CN102017188B - 硅基太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄硅太阳能电池，更具体地，太阳能电池可以由厚度约50至500微米的结晶硅晶片制成。太阳能电池包括具有p-n同质接面的第一区、可产生异质接面表面钝化的第二区，以及可产生异质接面表面钝化的第三区。非晶硅层在低于约400摄氏度的温度下沉积于硅晶片的两侧，以减小非晶硅钝化特性损失。在大约165摄氏度的温度下，在两侧形成最终的透明导电氧化物层。金属触点施加于透明导电氧化物上。用于制造太阳能电池外层的低温和极薄材料层可防止薄晶片受到可能导致晶片变形的过大应力。
Description
技术领域
本发明涉及硅太阳能电池，更具体地说，本发明涉及一种可减少表面电洞与电子再结合的晶片结构，以及一种可使引入薄硅晶片的应力更低以增强其结构完整性的方法。
背景技术
太阳能电池是将光能转化为电能的装置，通常也称为光电伏打电池(photovoltaic cell,PV cell)。太阳能电池可由多种半导体制造，常用的一种半导体材料是结晶硅。
太阳能电池包含三个主要元件：(1)半导体；(2)半导体接面；和(3)导电触点。半导体，例如硅，可以是n-型掺杂或p-型掺杂。当n-型硅和p-型硅接合时，太阳能电池中n-型硅和p-型硅接触的区域为半导体接面。半导体可吸收光，来自光的能量可转移至硅层原子的价电子上，使得价电子逃逸其束缚状态而留下一个电洞。光生电子和电洞由与p-n接面相关的电场分离。导电触点允许电流自太阳能电池流向外电路。
图1所示为现有技术太阳能电池的基本元件。太阳能电池制造于硅晶片上。太阳能电池5包含p-型硅基材10、n-型硅发射体20、底部导电触点40，以及顶部导电触点50。n-型硅发射体20与顶部导电触点50相接合。p-型硅基材10与底部导电触点40相接合。顶部导电触点50和底部导电触点40与负载75相接合。
包含银的顶部导电触点50可使电流流入太阳能电池5。但是，因为银不透光，所以顶部导电触点50不能覆盖太阳能电池5的整个表面。因此，顶部导电触点50具有允许光进入太阳能电池5的网格状线。电子自顶部导电触点50流出，经过负载75，然后通过底部导电触点40与电洞结合。
底部导电触点40通常包含铝-硅共晶。底部导电触点40通常覆盖p-型硅10的整个底部，以使导电率最大化。铝和硅在约750摄氏度的高温下形成合金，远高于577摄氏度的铝-硅共晶温度。此合金化反应可在基材的底部形成高度掺杂的p-型区并在那里产生强电场。此电场可帮助与p-n接面相关联的电场分离电子与电洞，使得顶部触点收集电子，底部触点收集电洞。
发明内容
本发明提供了一种太阳能电池结构，其包含p-n同质接面和异质接面表面钝化，以减少电子和电洞在表面上因再结合而减少，增强p-n同质接面的内部电场。本发明还提供了一种适合在薄结晶硅晶片上制造太阳能电池的制造方法。根据本发明的一个实施方式，若干个具有p-n型同质接面和异质接面表面钝化的太阳能电池串联连接，并接合在透明封装材料和反光材料上。
上述说明为概述，因此必然包括细节的简化、归纳和省略。因此，本领域的技术人员应当理解：概述仅仅是阐释性的，绝非限定性的。在下面的非限定性的详细描述中，仅由权利要求界定的本发明的其他方面、发明特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1为现有技术太阳能电池的剖视图。
图2为太阳能电池制造方法的一个实施方式的流程图。
图3A至图3F为制造方法的各个阶段的硅晶片的一个实施方式的剖视图。
图4为用于在硅晶片上形成扩散层和在所有晶片表面上形成二氧化硅薄层的熔炉的一个实施方式。
图5为包含若干个太阳能电池的太阳能电池模组。
具体实施方式
下面的详细描述中列举了大量的具体细节，以便于充分理解本发明。但是，可以理解的是，没有这些具体细节，本领域的技术人员也可以实施本发明。此外，众所周知的方法、程序、元件和电路并未细述，以便清晰地描述本发明。
太阳能清洁可靠，因此是一种理想的能源。但是，迄今为止，影响太阳能进一步利用的一个障碍在于：太阳能收集***的成本昂贵。硅晶片自身的成本约占太阳能电池制造成本的75％，因此，理论上说，自一个硅锭切割出的晶片越多，就可以越好地节约成本。但是，晶片越薄，成品率通常越低。而且，如果在制造过程中暴露于不均匀的高温下，或者暴露于硅晶片上的其他层的应力下(尤其是暴露于铝-硅共晶层的应力下)，较薄的晶片越容易发生变形。
图2所示为根据本发明一个实施方式，由薄硅晶片制造太阳能电池的制造方法的流程图。例如，此制造方法可用于由厚度为100至150微米(按照现有标准，此厚度较薄)的硅晶片制造太阳能电池。但是，本发明并不限于薄太阳能电池，本发明还可以应用于其他装置上，如光电二极管或光电探测器。在操作100中，在厚度约50至500微米的结晶硅晶片上形成p-n同质接面。晶片可以是单晶或多晶。晶片的表面也可以进行纹理化。例如，具有(100)晶面的结晶硅晶片可以通过各向异性蚀刻形成具有(111)晶面的小四面金字塔阵列。此纹理化表面有助于降低反射率和在太阳能电池内部捕获光。
根据本发明的一个实施方式，在具有p-型掺杂的硅晶片的一侧形成n-型扩散层。扩散层可以在扩散炉中形成，图4示出了用于掺杂若干个硅晶片410的扩散熔炉400的一个具体实施方式。扩散熔炉400包括晶片舟405、若干个硅 晶片410，以及若干个掺杂剂源420。掺杂剂源420具有将n-型掺杂剂(如磷、锑或砷)施加于两个表面上的源。
若干个硅晶片410和若干个掺杂剂源420可以以一定方式置于晶片舟405上，使得第一掺杂剂源420和第二掺杂剂源420之间放置有两个硅晶片410。例如，图4所示掺杂剂源420置于晶片舟405最左侧边槽上，第一硅晶片410与此掺杂剂源420相邻，第一硅晶片410后是第二硅晶片410，第二硅晶片410之后又是第二掺杂剂源420。如果此方式继续直至晶片舟405中填满掺杂剂源420和硅晶片410，每两个硅晶片410被其两侧的各一个掺杂剂源420夹在中间。图4所示的晶片的中心间距约为3/32英寸。硅晶片410和掺杂剂源420的放置和间距使得每个硅晶片410的一个表面层可掺入来自掺杂剂源420的杂质。
一旦若干个硅晶片410和若干个掺杂剂源420置于晶片舟405上，可将熔炉的温度设定为约700至1000摄氏度之间，以使得掺杂剂分子自各个掺杂剂源420扩散至相邻的硅晶片410的表面。需要注意的是，将薄硅晶片加热至高于700摄氏度的高温通常是不利的，因为硅晶片可能会产生因应力引发的弯曲。但是，在此情形下，整个晶片被加热，而不是部分晶片或晶片表面被加热。因为跨越晶片的温度梯度被最小化，所以扩散过程中的变形风险也降至最低。因此，制造方法的此阶段可以接受高温加热。
此扩散过程也可用于具有n-型掺杂的硅晶片上。根据本发明的另一个实施方式，可在若干个n-型硅晶片的一侧形成p-型扩散层，在此实施方式中，硅晶片410经n-型掺杂。掺杂剂源420涂覆有p-型掺杂剂，如硼、镓、铟或铝。随后，在扩散熔炉400中使n-型硅晶片扩散。
在相同的热循环中，但在扩散过程完成之后，可以以约3000标准立方厘米/分钟的流量向熔炉内注入氧气，以在操作110中的各个硅晶片的两侧生长氧化物层。在约900摄氏度的温度下经过约10至30分钟后，晶片的两侧形成厚度约5至20纳米的热氧化物。在形成氧化物层的过程中，一些包括任何潜在 受污染表面的硅晶片被消耗。在其形成过程中，约10纳米厚的氧化物层自其初始表面消耗约4.5纳米的硅，以保证氧化物层正下方的硅品质纯洁。
随后，在操作120中，自各个硅晶片移除氧化物层。与现有方法不同，为了最后蚀刻，无需采用湿式化学清洗方法自晶片表面移除有机和金属污染。典型的湿式化学清洗方法实例包括含氢氧化铵或盐酸(RCA洁净级)与过氧化氢的溶液，以及含硫酸的过氧化氢溶液。这些溶液通常在高于室温下使用，经常在约80摄氏度的温度下使用。因为氧化物层已经消耗了任何潜在的污染物，所以氧化物层的移除会暴露未受污染的硅表面。洁净的表面在形成高品质异质接面中至关重要。
根据本发明的一个实施方式，可使用稀氢氟酸(HF)溶液将热氧化物层自晶片的两个表面剥离。HF溶液以体积计可包含24份水和1份49％HF。使用此溶液蚀刻热氧化物的速率约为8纳米/分钟。因此，20纳米氧化物层的蚀刻时间约为2至3分钟。
当表面自亲水状态变成疏水状态时，表面蚀刻完成。换句话说，如果硅表面上仍有热氧化物，水会铺展于硅表面上。一旦氧化物层自硅表面剥离，水会在硅表面上汇聚成水珠。此时，晶片表面的悬空硅键以氢原子端接，以使得硅为非晶硅沉积做好准备。蚀刻后不用水冲洗，以保持氢端接表面的条件。无需用水冲洗是因为，表面疏水状态使得蚀刻溶液可自表面干净地流走。
一旦氧化物层被移除且悬空键端接，在操作130中，未掺杂的非晶硅层沉积在晶片的两侧。根据本发明的一个实施方式，未掺杂或本征非晶硅可以通过热丝化学气相沉积(HWCVD)法来沉积。在HWCVD法中，将基板上方的金属丝加热至约2000摄氏度，并使沉积室中的压力保持在约10毫托(millitorr)。金属丝可由钽或钨制成。
热丝可使硅烷分子分解。当分子片段与相对较冷的硅晶片表面接触时，分子片段凝结并停留在表面上，同时从气相转变成固相。理想情况下，将硅晶 片加热至约50至200摄氏度之间，以为硅原子提供形成非晶硅材料的移动性。但是，重要的是将温度保持在低于约400摄氏度，以防止非晶硅因结晶而丧失钝化特性。
根据本发明的另一个实施方式，可采用等离子体辅助化学蒸气沉积(PECVD)法使未掺杂非晶硅层沉积。PECVD法也采用硅烷作为原料气。硅烷气体在射频等离子体的作用下分解。可使用频率范围约为13至70兆赫的频率来激发等离子体。
根据本发明的再一个实施方式，未掺杂非晶硅层可通过膨胀热等离子体(expanding thermal plasma，ETP)技术沉积。
硅的前面和后面均可施加未掺杂非晶硅层。非晶硅和结晶硅之间的突兀界面有助于减少结晶硅表面的电洞与电子的再结合。前面和后面未掺杂非晶硅层可以依次施加，也可以同时施加。各个未掺杂非晶硅层的厚度均约为2至10纳米。硅晶片前面上的未掺杂非晶硅层的厚度可以约等于后面上的未掺杂非晶硅层的厚度。或者，硅晶片前面上的未掺杂非晶硅层的厚度可以小于后面上的未掺杂非晶硅层的厚度，以避免非晶硅层过度吸收光，非晶硅层内的光生载流子的寿命很短。因为后面未掺杂非晶硅层吸收光很少，所以可将后面未掺杂非晶硅层加厚，以改善表面钝化。
本征非晶硅层沉积后，在操作140中，在晶片的前侧上添加第一掺杂非晶硅层。如果硅晶片的基板为p-型，则将n-型掺杂非晶硅层沉积在晶片的前侧或发射体侧。如果硅晶片的基板为n-型，则将p-型掺杂非晶硅层沉积在晶片的前侧。沉积可通过HWCVD法、PECVD法或ETP法完成。
在HWCVD法中，在约60毫托的压力下，硅烷和存于氢气中的5％磷化氢按1∶1.2的比例施加。而且，晶片保持在约100至300摄氏度的温度下。掺杂非晶硅层的厚度可约为4至20纳米。第一掺杂非晶硅层最好可以在不同的室内形成，以避免污染用于沉积未掺杂非晶硅的室。
在操作150中，将第二掺杂非晶硅层添加在晶片的后侧。第二掺杂非晶硅层的类型与第一掺杂非晶硅层的类型相反。因此，如果第一掺杂非晶硅层是p-型掺杂，则第二掺杂非晶硅层为n-型掺杂，反之亦然。第二掺杂非晶硅层的沉积可以通过HWCVD法、PECVD法或ETP法完成。
对于HWCVD法，在约70毫托的压力下，硅烷和存于氢气中的2.5％乙硼烷按1∶5的比例施加，晶片保持在约150至350摄氏度的温度下。在此操作中，生长的掺杂非晶硅层的厚度约为4至20纳米。
在操作160中，在晶片的两侧形成厚度约为75纳米的透明导电氧化物。透明导电氧化物层覆盖硅晶片的整个前侧和后侧。透明导电氧化物层基本透明，折射率约为2.0。对透明导电氧化物层选择此折射率，旨在提供一个介于空气的折射率(折射率1.0)和硅的折射率(折射率约为4)之间的适当中间值。透明导电氧化物充当太阳能电池的有效减反射涂层。
透明导电氧化物可以包含氧化铟锡。90％铟、10％锡合金可在氧气存在下蒸发，以在低于250摄氏度的温度下在晶片上形成氧化铟锡层。例如，晶片温度可以保持在150至250摄氏度。沉积在真空条件和一定氧分压下进行。
根据本发明的另一个实施方式，透明导电氧化物可包含氧化锌与铝。除蒸发外，透明导电氧化物层(例如氧化锌和氧化铟锡)也可以通过溅镀施加。透明导电氧化物层可以依次施加，也可以同时施加。
最后，在操作170中，向透明导电氧化物层施加触点。触点为含银的格网线。格网线可以通过丝网印刷、喷墨印刷或荫罩蒸发施加。为了分解印刷材料或改善银线与透明导电氧化物层的粘附，可以在低于450摄氏度的温度下进行热处理。
银格网线不能与结晶硅表面直接接触。向透明导电氧化物层施加触点可避免产生现有同质接面电池(金属与结晶硅表面直接接触)的极大再结合区。
图3A至图3F所示为制造方法各个阶段的硅晶片的一个实施方式的剖 视图。图3A包含掺杂基板200、扩散层210、第一热氧化物层210和第二热氧化物层225。硅晶片可以是单晶硅或多晶硅。图3A所示为前述操作100和110之后的硅晶片。
掺杂基板200与扩散层210相接合。掺杂基板200可以是p-型或n-型。如果基板200是p-型，则扩散层210为n-型。如果基板200是n-型，则扩散层210为p-型。掺杂基板200与扩散层210之间的界面为同质接面。同质接面n-侧的正固定电荷与同质接面p-侧的负固定电荷产生电场。电场将光生电子引导至n-侧，将光生电洞引导至p-侧。同质接面用于分离大部分光生载流子，使其在触点聚集。
一个热氧化物层220生长于扩散层210上，一个第二热氧化物层225生长于掺杂基板220上。热氧化物层220，225的形成可避免采用大量湿式化学清洗昂贵、费时地准备硅表面。如上文所解释，热氧化方法消耗部分硅晶片，包括受污染的任何表面部分。
因此，在操作120中移除热氧化物层220，225后，掺杂基板200和扩散层210的暴露表面几乎没有污染物，如图3B所示。此外，用于剥离氧化物层220，225的稀HF溶液可以提供氢原子以暂时端接晶片表面的悬空键，因此通过消除原本会形成的再结合中心来促进表面钝化。再结合中心有害，因为其可破坏通过吸收光产生的电荷载流子，降低太阳能电池的效率。当未掺杂非晶硅层(含有大量原子氢)沉积时，暂时钝化会变成永久钝化。
图3C所示为操作130中，两侧均沉积有未掺杂非晶硅层之后的硅晶片。晶片包含掺杂基板200、扩散层210、第一未掺杂非晶硅层230和第二未掺杂非晶硅层235。第一非晶硅层230和第二未掺杂非晶硅层235有助于结晶硅晶片的表面钝化。
图3D所示为操作140中，前面沉积有第一掺杂非晶层之后的硅晶片。第一掺杂非晶硅层240和第一未掺杂非晶硅层230相接合。第一未掺杂非晶硅 层230和扩散层210相接合。扩散层210和掺杂基板200相接合。掺杂基板200和未掺杂非晶硅235相接合。
类似地，图3E所示为操作150中，第二侧沉积有第二掺杂非晶硅层245之后的硅晶片。更具体地说，除了图3D所示的元件外，图3E还包含与第二未掺杂非晶硅层235相接合的第二掺杂非晶硅层245。第一掺杂非晶硅层240和第二掺杂非晶硅层245可辅助未掺杂非晶硅层230，235钝化结晶硅晶片的顶面和底面。第一掺杂非晶硅层240和扩散层210的类型相同，第二掺杂非晶硅层245和掺杂基板200的类型相同，第一掺杂非晶硅层240和扩散层210的类型与第二掺杂非晶硅层245和掺杂基板200的类型相反。根据本发明的一个实施方式，第一掺杂非晶硅层240和扩散层210为p-型，第二掺杂非晶硅层245和掺杂基板200为n-型。根据本发明的另一个实施方式，第一掺杂非晶硅层240和扩散层210为n-型，第二掺杂非晶硅层245和掺杂基板200为p-型。
非晶硅层240，230与结晶硅层210相接合，以使得电荷可在这些层之间流动，产生有效的异质接面。而且，此异质接面具有与结晶硅的同质接面的电场方向相同的电场。因为掺杂非晶硅层240和扩散层210具有相同电荷类型，所以这些电场的方向相同。
因为非晶硅层245，235与结晶硅层200相接合，所以其界面也具有异质接面。此异质接面具有与结晶硅的同质接面中的电场方向相同的电场。这些电场方向相同是因为，掺杂非晶硅层245和掺杂基板200的类型相同。有效异质接面可用于补充和加强同质接面的作用。
由两个异质接面产生的电场可用于补充或加强同质接面的电场。加强电场允许电子更自由地流经太阳能电池并流入与太阳能电池相接合的外部负载。
图3F所示为操作160和170后的硅晶片。第一透明导电氧化物层250与第一掺杂非晶硅层240相接合，第二透明导电氧化物层255与第二掺杂非晶硅层245相接合。第一透明导电氧化物层250与若干个触点260相接合，第二 透明导电氧化物层255与若干个触点265相接合。太阳能电池300包含硅晶片、非晶硅层、透明导电氧化物层和触点。因为金属与透明导电氧化物接触而不直接与结晶硅表面接触，所以可消除与现有太阳能电池中金属/硅界面相关的高表面再结合损失。透明导电氧化物层250充当太阳能电池300的减反射涂层。透明导电氧化物层250可覆盖太阳能电池300的整个前面。而且，透明导电氧化物层250，255具有足够低的薄层电阻，以为电流到达触点260，265提供一个横向导电路径。透明导电氧化物层250，255的薄层电阻均可以为30至100欧姆/平方。
随后，由硅晶片制造的太阳能电池可装成太阳能电池模组。图5所示的太阳能电池模组包括若干个太阳能电池300、第一封装材料510、玻璃板515、第二封装材料520、底板530、正端子540和负端子550。
太阳能电池模组中的太阳能电池串联连接，以提高电压。具体地说，将太阳能电池彼此焊接，以使得第一太阳能电池300的负极触点与第二太阳能电池300的正极触点相接合。第二太阳能电池300的负极触点与第三太阳能电池300的正极触点相接合。此模式继续进行，直至太阳能电池模组中的所有太阳能电池300焊接在一起。通过将太阳能电池串联连接，各个太阳能电池300产生的电压与下一个太阳能电池产生的电压累加。根据本发明的一个实施方式，一个太阳能电池模组包含36个串联连接的太阳能电池。根据本发明的另一个实施方式，一个太阳能电池模组包含72个串联连接的太阳能电池。太阳能电池模组的正端子和第一太阳能电池300的正极触点相接合。太阳能电池模组的负端子与串联连接的若干个太阳能电池300的最后一个太阳能电池300的负极触点相接合。
封装材料510与若干个太阳能电池300的一侧相接合，封装材料520与若干个太阳能电池300的第二侧相接合。封装材料510，520可包含折射率与玻璃的折射率类似的透明材料，如乙烯醋酸乙烯酯，以允许光透过太阳能电池300 并防止太阳能电池300受到潜在的有害元件和物体的损坏。
在太阳能电池模组的制造过程中，第一封装材料510和第二封装材料520挤压在一起并加热，乙烯醋酸乙烯酯熔化并围绕若干个太阳能电池300流动。随后，将玻璃板515与第一封装材料510相接合，以进一步保护太阳能电池300。因为第一封装材料510和玻璃板515具有基本相同的折射率，所以两层具有单层的光学性质。
底板530与第二封装材料520相接合。底板530可包含反光材料，如聚氟乙烯。透过玻璃板515、封装材料510，且未被太阳能电池300吸收的任何光线均透过封装材料520射出。随后，光线可能反射出底板530且第二次透过太阳能电池300，以为太阳能电池300提供第二次吸收光线的机会。
在上述说明书中，已参照示意性具体实施方式对本发明进行描述。但是，显而易见的是，在不背离随附权利要求所列的本发明更广泛的精神和范围的情形下，可以对本发明做出各种修改和变更。因此，本发明的说明书和附图应视为说明性的而不是限定性的。
Claims (73)
1.一种光电装置，包括：
包含基层和邻近基层的扩散层的结晶硅基板，其中，基层的导电类型与扩散层的导电类型相反，在基层和扩散层的界面形成p-n同质界面；
与结晶硅的基层相接合以钝化基层表面的第一本征非晶硅层，在基层和第一本征非晶硅层的界面形成第一异质接面；
与结晶硅的扩散层相接合以钝化扩散层表面的第二本征非晶硅层，在扩散层和第二本征非晶硅层的界面形成第二异质接面；
与第一本征非晶硅层相接合以加强结晶硅电场的第一掺杂非晶硅层，其中，第一掺杂非晶硅层的导电类型与基层的导电类型相同；以及
与第二本征非晶硅层相接合以加强结晶硅电场的第二掺杂非晶硅层，其中，第二掺杂非晶硅层的导电类型与扩散层的导电类型相同。
2.根据权利要求1所述的光电装置，进一步包括：
与第一掺杂非晶硅层相接合以引导电荷并提供减反射涂层的第一透明导电氧化物层；以及
与第二掺杂非晶硅层相接合以引导电荷并提供减发射涂层的第二透明导电氧化物层。
3.根据权利要求2所述的光电装置，其特征在于：所述第一透明导电氧化物层和第二透明导电氧化物层包含氧化铟锡。
4.根据权利要求2所述的光电装置，其特征在于：所述第一透明导电氧化物层和第二透明导电氧化物层包含氧化锌。
5.根据权利要求1所述的光电装置，其特征在于：所述结晶硅的厚度为50至500微米。
6.根据权利要求1所述的光电装置，其特征在于：所述第一本征非晶硅层的厚度为2至10纳米。
7.根据权利要求1所述的光电装置，其特征在于：所述第一本征非晶硅层的厚度与第二本征非晶硅层的厚度相同。
8.根据权利要求1所述的光电装置，其特征在于：所述第一本征非晶硅层的厚度小于第二本征非晶硅层的厚度。
9.根据权利要求1所述的光电装置，其特征在于：所述结晶硅为单晶硅。
10.根据权利要求9所述的光电装置，其特征在于：所述单晶硅表面具有(100)晶向。
11.根据权利要求1所述的光电装置，其特征在于：所述结晶硅为多晶硅。
12.根据权利要求1所述的光电装置，其特征在于：所述第一掺杂非晶硅层的厚度为4至20纳米。
13.根据权利要求1所述的光电装置，其特征在于：所述第二掺杂非晶硅层的厚度为4至20纳米。
14.根据权利要求2所述的光电装置，进一步包括：
与所述第一透明导电氧化物层相接合以引导电荷的第一若干触点；以及
与所述第二透明导电氧化物层相接合以引导电荷的第二若干触点。
15.根据权利要求2所述的光电装置，其特征在于：所述第一透明导电氧化物层的厚度为75纳米。
16.根据权利要求2所述的光电装置，其特征在于：所述第一透明导电氧化物层的薄层电阻为50欧姆/平方。
17.根据权利要求2所述的光电装置，其特征在于：所述第一透明导电氧化物层的折射率为2.0。
18.根据权利要求1所述的光电装置，其特征在于：所述结晶硅为硅晶片。
19.根据权利要求18所述的光电装置，其特征在于：所述硅晶片为形成有p-型区的p-型硅晶片，所述n-型区为硅晶片中的扩散层。
20.根据权利要求19所述的光电装置，其特征在于：所述n-型区的薄层电阻为10至1000欧姆/平方。
21.根据权利要求1所述的光电装置，其特征在于：所述基层经掺杂具有p-型导电，所述扩散层经掺杂具有n-型导电。
22.根据权利要求21所述的光电装置，其特征在于：所述扩散层的薄层电阻为10至1000欧姆/平方。
23.一种太阳能电池，包括：
第一区，第一区包含同质接面、位于同质接面顶部的顶面和位于同质接面底部的底面，其中，同质接面定义电场，将光生电子导向顶面和底面中的一个，并将光生电洞导向顶面和底面中的另一个；
与第一区相接合以钝化第一区顶面的第二区，第一区和第二区的界面包含第一异质接面，其中，第二区包括与第一区的顶面相接触的第一未掺杂非晶硅层和在第一未掺杂非晶硅层上的第一掺杂非晶硅层；以及
与第一区相接合以钝化第一区底面的第三区，第一区和第三区的界面包含第二异质接面，其中，第三区包括与第一区的底面相接触的第二未掺杂非晶硅层和在第二未掺杂非晶硅层下的第二掺杂非晶硅层。
24.根据权利要求23所述的太阳能电池，其特征在于：所述电场为第一电场，所述第一异质接面包含第二电场，所述第二异质接面包含第三电场。
25.根据权利要求24所述的太阳能电池，其特征在于：所述第一电场、第二电场和第三电场的方向相同。
26.根据权利要求23所述的太阳能电池，其特征在于：所述第一区包含结晶硅。
27.根据权利要求23所述的太阳能电池，其特征在于：所述第一掺杂非晶硅层经掺杂具有n-型导电类型。
28.根据权利要求23所述的太阳能电池，其特征在于：所述第二掺杂非晶硅层经掺杂具有p-型导电。
29.根据权利要求23所述的太阳能电池，其特征在于：所述第一区的厚度为50至500微米。
30.根据权利要求23所述的太阳能电池，其特征在于：所述第一区为硅晶片。
31.根据权利要求30所述的太阳能电池，其特征在于：所述硅晶片为形成有p-型层的p-型硅晶片，n-型层为硅晶片中的扩散层，同质接面为p-型层和n-型层的界面。
32.根据权利要求31所述的太阳能电池，其特征在于：所述n-型层的薄层电阻为10至1000欧姆/平方。
33.根据权利要求30所述的太阳能电池，其特征在于：所述硅晶片为形成有n-型层的n-型硅晶片，p-型层为硅晶片中的扩散层，同质接面为n-型层和p-型层的界面。
34.根据权利要求33所述的太阳能电池，其特征在于：所述p-型区的薄层电阻为10至1000欧姆/平方。
35.一种太阳能电池模组，其包括：
若干个串联连接的太阳能电池，其中，若干个太阳能电池中的每个太阳能电池包括：
掺杂成第一导电类型的硅晶片；
形成于硅晶片上的扩散层，其中，扩散层掺杂成与第一导电类型相反的第二导电类型，以在扩散层和硅晶片的界面形成p-n同质接面；
与扩散层的前面相接合的第一非晶硅层，在第一非晶硅层和扩散层的前面的界面形成第一异质接面，以钝化前面并加强p-n同质接面电场，其中，第一非晶硅层包括第一本征非晶硅层和第一掺杂非晶硅层，第一本征非晶硅层与扩散层的前面相结合，第一掺杂非晶硅层与第一本征非晶硅层的前面相结合；
与硅晶片的后面相接合的第二非晶硅层，在第二非晶硅层和硅晶片的后面的界面形成第二异质接面，以钝化后面并加强p-n同质接面电场，其中，第二非晶硅层包括与硅晶片的后面相结合的第二本征非晶硅层和与第二本征非晶硅层的后面相结合的第二掺杂非晶硅层，且第二掺杂非晶硅层的导电类型与硅晶片的导电类型相同；
与第一非晶硅层相接合以提供减反射涂层和引导电流的第一导电氧化物层；以及
与第二非晶硅层相接合以引导电流的第二导电氧化物层；
与若干个太阳能电池相接合以保护若干个太阳能电池的透明封装材料；以及
与透明封装材料相接合且与若干个太阳能电池的后面相对，以将透过太阳能电池的光线反射至太阳能电池以增加太阳能电池内光吸收的反光材料。
36.根据权利要求35所述的太阳能电池模组，其特征在于：所述透明封装材料为乙烯醋酸乙烯酯。
37.根据权利要求35所述的太阳能电池模组，其特征在于：所述反光材料为聚氟乙烯板。
38.根据权利要求35所述的太阳能电池模组，其特征在于：所述若干个太阳能电池包含36个太阳能电池。
39.根据权利要求35所述的太阳能电池模组，其特征在于：所述若干个太阳能电池包含72个太阳能电池。
40.根据权利要求35所述的太阳能电池模组，其特征在于：所述第一导电氧化物层和第二导电氧化物层均透明。
41.根据权利要求35所述的太阳能电池模组，进一步包括：与透明封装材料相接合且与若干个太阳能电池的前面相对，以为太阳能电池模组提供刚度并保护若干个太阳能电池的玻璃板。
42.根据权利要求35所述的太阳能电池模组，其特征在于：所述若干个太阳能电池中的每个太阳能电池包括：
与第一导电氧化物层相接合以引导电流的第一若干触点；以及
与第二导电氧化物层相接合以引导电流的第二若干触点。
43.根据权利要求35所述的太阳能电池模组，其特征在于：所述若干个太阳能电池中的每个太阳能电池的厚度为50至500微米。
44.根据权利要求35所述的太阳能电池模组，其特征在于：所述若干个太阳能电池中的每个太阳能电池的厚度小于150微米。
45.根据权利要求35所述的太阳能电池模组，其特征在于：所述若干个太阳能电池中的每个太阳能电池的厚度小于100微米。
46.一种用于制造光电装置的方法，包括：
在一热循环中，在掺杂基板上形成扩散层，使两者形成为薄结晶硅晶片，其中，热循环在熔炉内进行，且扩散层的导电类型与掺杂基板的导电类型相反，形成p-n同质接面；
向熔炉内注入氧气，以在热循环中在结晶硅晶片的第一表面上形成邻近扩散层的第一氧化物层，并在结晶硅晶片的第二表面上形成与扩散层相对的第二氧化物层；
移除第一和第二氧化物层，以暴露结晶硅晶片的第一和第二表面；
在结晶硅晶片的第一表面上形成第一未掺杂非晶硅层；
在结晶硅晶片的第二表面上形成第二未掺杂非晶硅层；
在第一未掺杂非晶硅层上形成第一掺杂非晶硅层，其中，第一掺杂非晶硅的导电类型与扩散层的导电类型相同；以及
在第二未掺杂非晶硅层上形成第二掺杂非晶硅层，其中，第二掺杂非晶硅的导电类型与扩散层的导电类型相反。
47.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述第一未掺杂非晶硅层和第二未掺杂非晶硅层同时形成。
48.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述结晶硅晶片的厚度为50至500微米。
49.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述第一氧化物层的厚度与第二氧化物层的厚度相同。
50.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述扩散层在700至1000摄氏度的温度下形成于掺杂基板上，使两者形成为结晶硅片。
51.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：在形成所述第一和第二氧化物层时，部分结晶硅晶片被消耗。
52.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述第一和第二热氧化物层未用湿式化学清洗方法移除。
53.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述第一和第二热氧化物层通过使用氢氟酸溶液移除。
54.根据权利要求53所述的方法，其特征在于：所述氢氟酸溶液包含24份水和1份49％氢氟酸。
55.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述第一未掺杂非晶硅层在10毫托压力下通过热丝化学气相沉积法分解硅烷形成，结晶硅晶片的温度为100摄氏度。
56.根据权利要求55所述的方法，其特征在于：在热丝化学气相沉积法中，通过将金属丝加热至2000摄氏度使硅烷分子分解。
57.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述第一未掺杂非晶硅层通过等离子体辅助化学蒸气沉积法分解硅烷形成，使用频率范围为13至70兆赫的频率激发等离子体。
58.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述第一未掺杂非晶硅层的厚度为2至10纳米。
59.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述结晶硅晶片的扩散层为p-型，结晶硅晶片的掺杂基板为n-型，第一掺杂非晶硅层为p-型，第二掺杂非晶硅层为n-型。
60.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述结晶硅晶片的扩散层为n-型，结晶硅晶片的掺杂基板为p-型，第一掺杂非晶硅层为n-型，第二掺杂非晶硅层为p-型。
61.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述第一掺杂非晶硅层通过对硅烷和存于氢气中的5％磷化氢施加热丝化学气相沉积法形成，硅烷和存于氢气中的5％磷化氢在60毫托压力下的比为1：1.2，结晶硅晶片保持在200摄氏度的温度下。
62.根据权利要求46所述的方法，其特征在于：所述第二掺杂非晶硅层通过对硅烷和存于氢气中的2.5％乙硼烷施加热丝化学气相沉积法形成，硅烷和存在于氢气中的2.5％乙硼烷在70毫托压力下的比为1：5，结晶硅晶片保持在250摄氏度的温度下。
63.根据权利要求46所述的方法，进一步包括：
在第一掺杂非晶硅层上形成第一导电氧化物层，以及
在第二掺杂非晶硅层上形成第二导电氧化物层。
64.根据权利要求63所述的方法，其特征在于：所述第一导电氧化物层通过在氧气存在下蒸发90％铟、10％锡合金形成，结晶硅晶片保持在165摄氏度的温度下。
65.根据权利要求63所述的方法，其特征在于：所述第一导电氧化物层通过溅镀形成。
66.根据权利要求63所述的方法，进一步包括：
在第一导电氧化物上施加第一若干触点；以及
在第二导电氧化物上施加第二若干触点。
67.根据权利要求66所述的方法，其特征在于：所述第一和第二若干触点通过在低于400摄氏度的温度下沉积银施加。
68.一种用于制造光电装置的方法，包括：
在700至1000摄氏度的温度下，将若干个具有基板掺杂材料的硅晶片放置在熔炉内的晶片舟上；
在晶片舟上放置若干个掺杂剂源，若干个掺杂剂源中的每两个掺杂剂源之间置有若干个硅晶片中的两个硅晶片，其中，掺杂剂源向若干个硅晶片中的每一个硅晶片的前面扩散一层掺杂剂，形成扩散层和p-n同质接面；
向熔炉内注入氧气，以在若干个硅晶片中的每个硅晶片的前面生长第一氧化物层，后面生长第二氧化物层；
将若干个硅晶片自熔炉中移走；
用氢氟酸剥离第一氧化物层和第二氧化物层；以及
在若干个硅晶片中的每个硅晶片的前面生长第一本征非晶硅层；
在若干个硅晶片中的每个硅晶片的后面生长第二本征非晶硅层；
在若干个硅晶片中的每个硅晶片的第一本征非晶硅层上生长第一掺杂非晶硅层，其中，第一掺杂非晶硅层的导电类型与扩散层的导电类型相同；以及
在若干个硅晶片中的每个硅晶片的第二本征非晶硅层上生长第二掺杂非晶硅层，其中，第二掺杂非晶硅层的导电类型与扩散层的导电类型相反。
69.根据权利要求68所述的方法，其特征在于：所述若干个硅晶片中的每个硅晶片与相邻掺杂剂源之间的间距为3/32英寸。
70.根据权利要求68所述的方法，其特征在于：所述若干个硅晶片中的每个硅晶片与相邻硅晶片之间的间距为3/16英寸。
71.根据权利要求68所述的方法，其特征在于：所述若干个硅晶片中的每个硅晶片的厚度均小于200微米。
72.根据权利要求68所述的方法，其特征在于：所述若干个硅晶片均为n-型，所述若干个掺杂剂源均为p-型，所述若干个硅晶片中的每个硅晶片的第一掺杂非晶硅层均为p-型，所述若干个硅晶片中的每个硅晶片的第二掺杂非晶硅层均为n-型。
73.根据权利要求68所述的方法，其特征在于：所述若干个硅晶片均为p-型，所述若干个掺杂剂源均为n-型，所述若干个硅晶片中的每个硅晶片的第一掺杂非晶硅层均为n-型，所述若干个硅晶片中的每个硅晶片的第二掺杂非晶硅层均为p-型。
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