[發(fā)明專利]形成太陽電池?fù)诫s區(qū)的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110460374.8
• 申請(qǐng)日: 2011-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN103187478A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王振交;韓培育;金光耀;陸紅艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫尚德太陽能電力有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;B23K26/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種形成太陽電池?fù)诫s區(qū)的方法，特別涉及一種激光活化離子注入的雜質(zhì)源形成太陽電池?fù)诫s區(qū)或者選擇性摻雜區(qū)的方法，該方法包括在太陽電池上形成N型摻雜(n++)區(qū)或者形成P型摻雜(p++)區(qū)，屬于光伏摻雜技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

由于常規(guī)能源供給的有限性和環(huán)保壓力的增加，目前世界上許多國(guó)家掀起了開發(fā)利用太陽能和可再生能源的熱潮，太陽能利用技術(shù)得到了快速的發(fā)展，其中利用半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿膽?yīng)用越來越廣泛。而太陽電池就是其中最為普遍的被用來將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的器件。在實(shí)際應(yīng)用中，一般是以由多個(gè)太陽電池串聯(lián)(以互連條焊接串聯(lián)連接)而成的電池組件作為基本的應(yīng)用單元。?

摻雜是太陽電池制備過程中的基本工藝，是指人為地將所需要的雜質(zhì)以一定的方式(熱擴(kuò)散、離子注入)摻入到硅片表面薄層，并使其達(dá)到規(guī)定的數(shù)量和符合要求的分布形式。摻雜不僅可以制造pn結(jié)，還可以制造電阻、歐姆接觸、互連線等。其中，離子注入是指將雜質(zhì)電離成離子并聚焦成離子束，在電場(chǎng)中加速而獲得極高的動(dòng)能后，注入到硅片(稱為“靶”)中而實(shí)現(xiàn)摻雜質(zhì)。?

離子注入到硅片中的雜質(zhì)源大部分都停留在硅原子的間隙位置處，而處在這個(gè)位置上的雜質(zhì)原子是不會(huì)釋放出載流子的，也就不會(huì)改變半導(dǎo)體的電特性，從而達(dá)不到摻雜的目的。離子注入摻雜后必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)耐嘶鹛幚?又稱為活化，annealing)，使得注入的雜質(zhì)原子與晶格中的硅原子鍵合而釋放出載流子，從而改變導(dǎo)體的電特性，這個(gè)過程稱為雜質(zhì)原子的電激活，退火處理也可以減少注入損傷。合適的退火工藝可以將注入雜質(zhì)激活，將二次缺陷降低到最小。?

目前在太陽電池領(lǐng)域中，離子注入摻雜劑形成的發(fā)射極主要利用高溫活化形成，而離子注入形成的選擇性發(fā)射極需要在重?fù)诫s區(qū)域加大注入劑量，然后利用高溫活化形成，此活化工藝所需溫度一般在900～1100℃左右，一般利用快速熱處理(Rapid?Thermal?Processing，RTP)與管式退火爐進(jìn)行。雖然?能夠滿足摻雜要求，但是所需活化工藝溫度太高，而且工藝比較復(fù)雜，特別是活化的高溫工藝會(huì)使得硅片的本體少子壽命大幅下降，因此工藝適應(yīng)性比較差，不適用于硅片質(zhì)量較差的硅片，特別是目前需求量最大的多晶硅片。另外高溫工藝是高能耗工藝，活化成本較高，而且高溫活化工藝只能在電池工藝的前端工序中進(jìn)行，不適用在后端工序中進(jìn)行，工藝靈活性較小。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種形成太陽電池?fù)诫s區(qū)的方法，目的是解決高溫活化存在的對(duì)硅片質(zhì)量要求高、工藝復(fù)雜以及活化成本高的問題。?

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的第一種技術(shù)方案是：一種形成太陽電池?fù)诫s區(qū)的方法，包括以下步驟：?

(1)在一半導(dǎo)體基片的表面形成一鈍化層；?

(2)采用離子注入的方法，穿過所述鈍化層在所述半導(dǎo)體基片上形成雜質(zhì)源區(qū)；?

(3)采用激光照射所述雜質(zhì)源區(qū)使其活化以得到太陽電池?fù)诫s區(qū)。?

在一較佳實(shí)施例中，所述鈍化層的厚度為10nm～500nm。優(yōu)選的范圍為60nm～300nm。?

在一較佳實(shí)施例中，所述激光的發(fā)生器為脈沖激光器或者連續(xù)波激光器；所述激光的波長(zhǎng)范圍為從紫外波段到紅外波段；所述激光的功率為2W～10W；所述激光的速度為1mm/s～6000mm/s。?

在一較佳實(shí)施例中，所述鈍化層也為減反層。?

在一較佳實(shí)施例中，所述鈍化層為氮化硅鈍化層、二氧化硅鈍化層或者三氧化二鋁鈍化層。?

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的第二種技術(shù)方案是：一種形成太陽電池?fù)诫s區(qū)的方法，包括以下步驟：?

(1)采用離子注入的方法，在一半導(dǎo)體基片上形成雜質(zhì)源區(qū)；?

(2)在所述半導(dǎo)體基片上具有所述雜質(zhì)源區(qū)的那一側(cè)表面形成一鈍化層；?

(3)采用激光照射所述雜質(zhì)源區(qū)使其活化以得到太陽電池?fù)诫s區(qū)。?

在一較佳實(shí)施例中，所述鈍化層的厚度為10nm～500nm。優(yōu)選的范圍為60nm～300nm。?

在一較佳實(shí)施例中，所述激光的發(fā)生器為脈沖激光器或者連續(xù)波激光?器；所述激光的波長(zhǎng)范圍為從紫外波段到紅外波段；所述激光的功率為2W～10W；所述激光的速度為1mm/s～6000mm/s。?

在一較佳實(shí)施例中，所述鈍化層也為減反層。?

在一較佳實(shí)施例中，所述鈍化層為氮化硅鈍化層、二氧化硅鈍化層或者三氧化二鋁鈍化層。?

上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下：?