2.根据权利要求1所述的发射极区，其中所述正表面是所述太阳能电池的光接收表面。

3.根据权利要求1所述的发射极区，其中所述极大值区之间的距离在5埃至6埃的范围内。

4.根据权利要求1所述的发射极区，其中所述氮氧化硅电介质层具有在10埃至20埃范围内的厚度。

5.根据权利要求4所述的发射极区，其中所述氮氧化硅电介质层具有第一富氮区、贫氮区和第二富氮区，其中所述第一富氮区具有在4埃至5埃范围内的厚度，所述贫氮区设置在所述第一富氮区上方并且具有在5埃至6埃范围内的厚度，所述第二富氮区设置在所述贫氮区上方并且具有在4埃至5埃范围内的厚度。

6.根据权利要求1所述的发射极区，其中所述氮氧化硅电介质层包括比氮含量更多的氧。

7.根据权利要求1所述的发射极区，其中设置在所述氮氧化硅电介质层上的所述半导体层为硼掺杂硅层。

8.根据权利要求7所述的发射极区，其中所述氮氧化硅电介质层包含硼原子。

9.根据权利要求1所述的发射极区，其中所述氮氧化硅电介质层用于抑制掺杂剂从所述半导体层渗透到所述基板部分。

10.根据权利要求1所述的发射极区，其中所述氮氧化硅电介质层是用于所述发射极区的氮氧化硅隧道电介质层。

11.根据权利要求1所述的发射极区，还包括：

金属触点，所述金属触点设置在所述半导体层上。

12.一种太阳能电池，包括：

第一发射极区，所述第一发射极区包括：

基板的第一部分，所述基板的第一部分具有与光接收表面相对的背表面；

氮氧化硅电介质层，所述氮氧化硅电介质层设置在所述基板的第一部分的背表面上，其中所述氮氧化硅电介质层具有不均匀分布的氮，其中所述氮氧化硅电介质层具有两个氮浓度极大值区，一个极大值区位于所述氮氧化硅电介质层的远离所述基板的第一部分的背表面的表面处，并且另一个极大值区位于所述氮氧化硅电介质层的靠近所述基板的第一部分的背表面的表面处；以及P型半导体层，所述P型半导体层设置在所述氮氧化硅电介质层上；以及第二发射极区，所述第二发射极区包括：所述基板的第二部分；

氮氧化硅电介质层，所述氮氧化硅电介质层设置在所述基板的第二部分的背表面上；

以及

N型半导体层，所述N型半导体层设置在所述氮氧化硅电介质层上。

13.根据权利要求12所述的太阳能电池，其中所述氮氧化硅电介质层用于抑制掺杂剂从所述P型半导体层渗透到所述基板的第一部分，并且其中所述氮氧化硅电介质层是用于所述第一发射极区和第二发射极区的氮氧化硅隧道电介质层。

14.根据权利要求12所述的太阳能电池，其中所述第一发射极区和第二发射极区被沟槽分离，所述沟槽形成在所述基板中、介于所述基板的第一部分与第二部分之间。

15.一种太阳能电池的发射极区，所述发射极区包括：

N型块状硅基板部分，所述N型块状硅基板部分具有与光接收表面相对的背表面；

氮氧化硅电介质层，所述氮氧化硅电介质层设置在所述N型块状硅基板部分的背表面上，其中所述氮氧化硅电介质层具有不均匀分布的氮；

硼掺杂多晶硅层，所述硼掺杂多晶硅层设置在所述氮氧化硅电介质层上；以及金属触点，所述金属触点设置在所述硼掺杂多晶硅层上，其中所述氮氧化硅电介质层具有两个氮浓度极大值区，一个极大值区位于所述氮氧化硅电介质层的远离所述N型块状硅基板部分的背表面的表面处，并且另一个极大值区位于所述氮氧化硅电介质层的靠近所述N型块状硅基板部分的背表面的表面处。

16.根据权利要求15所述的发射极区，其中所述氮氧化硅电介质层用于抑制掺杂剂从所述硼掺杂多晶硅层渗透到所述N型块状硅基板部分，并且其中所述氮氧化硅电介质层是用于所述发射极区的氮氧化硅隧道电介质层。

说明书

具有氮氧化硅电介质层的太阳能电池

[0001] 本文描述的发明得到美国政府支持，在美国能源部授予的编号DE-FC36-07GO17043的合同下完成。美国政府可拥有本发明的某些权利。

技术领域

[0002] 本发明的实施例属于可再生能源领域，并且具体地讲，是具有氮氧化硅电介质层的太阳能电池。

背景技术

[0003] 光伏电池(常被称为太阳能电池)是熟知的用于直接转化太阳辐射为电能的器件。一般来讲，使用半导体加工技术在基板的表面附近形成p-n结而将太阳能电池制备在半导体晶片或基板上。照射在基板表面上并进入基板内的太阳辐射在基板主体中形成电子和空穴对。电子和空穴对迁移至基底中的p掺杂区域和n掺杂区域，从而在掺杂区域之间生成电压差。将掺杂区域连接到太阳能电池上的导电区域，以将电流从电池引导至与其耦合的外部电路。

[0004] 效率是太阳能电池的重要特性，因其直接与太阳能电池发电的能力有关。同样，制备太阳能电池的效率直接与此类太阳能电池的成本效益有关。因此，提高太阳能电池效率的技术或提高制备太阳能电池效率的技术是普遍所需的。本发明的一些实施例涉及通过提供制备太阳能电池结构的新工艺而提高太阳能电池的制备效率。通过提供新型太阳能电池结构，本发明的一些实施例可供提高太阳能电池效率之用。

附图说明

[0005] 图1是示出根据本发明的一个实施例的太阳能电池的发射极区的剖视图。

[0006] 图2是示出根据本发明的另一个实施例的太阳能电池的另一个发射极区的剖视图。

[0007] 图3是示出根据本发明的又一个实施例的太阳能电池的另一个发射极区的剖视图。

[0008] 图4A至图4C示出了根据本发明的一个实施例的制备太阳能电池的方法中的各种处理操作的剖视图。

[0009] 图5是根据本发明实施例的曲线图，示出了具有氮氧化硅隧道电介质层的发射极区与具有氧化硅隧道电介质层的发射极区的硼(B)浓度(原子/cm3)随深度(微米)的变化关系。

具体实施方式

[0010] 本文描述了具有氮氧化硅电介质层的太阳能电池以及形成氮氧化硅电介质层用于太阳能电池制备的方法。在下面的描述中，给出了许多具体细节，诸如具体的工艺流程操作，以提供对本发明的实施例的透彻理解。对本领域的技术人员将显而易见的是在没有这些具体细节的情况下可实施本发明的实施例。在其他情况中，没有详细地描述熟知的技术，如平版印刷和图案化技术，以避免不必要地使本发明的实施例难以理解。此外，应当理解，图中所示的多种实施例是示例性的并且未必按比例绘制。

[0011] 本文公开了太阳能电池，并且具体地讲，公开了太阳能电池的发射极区。在一个实施例中，太阳能电池的发射极区包括基板部分，该基板部分具有与光接收表面相对的背表面。氮氧化硅(SiOxNy，0

[0012] 本文还公开了制备太阳能电池的方法，并且具体地讲，公开了形成太阳能电池的发射极区的方法。在一个实施例中，制备太阳能电池的发射极区的方法包括通过消耗太阳能电池块状N型硅基板部分在该N型硅基板的表面上形成氮氧化硅(SiOxNy，0

[0013] 本文所述的一个或多个实施例涉及用于用氮氧化硅材料制备隧道电介质的工艺。在一个此类实施例中，在硅基板与多晶硅发射极区之间使用氮氧化硅隧道电介质。可使用此类氮氧化物隧道层取代较常规的热二氧化硅层隧道电介质。在一个实施例中，使用本文所述的氮氧化物电介质层可防止硼渗透穿过隧道电介质(例如，在高温处理期间)，这种渗透原本可导致具有常规(非氮化)隧道电介质层的电池中的基于P型多晶硅的发射极的表面钝化降级。在一个此类实施例中，与无氮氧化物材料层相比，使用氮氧化物将呈现对硼扩散具有改善的阻挡。

[0014] 在一个实施例中，以与热氧化类似的方式生长氮氧化硅层，不过还使用允许氮掺入到所得层中的气体。可使用气体组分、温度和压力来改变氮浓度、生长速率、层厚度和均匀度。在一个实施例中，在低压化学气相沉积(LPCVD)炉中在硅基板上形成氮氧化硅层，但也可在等离子体增强型化学气相沉积(PECVD)室中形成氮氧化硅层。如下文更详细地描述，一个或多个实施例涉及通过使用基于一氧化氮(NO)、一氧化二氮(N2O)、氨气(NH3)和/或氧气(O2)或者其他含有氧和/或氮的气体或气体组合中的一种或多种的热处理形成多晶硅发射极太阳能电池的隧道电介质。具体实施例包括形成具有随深度变化的氮浓度的氮氧化物膜，例如，具有掺入在表面或界面附近或在整个层中分等级的氮的氧化物层。

[0015] 作为具有氮氧化硅隧道电介质层的发射极区的实例，图1至图3示出了根据本发明三个不同实施例的用于包括在太阳能电池中的发射极区的剖视图。参见图1至图3，太阳能电池的发射极区100、200或300包括基板102(例如，N型块状结晶硅基板)的一部分，该部分具有与光接收表面(未示出，但方向由箭头106提供)相对的背表面104。氮氧化硅(SiOxNy，0

[0016] 再次参见图1至图3，在一个实施例中，氮氧化硅电介质层108、208和308整体具有不均匀分布的氮。例如，氮氧化硅电介质层可具有一个氮浓度区或极大值区。在第一具体实施例中，参见图1，氮氧化硅电介质层108具有仅一个氮浓度极大值区(如区108A所示)。极大值区108A位于氮氧化硅电介质层108的靠近基板102的该部分的背表面106的表面处。在第二具体实例中，参见图2，氮氧化硅电介质层208也具有仅一个氮浓度极大值区(如区208A所示)。然而，极大值区208A位于氮氧化硅电介质层208的远离基板102的该部分的背表面106的表面处(即，靠近层110)。

[0017] 在另一个实例中，氮氧化硅电介质层可具有不止一个氮浓度区或极大值区。在一个具体实施例中，参见图3，氮氧化硅电介质层308具有两个氮浓度极大值区(如区308A和308B所示)，其中一个极大值区308A位于氮氧化硅电介质层308的远离基板102的该部分的背表面106的表面处，并且另一个极大值区308B位于氮氧化硅电介质层308的靠近基板102的该部分的背表面106的表面处。在一个特定的此类实施例中，极大值区308A与308B之间的距离大约在5埃至6埃的范围内。

[0018] 不论是仅一个氮极大值区还是不止一个极大值区，应当理解，氮氧化物膜的其余部分不必不含氮。在一个示例性实施例中，高氮浓度区(诸如极大值区108A、208A、308A和308B)具有占膜在该区中的总原子浓度的大约2％至5％的氮浓度(其他组分包括硅和氧)。
同时，膜的在极大值区外部的区是氮浓度相对较低的区，其氮浓度占膜在该区中的总原子浓度的大约0至1％(其他组分也包括硅和氧)。

[0019] 再次参见图1至图3，在一个实施例中，氮氧化硅电介质层108、208或308具有大约在10埃至20埃范围内的总厚度。在一个此类实施例中，特别参见图3，氮氧化硅电介质层308具有第一富氮区308B、贫氮区308C和第二富氮区308A，其中第一富氮区308B具有大约在4埃至5埃范围内的厚度，贫氮区308C设置在第一富氮区308B上方并且具有大约在5埃至6埃范围内的厚度，第二富氮区308A设置在贫氮区308C上方并且具有大约在4埃至5埃范围内的厚度。在一个实施例中，考虑膜的总原子浓度，氮氧化硅电介质层108、208和308由比氮量更多的氧构成，即，对于SiOxNy，x>y。

[0020] 如上所述，太阳能电池发射极区的隧道电介质层中的氮的作用可为防止或至少抑制掺杂剂渗透穿过隧道电介质层并且进入下面的基板。例如，在一个实施例中，再次参见图1至图3，设置在氮氧化硅电介质层108、208或308上的半导体层110是硼掺杂硅层，例如，P型层。在一个此类实施例中，由于掺杂到硼掺杂硅层中或从硼掺杂硅层扩散，氮氧化硅电介质层108、208或308包括至少一些硼原子。然而，在一个具体的此类实施例中，虽然层108、208或308可最终包含一些P型(或其他)掺杂剂，但氮氧化硅电介质层108、208或308抑制掺杂剂从半导体层110渗透到基板102的该部分。

[0021] 虽然图1至图3中仅描绘发射极区，但应当理解，结构100、200或300还可包括设置在半导体层100上的金属触点，如下文结合图4C所述。在一个此类实施例中，发射极区100、200或300用于包括在发射极层(例如，半导体层110)形成在基板102外部的背触式太阳能电池中。

[0022] 在另一方面，一种制备太阳能电池的方法可包括在形成上覆半导体层之前，在基板表面上形成氮氧化硅电介质层。基板、电介质层和上覆半导体层可最终用作太阳能电池的发射极区。在一个实例中，图4A至图4C示出了根据本发明实施例的制备太阳能电池450的方法中的各种处理操作的剖视图。

[0023] 参见图4A，制备太阳能电池的发射极区的方法包括在基板402的表面上(例如，在太阳能电池的块状N型硅基板的表面上)形成氮氧化硅(SiOxNy，0

[0024] 在一个特定的示例性实施例中，氧化和氮化包括在存在氧气(O2)和一氧化氮(NO)的情况下，在没有等离子体的情况下将N型硅基板400加热到大约在650摄氏度至900摄氏度范围内的温度或者在有等离子体的情况下将此基板加热到大约在200摄氏度至350摄氏度范围内的温度，以形成具有仅一个氮浓度极大值区的氮氧化硅电介质层402，该极大值区位于氮氧化硅电介质层402的靠近N型硅基板400的表面处。这可通过首先主要流入氧气源，稍后流入一氧化氮来执行，该一氧化氮在所得膜的底部处氮化。作为一个实例，该实施例中的氮氧化硅层可如结合图1的氮氧化硅层108所述。

[0025] 在另一个特定的示例性实施例中，氧化和氮化包括在存在氧气(O2)和一氧化氮(NO)的情况下，在没有等离子体的情况下将N型硅基板加热到大约在650摄氏度至900摄氏度范围内的温度或者在有等离子体的情况下将此基板加热到大约在200摄氏度至350摄氏度范围内的温度，以形成具有仅一个氮浓度极大值区的氮氧化硅电介质层402，该极大值区位于氮氧化硅电介质层402的远离N型硅基板400的表面处。这可通过首先主要流入氧气源并结合一氧化氮，稍后仅主要流入氧气来执行。作为一个实例，该实施例中的氮氧化硅层可如结合图2的氮氧化硅层208所述。

[0026] 在又一个特定的示例性实施例中，氧化和氮化包括在存在氧气(O2)和一氧化氮(NO)的情况下，在没有等离子体的情况下将N型硅基板加热到大约在650摄氏度至900摄氏度范围内的温度或者在有等离子体的情况下将此基板加热到大约在200摄氏度至350摄氏度范围内的温度，以形成具有两个氮浓度极大值区的氮氧化硅电介质层402，其中一个极大值区位于氮氧化硅电介质层402的远离N型硅基板400的表面处，并且另一个极大值区位于氮氧化硅电介质层402的靠近N型硅基板400的表面处。在一个此类实施例中，氮化和氧化包括首先流入一氧化氮(NO)和氧气(O2)，接下来仅流入氧气(O2)，并且最后流入一氧化氮(NO)和氧气(O2)，以形成氮氧化硅电介质层402。作为一个实例，该实施例中的氮氧化硅层可如结合图3的氮氧化硅层308所述。

[0027] 再次参见图4A，制备太阳能电池发射极区的方法还包括在氮氧化硅电介质层402上形成半导体层404。在一个实施例中，半导体层是多晶硅层，并且在形成之后(或期间)用于形成多个N型掺杂多晶硅区420和多个P型掺杂多晶硅区422，如图4A所示。另外，可在区420与422之间形成沟槽416。可在每个沟槽416的底部处形成纹理化表面418。图4A中示出了沟槽416和纹理化表面418两者。

[0028] 因此，在一个实施例中，太阳能电池被制备为包括例如分别基于多个N型掺杂多晶硅区420的第一发射极区和基于多个P型掺杂多晶硅区422的第二发射极区。在一个实施例中，基于P型掺杂多晶硅区422的发射极区包含在形成半导体层404的同时或之后添加的硼掺杂剂杂质原子。在一个此类实施例中，氮氧化硅电介质层402中所包含的氮被提供用于抑制掺杂剂从P型半导体层422渗透到基板400。此外，在一个实施例中，氮氧化硅电介质层402是用于第一发射极区和第二发射极区的氮氧化硅隧道电介质层。

[0029] 再次参见图4A，在多个N型掺杂多晶硅区420、多个P型掺杂多晶硅区422以及由沟槽416暴露的基板400的若干部分上方形成电介质层424。在一个实施例中，电介质层424的下表面与多个N型掺杂多晶硅区420、多个P型掺杂多晶硅区422和基板400的暴露部分适形地形成，而电介质层424的上表面基本平坦，如图4A所示。在一个具体实施例中，电介质层424为抗反射涂层(ARC)。

[0030] 参见图4B，在电介质层424中形成多个触点开口426。多个触点开口426提供对多个N型掺杂多晶硅区420和多个P型掺杂多晶硅区422的暴露。在一个实施例中，通过激光烧蚀形成多个触点开口426。在一个实施例中，通往N型掺杂多晶硅区420的触点开口426具有与通往P型掺杂多晶硅区422的触点开口基本上相同的高度，如图4B所示。

[0031] 参见图4C，导电触点428形成在多个触点开口426中并且耦接到多个N型掺杂多晶硅区420和多个P型掺杂多晶硅区422。在一个实施例中，导电触点428由金属构成并通过沉积、平版印刷和蚀刻方法形成。因此，在一个实施例中，导电触点428形成在与块状N型硅基板400的光接收表面401相对的块状N型硅基板400的表面上或上方。这样就制备了背触式太阳能电池450。

[0032] 作为太阳能电池中氮氧化硅隧道电介质层的硼抑制行为的一个实例，图5是根据本发明实施例的曲线图500，示出了具有氮氧化硅隧道电介质层的发射极区(曲线502)与具有氧化硅隧道电介质层的发射极区(曲线504)的硼(B)浓度(原子/cm3)随深度(微米)的变化关系。参见曲线图500，对于曲线504和502两者，基于4.5％硼掺杂，在发射极区的第一部分发生硼堆积，直到并包括相应的隧道电介质层(分别在尖峰504A和502A处)。然而，在氮氧化硅隧道电介质层(曲线502)的情况下，硼浓度急剧/迅速下降到大约5e16at/cm3范围(此处无法测量)，这表明几乎没有硼渗透。相反，在曲线504的情况下，硼浓度没有明显下降，这表明存在大量硼渗透。

[0033] 更一般地讲，在一个实施例中，在太阳能电池中包括氮氧化硅隧道电介质层以阻断少数载流子。在一个实施例中，氮氧化硅隧道电介质层的厚度大约在10埃至20埃的范围内，并且特别地为约15埃。然而，形成隧道电介质层常规上所需要的热预算可加速在太阳能电池的其他部分中(例如，在块状基板背触式太阳能电池的基板中)形成缺陷。因此，当应用常规方法时，可能在由包括隧道电介质层而提供的益处与制备此类层通常所需要的增加的热预算的损伤效应之间存在折衷。因此，根据本发明的一个实施例，本文所提供的方法允许制备供在高效率太阳能电池设计中使用但具有降低的热预算的氮氧化硅隧道电介质层。在一个实施例中，通过减小热预算，减少或减轻了原本由于增大的热暴露而加剧的缺陷。

[0034] 由此，在一个实施例中，在太阳能电池制备过程中改善了用于制备具有多晶硅触点的结构中的隧道电介质层的薄氮氧化硅生长。例如，改善可包括以下一个或多个膜属性：高性能但薄的氮氧化硅隧道电介质膜、受控厚度、受控质量、减少的工艺循环时间和减小的工艺热预算。在一个实施例中，通过应用本文所述的一种或多种方法，在相对较低的温度(例如，减小的热预算)下并且使用相对较短的循环时间实现了在整个宽基板上具有良好厚度控制的极薄氮氧化硅隧道氧化物。

[0035] 虽然上文具体描述了某些材料，但在其他此类实施例保持处于本发明实施例的精神和范围内的前提下，可容易地用其他材料替代一些材料。例如，在一个实施例中，可使用不同材料基板(诸如III-V族材料基板)或薄膜基板(诸如由设置在整个太阳能电池基板上的多晶硅层形成的薄膜基板)来代替块状晶体硅基板。在另一个实施例中，可使用高带隙材料取代多晶硅来在太阳能电池上方形成发射极区。此外，虽然结合背触式太阳能电池来描述，但其他触点布置方式(诸如前触式太阳能电池)也被视为处在本发明实施例的精神和范围内。

[0036] 此外，虽然提供低压化学气相沉积法(LPCVD)作为用于制备氮氧化硅隧道电介质层的特定实例，但应当理解，还可使用其他化学气相沉积(CVD)工艺。例如，常压CVD(APCVD)、等离子体增强型CVD(PECVD)、热生长或溅射工艺可用于形成此类隧道电介质层。

[0037] 因此，已经公开了具有氮氧化硅电介质层的太阳能电池以及形成氮氧化硅电介质层用于太阳能电池制备的方法。根据本发明的一个实施例，太阳能电池的发射极区包括基板部分，该部分具有与光接收表面相对的背表面。氮氧化硅(SiOxNy，0

[0038] 在一个实施例中，太阳能电池的发射极区包括基板部分，该部分具有与正表面相对的背表面。氮氧化硅(SiOxNy，0

[0039] 在一个实施例中，正表面是太阳能电池的光接收表面。

[0040] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层具有不均匀分布的氮。

[0041] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层具有仅一个氮浓度极大值区，该极大值区位于氮氧化硅电介质层的靠近该基板部分的背表面的表面处。

[0042] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层具有仅一个氮浓度极大值区，该极大值区位于氮氧化硅电介质层的远离该基板部分的背表面的表面处。

[0043] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层具有两个氮浓度极大值区，一个极大值区位于氮氧化硅电介质层的远离该基板部分的背表面的表面处，另一个极大值区位于氮氧化硅电介质层的靠近该基板部分的背表面的表面处。

[0044] 在一个实施例中，这些极大值区之间的距离大约在5埃至6埃的范围内。

[0045] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层具有大约在10埃至20埃范围内的厚度。

[0046] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层具有第一富氮区、贫氮区和第二富氮区，其中第一富氮区具有大约在4埃至5埃范围内的厚度，贫氮区设置在第一富氮区上方并且具有大约在5埃至6埃范围内的厚度，第二富氮区设置在贫氮区上方并且具有大约在4埃至5埃范围内的厚度。

[0047] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层具有组合物，其中x>y。

[0048] 在一个实施例中，设置在氮氧化硅电介质层上的半导体层是硼掺杂硅层。

[0049] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层包含硼原子。

[0050] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层用于抑制掺杂剂从半导体层渗透到该基板部分。

[0051] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层是用于发射极区的氮氧化硅隧道电介质层。

[0052] 在一个实施例中，发射极区还包括设置在半导体层上的金属触点。

[0053] 在一个实施例中，包括第一发射极区的太阳能电池包括基板的第一部分，该第一部分具有与光接收表面相对的背表面。氮氧化硅(SiOxNy，0

[0054] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层具有不均匀分布的氮。

[0055] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层用于抑制掺杂剂从P型半导体层渗透到基板的第一部分，并且氮氧化硅电介质层是用于第一发射极区和第二发射极区的氮氧化硅隧道电介质层。

[0056] 在一个实施例中，第一发射极区和第二发射极区被沟槽分离，该沟槽形成在基板中、介于基板的第一部分与第二部分之间。

[0057] 在一个实施例中，太阳能电池的发射极区包括N型块状硅基板部分，该部分具有与光接收表面相对的背表面。氮氧化硅(SiOxNy，0

[0058] 在一个实施例中，氮氧化硅电介质层用于抑制掺杂剂从硼掺杂多晶硅层渗透到N型块状硅基板的该部分，并且氮氧化硅电介质层是用于发射极区的氮氧化硅隧道电介质层。

[0059] 在一个实施例中，制备太阳能电池的发射极区的方法涉及通过消耗太阳能电池块状N型硅基板部分来在此N型硅基板的表面上形成氮氧化硅(SiOxNy，0

[0060] 在一个实施例中，形成氮氧化硅电介质层涉及氧化和氮化N型硅基板的该部分。

[0061] 在一个实施例中，氧化和氮化在氮氧化硅电介质层中形成不均匀分布的氮。

[0062] 在一个实施例中，氧化和氮化涉及在存在氧气(O2)和一氧化氮(NO)的情况下，在没有等离子体的情况下将N型硅基板加热到大约在650摄氏度至900摄氏度范围内的温度或者在有等离子体的情况下将此基板加热到大约在200摄氏度至350摄氏度范围内的温度，以形成具有仅一个氮浓度极大值区的氮氧化硅电介质层，该极大值区位于氮氧化硅电介质层的靠近N型硅基板的表面处。

[0063] 在一个实施例中，氧化和氮化涉及在存在氧气(O2)和一氧化氮(NO)的情况下，在没有等离子体的情况下将N型硅基板加热到大约在650摄氏度至900摄氏度范围内的温度或者在有等离子体的情况下将此基板加热到大约在200摄氏度至350摄氏度范围内的温度，以形成具有仅一个氮浓度极大值区的氮氧化硅电介质层，该极大值区位于氮氧化硅电介质层的远离N型硅基板的表面处。

[0064] 在一个实施例中，氧化和氮化涉及在存在氧气(O2)和一氧化氮(NO)的情况下，在没有等离子体的情况下将N型硅基板加热到大约在650摄氏度至900摄氏度范围内的温度或者在有等离子体的情况下将此基板加热到大约在200摄氏度至350摄氏度范围内的温度，以形成具有两个氮浓度极大值区的氮氧化硅电介质层，其中一个极大值区位于氮氧化硅电介质层的远离N型硅基板的表面处，另一个极大值区位于氮氧化硅电介质层的靠近N型硅基板的表面处。

[0065] 在一个实施例中，氮化和氧化涉及首先流入一氧化氮(NO)和氧气(O2)，接下来仅流入氧气(O2)，并且最后流入一氧化氮(NO)和氧气(O2)。

[0066] 在一个实施例中，在低压化学气相沉积(LPCVD)室中形成氮氧化硅电介质层。