[發明專利]硅基疊層的形成方法及硅基太陽能電池的制造方法

在審

• 申請號: 201811442208.3
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN111244223A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 田偉辰;洪政源;葉昌鑫;吳以德
• 申請（專利權）人: 財團法人金屬工業研究發展中心
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0216
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 吳志紅;臧建明

本發明提供一種硅基疊層的形成方法，其包括提供硅基板，其中硅基板具有相對的第一表面與第二表面。于第一表面上形成第一薄膜層。于第二表面上形成第二薄膜層。對硅基板、第一薄膜層及第二薄膜層進行微波制程，以鈍化第一薄膜層及第二薄膜層。一種硅基太陽能電池的制造方法也被提出。

技術領域

本發明涉及一種疊層的形成方法及太陽能電池的制造方法，尤其涉及一種硅基疊層的形成方法及硅基太陽能電池的制造方法。

背景技術

硅為地球上蘊含量第二豐富的元素。由于硅在半導體工業的發展上已具有深厚的基礎，因此，目前太陽能電池大多以硅為主要材料。太陽能電池的基本構造是運用P型與N型半導體接合而成，在N型半導體與P型半導體結合處，會產生一個由N指向P的內建電場。當太陽光照射進來時，光子提供能量，所產生的電子將會受電場作用而移動至N型半導體處，空穴則移動至P型半導體處，以導線連接在兩側累積的電荷，即可輸出電流。

然而，目前硅基材料(例如單晶硅基板或非晶硅層)的表面存在許多缺陷，例如高活性的懸鍵(dangling bond)，致使電子和空穴易產生復合(recombination)而導致載子的生命周期降低。傳統上使用加熱退火制程以改善硅基材料表面的缺陷，但傳統的加熱方式是從外到內加熱，使得加熱不均勻且花費時間較長。

發明內容

本發明提供一種硅基疊層的形成方法，其可快速且均勻地改善硅基疊硅基疊層之間的界面缺陷密度。

本發明提供一種硅基太陽能電池的制造方法，其可快速且均勻地改善硅基板與上下疊層之間的界面缺陷密度，以提高載子的生命周期，使得硅基太陽能電池具有良好的光電轉換效率。

本發明提出一種硅基疊層的形成方法，其包括提供硅基板，其中硅基板具有相對的第一表面與第二表面。于第一表面上形成第一薄膜層。于第二表面上形成第二薄膜層。對硅基板、第一薄膜層及第二薄膜層進行微波制程，以鈍化第一薄膜層及第二薄膜層。

在本發明的一實施例中，上述的硅基疊層的形成方法中，第一薄膜層的材料包括本質硅、氮化硅、氧化硅、氧化鋁或氧化鉿，第二薄膜層的材料包括本質硅、氮化硅、氧化硅、氧化鋁或氧化鉿。

在本發明的一實施例中，上述的硅基疊層的形成方法中，微波制程的微波頻率例如是介于850MHz～3GHz之間。

在本發明的一實施例中，上述的硅基疊層的形成方法中，微波制程的單位面積的功率密度例如是介于10mW/cm²～1000mW/cm²之間，微波制程的時間例如是介于10分鐘～90分鐘之間。

在本發明的一實施例中，上述的硅基疊層的形成方法中，微波制程的單位面積的功率密度例如是介于180～220mW/cm²之間，微波制程的微波頻率例如是介于2.3GHz～2.5GHz之間，微波制程的時間例如是介于25分鐘～30分鐘之間。

在本發明的一實施例中，上述的硅基疊層的形成方法中，微波制程的單位面積的功率密度例如是介于140mW/cm²～160mW/cm²之間，微波制程的微波頻率例如是介于900MHz～930MHz之間，微波制程的時間例如是介于25分鐘～30分鐘之間。

本發明提出一種硅基太陽能電池的制造方法，其包括提供半導體基板，具有第一導電方式、相對的第一表面與第二表面。于第一表面上形成第一薄膜層。于第二表面上形成第二薄膜層。對半導體基板、第一薄膜層及第二薄膜層進行微波制程處理，以鈍化第一薄膜層及第二薄膜層。

在本發明的一實施例中，上述的硅基太陽能電池的制造方法中，第一薄膜層的材料包括本質硅、氮化硅、氧化硅、氧化鋁或氧化鉿，第二薄膜層的材料包括本質硅、氮化硅、氧化硅、氧化鋁或氧化鉿。