[發明專利]一種摻鋁氧化鋅重摻雜N型硅歐姆接觸的制備方法

無效

• 申請號: 201010177758.4
• 申請日: 2010-05-20
• 公開（公告）號: CN101872801A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 陳朝;楊倩;潘淼;龐愛鎖;何發林;李艷華;武智平;鄭蘭花;羅學濤
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及太陽能電池，尤其是涉及一種摻鋁氧化鋅重摻雜N型硅(AZO/N⁺-Si)歐姆接觸的制備方法。

背景技術

ZnO薄膜具有高透過率和高導電率，退火或摻雜能改變ZnO薄膜的電學和光學性能。其中，摻雜引起吸收帶邊藍移，能提高近紫外的透過率，這就是著名的Burstein-Moss效應。可見光平均透光率能達到90％以上，這可以滿足大多數光電領域的應用要求。而退火能改變透過率、電導率和晶體結構。鋁摻雜的氧化鋅(Al-doped?ZnO，簡稱AZO)因具有低電阻率和高可見光透過率，加上其原材料豐富，價格低廉且無污染，成為當前可選擇的主要透明導電氧化物材料之一。

目前，能源緊缺、環境污染越來越嚴重，這一切使人們對可再生能源，尤其是太陽能的利用產生極大興趣，但太陽能電池效率不高是太陽能的利用所面臨的一個主要問題。所以希望能將AZO用在低成本多晶硅太陽能電池的表面做透明電極，來提高太陽能電池的效率，但目前主要用于非晶硅太陽電池([1]O.Kluth，B.Rech，L.Houben，S.Wieder，G.，C.Beneking，H.Wagner，A.and?H.W.Schock.Thin?Solid?Films?Vol.351，(1999)，p.247-253；[2]J.Müller，B.Rech，J.Springer?and?M.Vanecek，Sol.Energy?77(2004)，p.917；[3]R.Groenen，J.L.Linden，H.R.M.van?Lierop，D.C.Schram，A.D.Kuypers?and?M.C.M.van?de?Sanden.Appl.Surf.Sci.173(2001)，p.40)、CIGS太陽電池([4]T.Nakada，Y.Hirabayashi，T.Tokado，D.Ohmori?andT.Mise，Sol.Energy?77(2004)，p.739)和異質結太陽電池([5]A.A.Ibrahim，A.Ashour，J.Mater.Sci.：Mater.Electron.17，(2006)p.835)，而很少用于多晶硅和單晶硅太陽電池中。

能否將AZO做透明電極，最重要的是制作出接觸電阻低、可靠性良好的高質量歐姆接觸。器件的電學性能和穩定性變差主要原因是半導體材料和金屬界面接觸處存在較大的電壓降。器件正常工作要求良好的歐姆接觸，若接觸電阻率太大，則會使正向電壓增大、發熱、無用功耗增大，性能就會降低。歐姆接觸沒有做好，可能形成肖特基接觸就會降低器件的性能。目前生產的硅太陽電池都是N+/P的結構。所以，實現AZO與N-型多晶硅的低阻歐姆接觸是提高太陽能硅的關鍵工藝之一，也是進一步提高太能電池效率性能的基礎。

發明內容

本發明的目的在于提供一種摻鋁氧化鋅重摻雜N型硅歐姆接觸的制備方法。

本發明包括以下步驟：

1)將P型多晶硅片清洗后，再以三氯氧磷(POCl₃)為源擴磷，然后用氫氟酸腐蝕去表面的磷硅玻璃層，得擴磷后的多晶硅片；

2)在擴磷后的多晶硅片的N型層上光刻出圓形傳輸線模型圖形，再生長氧化鋅摻鋁(AZO)薄膜，得樣品；

3)將樣品浸泡在丙酮中，剝離多晶硅片N型層上的光刻膠后，退火，得摻鋁氧化鋅重摻雜N型硅歐姆接觸。

在步驟1)中，所述P型多晶硅片的電阻率可為0.5～3.0Ω·cm，所述清洗可采用常規太陽能電池制備標準工藝進行清洗，所述清洗的流程可為：先將P型多晶硅片在去離子水中沖洗至少1遍，去除可見顆粒，再放入III號液中煮沸，冷卻后倒掉殘液，再用去離子水沖洗至少1遍后，放入腐蝕液中，腐蝕后用去離子水沖洗至少1遍后，放入II號液中，再水浴，倒掉殘液，再用去離子水沖洗至少1遍后烘干；然后，以三氯氧磷(POCl₃)為源擴磷，再用氫氟酸腐蝕去表面的磷硅玻璃層；所得擴磷后的多晶硅片的方塊電阻可為20Ω/□～50Ω/□，所述方塊電阻的測量可采用SZT-2000四探針測試儀。

所述III號液為濃H₂SO₄∶H₂O₂＝4∶1；

所述腐蝕液可為HF∶HNO₃＝1∶3，所述腐蝕的速率可為1μm/s。

所述II號液可為HCl∶H₂O₂∶H₂O＝1∶2∶8。

所述烘干的溫度可為120～130℃，烘干的時間可為30min。