[發明專利]增加太陽能電池pn接面空乏區大小的方法及結構

有效

• 申請號: 201110231923.4
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102623312A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 簡榮吾
• 申請（專利權）人: 英穩達科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L31/18;H01L31/0352;H01L31/068
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 楊波

1.一種增加太陽能電池pn接面空乏區大小的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步驟：

提供表面已粗糙化且為p型輕摻雜的半導體基板；

施以第一次毯覆式，且較低能量高劑量的n型離子布植，以形成n型雜質第一摻雜區，所述第一摻雜區與p型半導體基板接面形成第一道pn接面空乏區；以及

施以第二次毯覆式，且較高能量低劑量的n型離子布植，以形成n型雜質第二摻雜區，所述第二摻雜區連接所述第一摻雜區，且向所述第一摻雜區下方延伸，并覆蓋過所述第一道pn接面空乏區，與所述p型半導體基板接面形成第二道pn接面空乏區，其中，布植劑量的選擇以約略大于或能補償p型半導體基板的原始摻雜濃度為原則，以增加所述pn接面空乏區的寬度。

2.?如權利要求1所述的方法，其特征在于：進行所述第一次離子布植的能量及劑量分別為5至20?keV和10¹⁴至10¹⁶/cm²。

3.?如權利要求1所述的方法，其特征在于：進行所述第二次離子布植的能量及劑量分別為50至數百keV和10¹³至5×10¹³/cm²。

4.?如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法還包括施以第三次離子布植，以具有多個開口圖案的遮罩為離子布值遮罩，形成多個n型雜質第三摻雜區，所述第三摻雜區連接自所述第二摻雜區且如彈頭形向下延伸，并與所述p型半導體基板接面形成多個彈頭形的第三道pn接面空乏區，所述第二道pn接面空乏區與所述第三道pn接面空乏區相連接，其中，所述第三離子布植的劑量與所述第二離子布植的劑量相當。

5.?如權利要求4所述的方法，其特征在于：所述第三次離子布植的能量大于所述第二次離子布植的能量，較佳為100至數百keV。

6.?如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法還包括下列步驟：

施以退火制程以活化離子；

在所述半導體基板表面形成抗反射層，以增加所述太陽能電池的光使用效率；以及

在所述半導體基板表面網印金屬漿料，并施以燒結處理，以使所述金屬漿料形成電極。

7.?一種增加太陽能電池pn接面空乏區大小的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步驟：

提供表面已粗糙化且為p型輕摻雜的硅基板；

施以第一次毯覆式且較低能量n型離子布植，以形成n型雜質第一摻雜區，因此，所述第一摻雜區與所述p型硅基板接面形成第一道pn接面空乏區；以及

施以第二次較高能量n型離子布植，以具有多個開口圖案的遮罩為離子布值遮罩，以形成多個n型雜質第二摻雜區，所述第二摻雜區連接自所述第一摻雜區且如彈頭形向下延伸，所述第二摻雜區與所述p型硅基板接面形成彈頭形的第二道pn接面空乏區，所述第一道pn接面空乏區與所述第二道pn接面空乏區相連接。

8.?如權利要求7所述的方法，其特征在于：所述第一離子布植的能量與劑量分別為為5至20keV和10¹⁴至10¹⁶/cm²。

9.如權利要求7所述的系統，其特征在于：所述第二離子布植的能量與劑量分別為為50至數百keV和10¹⁴至10¹⁶/cm²。

10.一種太陽能電池結構，其特征在于，所述太陽能電池結構包括半導體基板，第一n型摻雜區以及多個第二n型摻雜區，所述半導體基板已摻雜p型導電性雜質，并且，所述半導體基板表面具有粗糙化結構；所述第一n型摻雜區靠近所述半導體基板表層，與所述半導體基板形成第一pn接面空乏區；所述第二n型摻雜區連接自所述第一n型摻雜區且如彈頭形向下延伸，所述第二摻雜區與p型半導體基板接面形成多個彈頭形的第二pn接面空乏區，所述第二pn接面空乏區與所述第一pn接面空乏區相連，形成一立體結構，其中，所述第二n型摻雜區的離子濃度小于或等于所述第一n型摻雜區的離子濃度。