CN101379595A - 用于制造具有不同掺杂浓度的区域的半导体元件的方法 - Google Patents

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Abstract

用于制造具有不同掺杂浓度的区域(70、72；120、122)的半导体元件(74；140)特别是太阳能电池(140)的方法，包括：在半导体元件材料(50；100)表面(56；106)上形成(2；14)阻挡一种掺杂物的扩散并在至少一个部分可被一种掺杂物渗透的层(58；108)；在至少一个高掺杂区域(62；112a、112b)内至少部分地除去扩散阻挡层(58；108)；在扩散阻挡层(58；108)上和在至少一个高掺杂区域(62；112a、112b)内形成掺杂物源(66；116)；将来自掺杂物源(66；116)的掺杂物扩散(8；20)到半导体元件材料(50；100)中。本发明还涉及该半导体元件(74；140)在集成电路、电路、太阳能电池模块以及具有选择性发射板结构的太阳能电池(140)方面的应用。

Description

用于制造具有不同掺杂浓度的区域的半导体元件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造半导体元件的方法，尤其是太阳能电池，所述半导体元件具有不同掺杂浓度的区域；本发明还涉及该半导体元件在集成电路、电路、太阳能电池模块中的应用以及具有选择性发射极结构的太阳能电池的制造。
背景技术
很多半导体元件必须具有不同掺杂浓度区域。在本专利申请的描述中，半导体元件的含义不仅包括商业中使用的电子器件，而且还包括半成品和被掺杂的半导体结构。即，在极个别情况下，甚至是仅具有不同掺杂浓度区域的半导体。
例如，在制造太阳能电池时，提供了不同程度地掺杂的区域，以通过这种方式形成发射极结构，所述发射极结构的一些区域内被高浓度掺杂，而其另一些区域内被低浓度掺杂。借助这种所谓的选择性发射极结构(其中通常在高浓度掺杂区域内构成有金属触头)，已知能够形成有效电流流动，同时在其余低浓度掺杂区域内形成较低的载流子复合。
发明内容
本发明的目的，是提出一种简单且廉价的、用于制造具有不同掺杂浓度的区域的半导体元件的方法。
根据本发明，该目的将通过包括本发明的一个实施例的步骤的方法来实现。
有利的改进方式是本发明的其他一些实施例的主题。
本发明的基本思想在于，在一种半导体元件材料的表面的至少一部分上形成一个层，该层阻挡一种掺杂物扩散并可被一种掺杂物渗透。该层随后在至少一个高掺杂区域内被至少部分地除去。随后将在该扩散阻挡层上和在至少一个高掺杂区域内形成掺杂物源。最终，掺杂物将从该掺杂物源扩散到所述半导体元件材料内。
在这种扩散中，掺杂物从形成于至少一个高掺杂区域内的掺杂物源的部分以比较无阻碍的方式进入到半导体元件材料内，这是因为在这里扩散阻挡层已经被至少部分地除去。在一定的扩散时间之后，较多的掺杂物已经进入到这些位置的半导体元件材料内。这样，在高掺杂区域中出现所希望的高掺杂浓度。
相比之下，在半导体元件材料的表面的部分位于扩散阻挡层之下的那些区域中，仅少量的掺杂物进入到半导体元件材料内。结果，在该区域内半导体元件材料被低浓度地掺杂。
通过这种方式，可以简单且方便地制造具有不同掺杂浓度区域的半导体元件，特别是为此不必采用掩膜步骤，(在掩膜步骤中半导体元件材料的扩散区域的部分借助对于该蚀刻介质呈惰性的材料而免受蚀刻)，并且不必执行多次扩散。
根据本发明，这样制备的半导体元件可以应用于集成电路或者电路。
此外，本发明还包括利用根据本发明的方法制造构成半导体元件并具有选择性发射极结构的太阳能电池。
另外，提供了至少一种根据本发明的方法制造的太阳能电池，其被用于制造太阳能电池模块。
从原理上讲，任何一种半导体材料都可以应用作为半导体元件材料，尤其是硅、镓或者它们的化合物。当然半导体化合物的应用也是可以想到的。
在大多数的应用场合中，半导体元件材料具有基本掺杂。例如可采用p型掺杂硅或者n型掺杂硅。为此，可以使用已知的如磷或者硼的掺杂物。待施加的掺杂物和与此相关的掺杂物源，按照半导体元件的工作方式，应该匹配于在半导体元件材料内存在的基本掺杂。这样，在制造具有选择性发射极结构的太阳能电池时，对于例如p型掺杂的太阳能电池材料选择n型掺杂物，例如磷。
根据本发明的方法的一个方面，通过旋涂和随后的干燥、化学汽相沉积(CVD)或者在炉处理中的热生长，提供了所要形成的所述扩散阻挡层。这种在炉处理中的热生长，可以在例如对于半导体工艺已知的扩散炉的类型的炉中实现。在这里，物质或者混合物通过加热炉的一个管子，在必要情况下借助载运气体，所述物质或混合物与布置在管路中的半导体元件材料如此发生相互作用，即扩散阻挡层将会沉积或累积在半导体元件材料上。
本发明的另一变形实施方式提供了:在至少一个高掺杂区域内被彻底地除去的扩散阻挡层。通过这种方式，可以在该位置上实现浓度特别高的掺杂物注入。根据不同的半导体元件以及对于其制造后续所必须的步骤而言，扩散阻挡层的完全除去有可能是不利的。例如在机械地除去或者借助激光除去(即所谓的烧蚀激光)时，可能会出现晶体表面的损伤，这将导致在该位置上的载流子复合的增加。这将消极影响半导体元件(例如太阳能电池)的功能。在这种背景下，仅部分地除去至少一个高掺杂区域内的扩散阻挡层并保留剩余部分，是适合的。尽管剩余部分会阻碍扩散，但是在层厚度和扩散时长被适当设计的情况下，在高掺杂区域内的扩散明显强于被全厚度的扩散阻挡层所覆盖的其他区域。
通过合适的工艺，例如具有足够高能量输入的烧蚀激光，可以除去高掺杂区域中的扩散阻挡层，给定情况下甚至可以不损伤晶体表面。在这些情况下就可以避免在高掺杂区域中残留剩余的薄的扩散阻挡层。
本发明的一个示例性实施例提供了太阳能电池形式的半导体元件，其中，金属触头的至少一部分(优选为指形触头)被布置在高掺杂区域内。在这里，指形触头可以被理解为纤细的触头，它们收集生成的电流而仅遮挡尽可能小的激活的太阳能电池区域。
附图说明
下面将结合附图进一步描述本发明。附图中:
图1表示根据本发明的第一实施例的示意图；
图2a表示作为根据本发明方法的第二实施例的用于制造具有选择性发射极结构的太阳能电池的方法的示意图(继续到图2b)；
图2b继续表示图2a所示的方法；
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明的方法的第一实施例。在这里，首先在半导体元件材料50的上表面56上形成2可被一种掺杂物渗透的扩散阻挡层58。随后，在至少一个高掺杂区域62内完全除去4扩散阻挡层58。
随后形成6掺杂物源66；在一定条件下一种掺杂物从掺杂物源66中扩散出来。在这里，掺杂物源66被施加到扩散阻挡层58上和高掺杂区域62内。在后一种情况下，掺杂物源66由于扩散阻挡层58的完全除去而直接位于半导体元件材料50的上表面56的区域内。掺杂物源66例如可以是磷玻璃。此外原则上任意一种其他的掺杂物源也是可以采用的。
掺杂物从掺杂物源66扩散出来，随后扩散进入8到半导体元件材料50的上表面56内。在大多数情况下这是通过提供热能来实现。在半导体元件材料50的上表面56的被扩散阻挡层58覆盖的区域的情况下，掺杂物穿过扩散阻挡层，于是掺杂物源66释放的掺杂物仅有一定的部分可以进入到半导体元件材料内。
相比之下，在高掺杂区域62，掺杂物毫无阻挡地进入到半导体元件材料的上表面56内。于是，在半导体元件材料50的上表面56上，在高掺杂区域62的周围出现高浓度掺杂70，而在位于扩散阻挡层58下方的上表面56的区域产生了低浓度掺杂72。
这样就以简单方式得到具有不同掺杂浓度的区域的半导体元件。
作为根据本发明的方法的另一实施例，图2a和2b表示一种用于制造具有选择性发射极结构的太阳能电池的方法。该方法的开始步骤是，在该实施例中，借助p型掺杂的(尤其为硅的)太阳能电池材料来构成太阳能电池原材料，提供10该太阳能电池原材料。以相似方式，也可采用n型掺杂的太阳能电池材料作为出发点。所采用的掺杂物和掺杂物源将被适当选择，以使它们以相应的方式匹配。
在图2a的示意性示出的情况下，太阳能电池材料100具有锯后损伤102，正如其通常情况下在半导体片出现的那样，这些半导体片通过锯开而从浇铸的块或者从生长的结晶体切割下来。这种锯后损伤首先将被除去12，通常情况下这是通过对硅片或者太阳能电池材料100进行表面蚀刻来完成，并且在太阳能电池材料100的上表面106内施加12纹理104。在这里，可以充分利用已知方法，如化学的或者机械的纹理加工来实现纹理104。
随后，将由太阳能电池材料100形成14多孔层108形式的扩散阻挡层。在以硅作为太阳能电池材料的情况下，这例如可以借助蚀刻溶液实现，所述蚀刻溶液包括氢氟酸(HF)、硝酸(HNO3)和水(H2O)，其HF:HNO3:H2O的优选的混合比处于100:1到2:5到10的范围内。在这里，多孔层108的厚度小于200nm，其优选厚度处于80到120nm的范围内。
随后，把烧蚀激光110施加16a到高掺杂区域112a、112b。在这种能量输入情况下，在高掺杂区域内的多孔层108发生气化，但在该实施例中多孔层108仅被部分地除去16b，结果是多孔层108的剩余部分114a、114b被保留下来。通过这种方式可以避免太阳能电池材料100的表面受到损伤，并避免在高掺杂区域112a、112b内的载流子复合的增加。
随后，形成掺杂物源。由于这种太阳能电池材料是p型掺杂材料，所以在本例中采用磷作为最常用的n型掺杂物。也可以采用其他的掺杂物。在该实施例中，磷玻璃116构成掺杂物源。这例如可以在一个炉处理中实现，在其中把太阳能电池材料暴露于POC13(三氯氧化磷)气体流，在需要情况下也可以采用载运气体。此外，磷也可以通过其他方式被提供到掺杂物源，例如通过旋涂磷浆或含磷溶液并随后干燥之，或者通过含磷化合物的化学及物理沉积。
这样，磷就从磷玻璃或者其他适当的掺杂物源扩散20进入太阳能电池材料。在这里，从磷玻璃116进入太阳能电池材料100的上表面106的扩散是被太阳能电池材料108的多孔层阻挡的。因为在该实施例中在高掺杂区域112a、112b中还存在多孔的硅材料，在这里扩散也被阻挡，但被阻挡的程度明显弱于其中整个厚度的多孔层108仍然被保留的区域的程度。由于在高掺杂区域112a、112b仅存在多孔层108的少量剩余部分114a、114b，因此在这些区域内在同样的时间里有明显更多的掺杂物进入到太阳能电池材料的上表面106内。其结果是，在这里形成低阻抗的发射极区域120。在其他部分则形成高阻抗的发射极区域122。结果，得到具有高阻抗区域122和低阻抗区域120的发射极结构118，其通常被称为选择性发射极。
在扩散20之后，多孔层108以及作为掺杂物源的磷玻璃116结束了其使命，并且将被一同除去22。这优选通过一个共同的蚀刻步骤来完成。
此外，还将施加24防反射覆层124。随后，在太阳能电池140的正面以及背面形成26金属触头126、128、130。在本实施例中，在这里正面的金属触头126被布置在发射极结构118的低阻抗区域120内。通过这种方式可以保证在发射极结构118和金属触头126之间的低连接阻抗，而在其他区域内由于高阻抗的发射极区域122而几乎不存在载流子复合。低阻抗发射极区域120的典型的面电阻值大约为10到30欧姆/平方，高阻抗发射极区域122的典型的面电阻值大约为80到140欧姆/平方。
为了改善转换效率，在背面加了已知的背表面区；该背表面区由平整的铝制背面金属层构成。所述背表面区通过至少一个局部的背侧金属触头130而被穿越；该金属触头130与p型掺杂的太阳能电池材料100接触连接。
根据本发明的方法显然也可以被应用于不同于结合图2a和2b所描述的其他太阳能电池设计。尤其是，可以用于双面电池和完全背面连接的电池；双面电池的电池正面和电池背面都被用于产生电流。
附图标记列表
2形成扩散阻挡层
4在高掺杂区域内完全除去扩散阻挡层
6形成掺杂物源
8掺杂物从掺杂物源扩散进入半导体元件材料
10制备初始的太阳能电池材料
12除去太阳能电池材料的表面的锯后损伤并在太阳能电池材料的上表面进行纹理加工
14形成太阳能电池材料多孔层
16a施加烧蚀激光
16b部分地除去高掺杂区域内的多孔层
18形成作为掺杂物源的磷玻璃
20磷从磷玻璃扩散进入太阳能电池材料
22一同除去磷玻璃和多孔层
24施加防反射覆层
26在正面及背面形成金属触头
50半导体元件材料
56半导体元件材料的上表面
58扩散阻挡层
62高掺杂区域
66掺杂物源
70高浓度掺杂区域
72低浓度掺杂区域
74半导体元件
100p型掺杂的太阳能电池材料
102锯后损伤
104纹理
106半导体元件材料的上表面
108太阳能电池材料的多孔层
110烧蚀激光
112a、112b高掺杂区域
114a、114b多孔层的剩余部分
116磷玻璃
118选择性发射极结构
120低阻抗发射极区
122高阻抗发射极区
124防反射覆层
126正面的金属触头
128平整的背面金属层
130背面的局部金属触头
140太阳能电池

Claims (26)

1.一种用于制造具有不同掺杂浓度区域(70、72)的半导体元件(74；140)的方法，所述方法包括下述方法步骤:
在半导体元件材料(50；100)的表面的至少一个部分(56；106)上形成(2；14)阻挡一种掺杂物的扩散并可被一种掺杂物渗透的层(58；108)的方法步骤；
在至少一个高掺杂区域(62；112a、112b)内至少部分地除去(4；16a、16b)所述扩散阻挡层(58；108)的方法步骤；
在所述扩散阻挡层(58；108)上和在所述至少一个高掺杂区域(62；112a、112b)内形成(6；18)一个掺杂物源(66；116)的方法步骤；
将来自所述掺杂物源(66；116)的掺杂物扩散(8；20)到所述半导体元件材料(50；100)中的方法步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:通过施加氮化硅层、氧化硅层、二氧化钛层、氧化钽层或者由其他过渡金属的氧化物构成的层来形成(2、14)所述扩散阻挡层(58；108)，其中，在过渡金属氧化物层的情况下优选采用这样的过渡金属，所述过渡金属在所述半导体元件材料(50；100)内具有比较而言小的扩散常数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于:所述扩散阻挡层(58；108)的厚度为几个纳米到几个微米，其厚度范围优选是20nm到300nm。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于:所述扩散阻挡层(58；108)的所述形成(2；14)是通过丝网印刷并且紧跟着干燥之、通过汽相沉积(CVD)沉积或者在炉处理中温度生长而实现的。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:多孔层(108)被构造为扩散阻挡层(108)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述多孔层(108)由半导体元件材料(100)构成。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于:所述多孔层(108)形成小于200nm的厚度，其厚度优选处于80到120nm的范围内。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于:为了从半导体元件材料(100)形成所述多孔层(108)，所述半导体元件的表面的所述至少部分(106)将被施以蚀刻溶液。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:所述蚀刻溶液包括氢氟酸(HF)、硝酸(HNO3)和水(H2O)，HF:HNO3:H2O的优选的混合比处于100:1到2:5到10的范围内。
10.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于:为了从半导体元件材料(100)形成所述多孔层(108)，所述半导体元件的表面的所述至少部分(106)将被暴露给刻蚀等离子。
11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其特征在于:在所述至少一个高掺杂区域(62；112a、112b)内至少部分地除去(4；16a、16b)所述扩散阻挡层(58；108)的方法步骤将借助烧蚀激光(110)实现，优选借助双倍频或者三倍频的烧蚀激光器的光来实现。
12.根据权利要求1至10之一所述的方法，其特征在于:在所述至少一个高掺杂区域(62；112a、112b)内至少部分地除去(4；16b)所述扩散阻挡层(58；108)的方法步骤借助蚀刻性浆实现，优选借助包括氢氟酸的浆来实现。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于:所述蚀刻性浆借助印刷技术或者喷涂技术而被施加到所述至少一个高掺杂区域(62；112a、112b)，优选借助筛网印刷法、凸版印刷法、喷墨印刷法或者卷筒印刷法来实现。
14.根据权利要求1至13之一所述的方法，其特征在于:在至少一个高掺杂区域(62)内的所述扩散阻挡层(58)将被彻底地除去(4)。
15.根据权利要求1至14之一所述的方法，其特征在于:在半导体元件材料(50；100)的表面的所述部分(56；106)的、位于未除去的所述扩散阻挡层(58；108)下方的区域(72；122)内的层电阻，是通过所述扩散阻挡层(58；108)的厚度来确定的。
16.根据权利要求1至15之一所述的方法，其特征在于:采用硅作为半导体元件材料(50；100)，优选采用p型掺杂的硅(100)或者n型掺杂的硅。
17.根据权利要求1至16之一所述的方法，其特征在于:在掺杂物从所述掺杂物源(66；116)扩散(8；20)到所述半导体元件材料(50；100)的表面的所述部分(56；106)内之后，所述掺杂物源(66；116)将连同所述扩散阻挡层(58；108)一同被除去。
18.根据权利要求1至17之一所述的方法，其特征在于:所述半导体元件被实施为太阳能电池(140)，其中，金属触头(126)的至少一部分，优选指形触头，被布置在高掺杂区域(112a、112b)内。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于:所述太阳能电池的正面和背面都设有高掺杂区域(112a、112b)。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于:所述太阳能电池被实施为正面和背面都光敏感的双面受光电池。
21.根据权利要求18至20之一所述的方法，其特征在于:所述掺杂物源(66；116)由磷玻璃(116)制成，多孔太阳能电池材料(108)被应用作为扩散阻挡层(58；108)，并且所述磷玻璃(116)连同所述多孔太阳能电池材料(108)的层一起通过在蚀刻溶液或者在等离子中刻蚀而被除去。
22.根据权利要求18至21之一所述的方法，其特征在于:所述高掺杂区域(62；112a、112b)比随后在该区域内施加的金属层(126)更宽。
23.根据权利要求1至17之一的方法制造的半导体元件(74)在集成电路中的应用。
24.根据权利要求1至17之一的方法制造的半导体元件(74)在电路中的应用。
25.根据权利要求18至22中的至少一个的方法制造的太阳能电池(140)在制造太阳能电池模块的应用。
26.根据权利要求18至22之一所述的方法在制造具有发射极结构(118)的太阳能电池(140)中的应用。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101997058A (zh) * 2010-09-03 2011-03-30 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种晶体硅太阳能电池选择性发射极结构的制备方法
CN102088046A (zh) * 2010-12-18 2011-06-08 广东爱康太阳能科技有限公司 一种单步扩散制作晶硅太阳电池的选择性发射极工艺
CN102725867A (zh) * 2010-01-18 2012-10-10 现代重工业株式会社 背面接触太阳能电池的制造方法
TWI385811B (zh) * 2010-01-18 2013-02-11 Tainergy Tech Co Ltd 太陽能電池的製造方法
CN102956748A (zh) * 2012-11-12 2013-03-06 国电光伏(江苏)有限公司 一种一次形成太阳能电池选择性发射极的扩散方法
CN102971868A (zh) * 2010-09-20 2013-03-13 太阳能公司 制造太阳能电池的方法
CN103066164A (zh) * 2013-01-31 2013-04-24 英利集团有限公司 一种n型太阳能电池及其制作方法

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2007220596B2 (en) * 2006-02-28 2012-07-12 Basf Se Antimicrobial compounds
KR20070099840A (ko) * 2006-04-05 2007-10-10 삼성에스디아이 주식회사 태양 전지 및 이의 제조 방법
WO2007128142A1 (de) * 2006-05-04 2007-11-15 Elektrobit Wireless Communications Ltd. Verfahren zum betrieb eines rfid-netzwerks
US8222516B2 (en) * 2008-02-20 2012-07-17 Sunpower Corporation Front contact solar cell with formed emitter
US20090239363A1 (en) * 2008-03-24 2009-09-24 Honeywell International, Inc. Methods for forming doped regions in semiconductor substrates using non-contact printing processes and dopant-comprising inks for forming such doped regions using non-contact printing processes
DE102008017647A1 (de) * 2008-04-04 2009-10-29 Centrotherm Photovoltaics Technology Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle mit einer zweistufigen Dotierung
DE102008019402A1 (de) * 2008-04-14 2009-10-15 Gebr. Schmid Gmbh & Co. Verfahren zur selektiven Dotierung von Silizium sowie damit behandeltes Silizium-Substrat
KR101008656B1 (ko) 2008-05-22 2011-01-25 한국표준과학연구원 2차원 도펀트이미징 공간분해능 기준 물질
US8053867B2 (en) 2008-08-20 2011-11-08 Honeywell International Inc. Phosphorous-comprising dopants and methods for forming phosphorous-doped regions in semiconductor substrates using phosphorous-comprising dopants
TWI371115B (en) * 2008-09-16 2012-08-21 Gintech Energy Corp One-step diffusion method for fabricating a differential doped solar cell
US7951696B2 (en) 2008-09-30 2011-05-31 Honeywell International Inc. Methods for simultaneously forming N-type and P-type doped regions using non-contact printing processes
DE102008056456A1 (de) * 2008-11-07 2010-06-17 Centrotherm Photovoltaics Technology Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle mit einer zweistufigen Dotierung
US7820532B2 (en) * 2008-12-29 2010-10-26 Honeywell International Inc. Methods for simultaneously forming doped regions having different conductivity-determining type element profiles
US8518170B2 (en) 2008-12-29 2013-08-27 Honeywell International Inc. Boron-comprising inks for forming boron-doped regions in semiconductor substrates using non-contact printing processes and methods for fabricating such boron-comprising inks
JPWO2010090090A1 (ja) * 2009-02-05 2012-08-09 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法および半導体装置
KR101622714B1 (ko) * 2009-02-11 2016-05-19 뉴사우스 이노베이션즈 피티와이 리미티드 광전 디바이스 구조 및 방법
DE102009008371A1 (de) * 2009-02-11 2010-08-12 Schott Solar Ag Integraler Prozeß von Waferherstellung bis Modulfertigung zur Herstellung von Wafern, Solarzellen und Solarmodulen
US20100212735A1 (en) * 2009-02-25 2010-08-26 Pin-Sheng Wang Solar cell and method for fabricating the same
DE102009021971A1 (de) * 2009-05-19 2010-11-25 Ersol Solar Energy Ag Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und Solarzelle
KR101160115B1 (ko) * 2009-05-29 2012-06-26 주식회사 효성 함몰전극형 태양전지의 제조방법
US20110183504A1 (en) * 2010-01-25 2011-07-28 Innovalight, Inc. Methods of forming a dual-doped emitter on a substrate with an inline diffusion apparatus
US8420517B2 (en) * 2009-07-02 2013-04-16 Innovalight, Inc. Methods of forming a multi-doped junction with silicon-containing particles
US8513104B2 (en) 2009-07-02 2013-08-20 Innovalight, Inc. Methods of forming a floating junction on a solar cell with a particle masking layer
US8138070B2 (en) * 2009-07-02 2012-03-20 Innovalight, Inc. Methods of using a set of silicon nanoparticle fluids to control in situ a set of dopant diffusion profiles
US8163587B2 (en) * 2009-07-02 2012-04-24 Innovalight, Inc. Methods of using a silicon nanoparticle fluid to control in situ a set of dopant diffusion profiles
US20110003466A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 Innovalight, Inc. Methods of forming a multi-doped junction with porous silicon
US8324089B2 (en) 2009-07-23 2012-12-04 Honeywell International Inc. Compositions for forming doped regions in semiconductor substrates, methods for fabricating such compositions, and methods for forming doped regions using such compositions
US8148176B2 (en) * 2009-08-20 2012-04-03 Innovalight, Inc. Methods for distinguishing a set of highly doped regions from a set of lightly doped regions on a silicon substrate
DE102009053543A1 (de) * 2009-11-18 2011-05-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Behandlung einer Halbleiterstruktur
KR101360658B1 (ko) * 2009-12-17 2014-02-14 현대중공업 주식회사 태양전지의 선택적 에미터 형성방법
TWI431797B (zh) 2010-10-19 2014-03-21 Ind Tech Res Inst 選擇性射極之太陽能電池及其製作方法
DE102010060303A1 (de) * 2010-11-02 2012-05-03 Solarworld Innovations Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle
KR20120064364A (ko) * 2010-12-09 2012-06-19 삼성전자주식회사 태양 전지의 제조 방법
NL2006160C2 (en) * 2011-02-08 2012-08-09 Tsc Solar B V A method of manufacturing a solar cell and a solar cell.
WO2012108766A2 (en) * 2011-02-08 2012-08-16 Tsc Solar B.V. A method of manufactering a solar cell and a solar cell
KR101724005B1 (ko) 2011-04-29 2017-04-07 삼성에스디아이 주식회사 태양전지와 그 제조 방법
JP2013026344A (ja) * 2011-07-19 2013-02-04 Hitachi Chem Co Ltd ｎ型拡散層の製造方法、太陽電池素子の製造方法、および太陽電池素子
JP2013026343A (ja) * 2011-07-19 2013-02-04 Hitachi Chem Co Ltd ｐ型拡散層の製造方法、太陽電池素子の製造方法、および太陽電池素子
US8629294B2 (en) 2011-08-25 2014-01-14 Honeywell International Inc. Borate esters, boron-comprising dopants, and methods of fabricating boron-comprising dopants
US8975170B2 (en) 2011-10-24 2015-03-10 Honeywell International Inc. Dopant ink compositions for forming doped regions in semiconductor substrates, and methods for fabricating dopant ink compositions
CN102637771A (zh) * 2012-03-27 2012-08-15 山东力诺太阳能电力股份有限公司 太阳电池无死层发射极的制作方法
CN102629647A (zh) * 2012-05-03 2012-08-08 上海联孚新能源科技有限公司 一种太阳能电池的制造方法
TWI496305B (zh) * 2014-01-10 2015-08-11 Motech Ind Inc 太陽能電池及其製作方法
CN103985785A (zh) * 2014-04-24 2014-08-13 上饶光电高科技有限公司 一种适用于提升太阳电池光电转换效率的氧化工艺

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1514949C3 (de) * 1966-03-26 1975-06-19 Telefunken Patentverwertungsgesellschaft Mbh, 7900 Ulm Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes oder einer Halbleiterschaltung
GB1172491A (en) * 1967-03-29 1969-12-03 Hitachi Ltd A method of manufacturing a semiconductor device
US3541678A (en) * 1967-08-01 1970-11-24 United Aircraft Corp Method of making a gallium arsenide integrated circuit
DE2454499A1 (de) * 1974-11-16 1976-05-20 Licentia Gmbh Verfahren zum dotieren eines halbleiterkoerpers durch diffusion
US4152824A (en) * 1977-12-30 1979-05-08 Mobil Tyco Solar Energy Corporation Manufacture of solar cells
DK170189B1 (da) * 1990-05-30 1995-06-06 Yakov Safir Fremgangsmåde til fremstilling af halvlederkomponenter, samt solcelle fremstillet deraf
NL1012961C2 (nl) * 1999-09-02 2001-03-05 Stichting Energie Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting.
US20050172996A1 (en) * 2004-02-05 2005-08-11 Advent Solar, Inc. Contact fabrication of emitter wrap-through back contact silicon solar cells

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102725867A (zh) * 2010-01-18 2012-10-10 现代重工业株式会社 背面接触太阳能电池的制造方法
TWI385811B (zh) * 2010-01-18 2013-02-11 Tainergy Tech Co Ltd 太陽能電池的製造方法
CN102725867B (zh) * 2010-01-18 2015-03-25 现代重工业株式会社 背面接触太阳能电池的制造方法
CN101997058A (zh) * 2010-09-03 2011-03-30 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种晶体硅太阳能电池选择性发射极结构的制备方法
CN102971868A (zh) * 2010-09-20 2013-03-13 太阳能公司 制造太阳能电池的方法
CN102971868B (zh) * 2010-09-20 2016-01-27 太阳能公司 制造太阳能电池的方法
US9263622B2 (en) 2010-09-20 2016-02-16 Sunpower Corporation Method of fabricating a solar cell
CN105489707A (zh) * 2010-09-20 2016-04-13 太阳能公司 制造太阳能电池的方法
CN105489707B (zh) * 2010-09-20 2017-07-14 太阳能公司 制造太阳能电池的方法
CN102088046A (zh) * 2010-12-18 2011-06-08 广东爱康太阳能科技有限公司 一种单步扩散制作晶硅太阳电池的选择性发射极工艺
CN102956748A (zh) * 2012-11-12 2013-03-06 国电光伏(江苏)有限公司 一种一次形成太阳能电池选择性发射极的扩散方法
CN103066164A (zh) * 2013-01-31 2013-04-24 英利集团有限公司 一种n型太阳能电池及其制作方法

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