[發明專利]用于加工用于制造太陽能電池的晶片的表面的方法及晶片

無效

• 申請號: 200980149116.9
• 申請日: 2009-12-07
• 公開（公告）號: CN102246323A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: D.哈伯曼
• 申請（專利權）人: 吉布爾.施密德有限責任公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李少丹;李家麟

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1前序部分的用于處理用于制造太陽能電池的晶片表面的方法以及用這種方法處理的用于制造太陽能電池的晶片。

背景技術

當金屬化太陽能電池以用于制造金屬歐姆接觸部時，除絲網印刷法外也使用電解（galvanische）及化學無電流金屬化。這些金屬接觸部通常由包括Ag、Cu、Ni及錫及其組合的金屬化層制成。

金屬化這些層時的嚴重問題在于抗反射及鈍化層上存在具有缺陷的單個區域的所謂寄生涂層。在此情況下，發生金屬在抗反射及鈍化層中的諸如刮痕、針孔及非均質區域的區域中的沉積，以及在單純的表面缺陷如諸如來自手動操作的指紋中的沉積。

這些寄生金屬沉積縮小太陽能電池的光學活性表面且因此降低太陽能電池的效能。此外，這些寄生沉積亦使太陽能電池外觀的質量明顯降低。

發明內容

本發明所基于的任務在于：提供一種開始所提及的用于晶片的表面處理的方法，以及也提供一種相應的晶片，利用其可避免在接觸部金屬化時在用于太陽能電池的晶片表面上的寄生沉積金屬的問題。

該任務是通過具有權利要求1的特征的方法及通過具有權利要求13的特征的晶片而解決。本發明的有利且優選的擴展方案是其它權利要求的主題，且在下文中予以更詳細的解釋。權利要求的文本以明確引用的方式合并入說明書的內容中。

在用于在形成太陽能電池的制造過程中處理晶片表面的方法中，在該方法流程的確定點，施加抗反射及鈍化層于硅晶片的p摻雜層上。這例如由2007年3月8日的DE?102007012268.5所公開，可明確參閱它。該抗反射及鈍化層改善至制成的太陽能電池中的光入射以提高效率及能量產率。其后通常進行上述的金屬化或施加由金屬構成的接觸部于該抗反射及鈍化層上，用于太陽能電池的電接觸。根據本發明，在晶片表面上的這種金屬化或金屬沉積之前，在一加工步驟中處理該表面以用于鈍化或用于去除干擾區域諸如刮痕、缺陷部位、針孔或非均質區域等等中的p摻雜層。在抗反射及鈍化層中的這些通常稱為干擾的問題部位若不處理則可能引起金屬沉積于其上。一方面，這引起太陽能電池的不期望的遮蔽，且因此降低能量產率；且另一方面，可能產生不期望的導電連接。通過鈍化或去除此干擾區域中的p摻雜層，不僅可避免可能的不期望的導電接觸，也可避免在該干擾上沉積任何金屬。由于隨后呈現的中性電學性質，因此這種鈍化防止金屬沉積于該干擾上。換言之，不存在用于金屬附著的適合表面電荷。由于隨后同樣不存在用于金屬的干擾性沉積的適合或必需表面電荷，因此去除干擾區域中的p摻雜層具有類似的效果。

如本身已知的且為常見的，以電解方式可有利地實現隨后的金屬化。甚至可由一定程度的光輔助實現隨后的金屬化。可以作為所謂的Ag-LIP來有利地實現電解金屬沉積。作為替代方式，亦可實現已知的無電流金屬化，尤其是已知的化學金屬化。

干擾區域中的晶片表面根據本發明的處理(尤其是用于局部去除p摻雜層)可使用蝕刻溶液在蝕刻步驟中來實現。這種蝕刻步驟的持續時間可變化，且介于多秒與多分鐘之間。一種可能的且有利的蝕刻溶液是H₂SO₄，或者亦可為H₂O₂。在本發明的范疇中已使用這些蝕刻溶液執行了成功的實驗。作為另一方面，當選擇蝕刻溶液時，應考慮選擇僅以可忽略的方式侵蝕太陽能電池的抗反射及鈍化層的蝕刻溶液，也即不會產生其它上述干擾，其在隨后施加金屬接觸部時以類似于刮痕或缺陷部位的方式產生作用。有利的是蝕刻溶液選擇為使得其未損害抗反射及鈍化層，也即，幾乎完全未侵蝕抗反射及鈍化層。有利的是，其也可通過在蝕刻步驟期間的過程參數例如持續時間及/或溫度來調節。

也可根據如下方面來選擇蝕刻溶液：其僅選擇性地蝕刻p摻雜層以在干擾區域中局部去除p摻雜層。此處也可設想一種有利的自動化方法，其用于盡可能地僅在事先通過分析方法尤其以自動化方式識別及局部化的這些干擾的區域中施加蝕刻溶液。因此，不僅可大幅減少蝕刻溶液的消耗，而且可在不存在干擾的剩余區域中避免抗反射及鈍化層的非必要及破壞性損傷。