CN101681944A - 用于制备太阳能电池的保护层 - Google Patents
用于制备太阳能电池的保护层 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101681944A CN101681944A CN200880015716A CN200880015716A CN101681944A CN 101681944 A CN101681944 A CN 101681944A CN 200880015716 A CN200880015716 A CN 200880015716A CN 200880015716 A CN200880015716 A CN 200880015716A CN 101681944 A CN101681944 A CN 101681944A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- protective layer
- base material
- process chamber
- reflective coating
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 99
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 84
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 69
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 10
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 62
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- LUMVCLJFHCTMCV-UHFFFAOYSA-M potassium;hydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[K+] LUMVCLJFHCTMCV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/24—Deposition of silicon only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/26—Deposition of carbon only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/052—Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本文描述了用来制备太阳能电池的方法。该方法包括首先将具有光接收表面的基材置于处理室内。随后在所述处理室内形成位于所述基材的光接收表面上的抗反射涂料(ARC)层。最后，不将所述基材从所述处理室中取出，在所述ARC层上形成保护层。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2007年5月17日递交的美国临时申请No.60/930,800的优先权，该申请的全部内容通过引用而被结合于此。
技术领域
本发明的实施方式属于半导体制备领域，特别是太阳能电池制备领域。
背景技术
众所周知，光电池(photovoltaic cell)(通常被称为太阳能电池)是用于将太阳辐射直接转化为电能的装置。通常地，在半导体晶片或基材(substrate)上使用半导体加工技术来形成位于所述基材表面附近的p-n结(p-njunction)，从而制备太阳能电池。撞击(impinging)到所述基材表面上的太阳辐射在所述基材的主体内产生电子和空穴对，该电子和空穴对向所述基材中的p-掺杂(p-doped)区域和n-掺杂(n-doped)区域迁移，进而在上述掺杂区域之间产生电压差。将掺杂区域连接到太阳能电池的金属触点上，以使电流从电池流向该电池所连接的外电路。
通常来说，将太阳能电池的用于吸收辐射的表面纹理化(texture)和/或涂覆抗反射材料层或涂料来减少对光的反射，从而提高太阳能电池的效率。这种太阳能电池的制备(特别是在其上形成p-n结和触点)涉及大量繁琐的加工步骤，包括沉积、掺杂和蚀刻多个不同材料的层。在受控的环境条件下，用多种不同的加工工具，以低的变动公差(variation tolerances)进行或实施这些加工步骤。
因此，需要一种简化的制备太阳能电池的方法，该方法减少了必要的独立步骤的数目，因此缩短了制备太阳能电池的时间并降低了制备太阳能电池的成本。还希望该方法能完全消除对一种或多种加工工具的需求，而进一步地降低制备太阳能电池的成本。
附图说明
图1描述的流程图反映了根据本发明的一种实施方式的用来制备太阳能电池的方法中的一系列操作。
图2A阐述了根据本发明的一种实施方式的对应于图1的流程图中的操作102的基材的截面视图。
图2B阐述了根据本发明的一种实施方式的对应于图1的流程图中的操作104的基材的截面视图，该基材上形成有抗反射涂料(anti-reflectivecoating，ARC)层。
图2C阐述了根据本发明的一种实施方式的对应于图1的流程图中的操作106的基材的截面视图，该基材上形成有保护层。
图2D阐述了根据本发明的一种实施方式的基材的截面视图，该基材上形成有掩蔽层(masking layer)。
图2E阐述了根据本发明的一种实施方式的基材的截面视图，该基材上形成有多个接触口(contact opening)。
图2F阐述了根据本发明的一种实施方式的基材的截面视图，该基材已经除去了保护层和掩蔽层。
图2G阐述了根据本发明的一种实施方式的基材的截面视图，在该基材的多个接触口内形成有多个触点。
具体实施方式
本文描述了制备太阳能电池的方法。在以下的描述中提出了许多具体细节(例如：具体的尺寸)，以全面地理解本发明。本领域技术人员显然知道的是，在这些具体细节之外也可以实施本发明。在其他例子中，没有对公知的加工步骤(例如：形成图案的步骤)进行详细描述，以防止不必要地使本发明不清楚。此外，应该理解的是，附图所示的各个实施方式是示例性的说明而非必然地限于该范围。
本文公开了制备太阳能电池的方法。可以将具有光接收表面的基材置于处理室(process chamber)中。在一种实施方式中，随后在所述处理室中在所述基材的所述光接收表面上形成抗反射涂料(ARC)层。最后，不将所述基材从所述处理室中取出，可以接着在所述ARC层上形成保护层(也被称为蚀刻掩模(mask))。在一种实施方式中，所述保护层含有无定形碳。在另一种实施方式中，所述保护层含有非晶硅。
在ARC层上形成保护层能在制备太阳能电池的各个加工操作过程中对所述ARC层进行防护。例如，根据本发明的一种实施方式，当太阳能电池基材暴露于氧化物蚀刻缓冲剂(buffered oxide etch，BOE)时，保护层用来保持位于太阳能电池基材上的ARC层的完整性。为了减少制备整个太阳能电池所需的加工步骤的数目，可以用与所述ARC层相同的加工工具来制备所述保护层。例如，根据本发明的一种实施方式，首先在处理室中在太阳能电池的基材上形成ARC层。接着，不将所述基材从所述处理室中取出，在所述ARC层上形成保护层。
在太阳能电池的制备过程中可以利用保护层。图1描述的流程图100反映了根据本发明的一种实施方式的制备太阳能电池的方法中的一系列操作。图2A至图2G描述的截面视图反映了根据本发明的实施方式制备太阳能电池过程中的操作。
图2A阐述了根据本发明的一种实施方式的对应于流程图100中的操作102的基材的截面视图。参见流程图100中的操作102以及相应的图2A，将具有光接收表面的基材置于处理室中。
参见图2A，基材200具有光接收表面202和背面204。在一种实施方式中，将光接收表面202纹理化(如图2A所示)，以减少太阳辐射采集效率中不希望的反射。在基材200的背面204上形成多个活性区域(active region)206。根据本发明的一种实施方式，所述多个活性区域206包括交替的N+区域和P+区域(如图2A所示)。在一种实施方式中，基材200含有硅，所述N+区域含有磷掺杂剂杂质原子，且所述P+区域含有硼掺杂剂杂质原子。介电层208位于基材200的背面204之上。在一种实施方式中，介电层208含有的材料例如但不限于氧化硅。
图2B阐述了根据本发明的一种实施方式的对应于流程图100中操作104的基材的截面视图，该基材上形成有抗反射涂料(ARC)层。参见流程图100中的操作104和相应的图2B，在所述处理室内，在基材200的光接收表面202上形成ARC层。
参见图2B，在基材200的光接收表面202上形成ARC层220，并且所述ARC层220与所述基材200的所述光接收表面202共形(conformal)。在一种实施方式中，ARC层220含有的材料例如但不限于氮化硅、氧化硅或氧化钛。在一个具体的实施方式中，ARC层220由多层堆叠而成，包括直接与光接收表面202邻接的氧化硅部分和直接与所述氧化硅部分邻接的氮化硅部分。如图2B所示，ARC层220可以通过适于在光接收表面202上配置共形层的任何技术来形成。根据本发明的一种实施方式，至少部分的ARC层220由例如但不限于化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、常压化学气相沉积或物理气相沉积等技术形成。在一个具体的实施方式中，ARC层220含有通过等离子体增强化学气相沉积法沉积的氮化硅，且形成的所述ARC层的厚度约为10-100纳米。
图2C阐述了根据本发明的一种实施方式的对应于流程图100中的操作106的基材的截面视图，该基材上形成有保护层。参见流程图100中的操作106和相应的图2C，不将基材200从所述处理室中取出，在ARC层220上形成保护层。
参见图2C，在ARC层220上形成保护层230，且所述保护层230与所述ARC层220共形。保护层230可以含有任意材料，并可以通过适于在ARC层220上提供共形覆盖的技术而形成。根据本发明的一种实施方式，保护层230含有无定形碳。在一种实施方式中，通过使用气体的气相沉积来形成保护层230，所述气体例如但不限于：甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、乙烯(C2H4)或丙烯(C3H6)。在一种实施方式中，通过使用由载气输送的液烃前驱体(liquid hydrocarbon precursor)而形成保护层230，所述液烃前驱体例如但不限于甲苯(C7H8)，所述载气例如但不限于：氩气(Ar)、氮气(N2)、氦气(He)或氢气(H2)。在一个具体的实施方式中，保护层230含有无定形碳，并且是在低于约500℃的温度形成的，且更优选是在低于约400℃的温度形成的。根据本发明的另一种实施方式，保护层230含有非晶硅。在一种实施方式中，保护层230是通过使用气体的气相沉积而形成的，所述气体例如但不限于硅烷(SiH4)气体。所形成的保护层230的厚度适于在ARC层220上提供无针孔的覆盖，同时足以在随后的加工步骤中被方便地除去。在一种实施方式中，所形成的保护层230的厚度约为1-30纳米。在一个具体的实施方式中，保护层230对BOE具有耐受性。
根据本发明的一种实施方式，形成ARC层220之后，在同一处理室中直接形成保护层230。例如，在一种实施方式中，首先在处理室中形成ARC层220，接着，不将基材220从所述处理室中取出，在ARC层220上形成保护层230。因此，在本发明的一种实施方式中，从制备太阳能电池的整个方案中至少省去了一个完整的加工步骤。在一种实施方式中，由相同的技术来形成ARC层220和保护层230，所述技术例如但不限于：化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、常压化学气相沉积或物理气相沉积。在一个具体的实施方式中，ARC层220和保护层230是通过首先在处理室中使至少第一工艺气体(process gas)和第二工艺气体流动而在基材200的光接收表面202上形成ARC层220而形成的。然后，不将基材200从所述处理室中取出，使至少所述第一工艺气体(而不是所述第二工艺气体)流动以在ARC层220上形成保护层230。在一个具体实施方式中，ARC层220含有的材料例如不限于：氮化硅、氮氧化硅或碳掺杂的氧化硅；保护层230含有非晶硅；所述第一工艺气体为硅烷(SiH4)且所述第二工艺气体为氨(NH3)。
形成保护层230之后，可以使位于基材200的背面204的介电层208图案化，以形成直至多个活性区域206的多个接触口。图2D阐述了根据本发明的一种实施方式的基材的截面视图，该基材上形成有掩蔽层。参见图2D，掩蔽层240位于介电层208上。在一种实施方式中，掩蔽层240的图案决定了随后将形成的多个接触口的位置。在一种实施方式中，掩蔽层240含有的材料例如但不限于：有机油墨(organic ink)或有机光致抗蚀剂。
图2E阐述了根据本发明的一种实施方式的基材的截面视图，该基材上形成有多个接触口。参见图2E，介电层208上的由掩蔽层240所确定的区域内形成有多个接触口250。根据本发明的一种实施方式，通过使用BOE蚀刻介电层208来形成多个接触口250。在一种实施方式中，用BOE来形成多个接触口250的过程中，保护层230对ARC层220进行保护。在一个具体的实施方式中，BOE由含有氢氟酸(HF)和氟化铵(NH4F)的水溶液构成。在一个具体的实施方式中，HF：NH4F的比值约为1∶4-1∶10，且在约30℃-40℃的温度下，将BOE施用于介电层208，持续时间约为3-10分钟。
图2F阐述了根据本发明的一种实施方式的基材的截面视图，该基材已经除去了所述保护层和所述掩蔽层。参见图2F，除去保护层230以重新暴露ARC层220的上表面，而除去掩蔽层240则重新暴露介电层208的上表面。因此，根据本发明的一种实施方式，仅需要在对介电层208进行图案化以形成多个接触口250的过程中保留保护层230。在一种实施方式中，在同一加工步骤中除去保护层230和掩蔽层240。例如，在一个具体的实施方式中，保护层230含有无定形碳，用液体蚀刻剂(wet etchant)(含有硫酸(H2SO4)和过氧化氢(H2O2))来除去保护层230，且所述液体蚀刻剂的施用时间为10-30秒。在另一个具体的实施方式中，保护层230含有非晶硅，用液体蚀刻剂(含有氢氧化钾(KOH)和水)来除去保护层230，且所述液体蚀刻剂的施用时间长到足以完全除去非晶硅保护层，但是又足够短，从而减少由于基材200的背面204的暴露部分而发生的不利的硅损失。在一个具体的实施方式中，由于基材200的背面204的暴露部分而发生的硅损失低于约10纳米。
图2G阐述了根据本发明的一种实施方式的基材的截面视图，该基材具有形成于多个接触口内的多个触点。参见图2G，通过在多个接触口250内沉积含有金属的材料而形成多个触点260。在一种实施方式中，所述含有金属的材料由金属构成，所述金属例如但不限于：铝、银、钯或它们的合金。根据本发明的一种实施方式，由此形成了背触点太阳能电池290(back sidecontact solar cell)。
因此，已经公开了用来制备太阳能电池的方法。根据本发明的一种实施方式，将具有光接收表面的基材置于处理室中。随后在所述处理室中，在所述基材的光接收表面上形成ARC层。最后，不将所述基材从所述处理室中取出，在所述ARC层上形成保护层。在一种实施方式中，所述保护层含有无定形碳。在另一种实施方式中，所述保护层含有非晶硅。
与现有的或传统的电池和方法相比，本发明的用来制备太阳能电池的方法的优点在于：(i)通过省去对用来形成ARC层的保护层的专门的工具的需求，而极大地节约了制备太阳能电池的成本，(ii)通过将所述ARC层和保护层的沉积步骤合并而有效地缩短了制备太阳能电池所需的时间，以及(iii)通过在形成ARC层所用的同一个处理室中沉积保护层而实现简化对基材的处理，从而提高产量。
Claims (20)
1、一种用来制备太阳能电池的方法，该方法包括：
将具有光接收表面的基材置于处理室内；
在所述处理室内，在所述基材的所述光接收表面上形成抗反射涂料层；且不将所述基材从所述处理室中取出，
在所述抗反射涂料层上形成保护层。
2、根据权利要求1所述的方法，其中，所述保护层含有无定形碳。
3、根据权利要求2所述的方法，其中，所述保护层通过使用气体的气相沉积而形成，所述气体选自由甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、以及由载气输送的液体甲苯所组成的组中，所述载气选自由氩气、氮气、氦气和氢气所组成的组中。
4、根据权利要求1所述的方法，其中，所述保护层含有非晶硅。
5、根据权利要求4所述的方法，其中，所述保护层由使用硅烷气体的气相沉积形成。
6、根据权利要求1所述的方法，其中，形成的所述保护层的厚度约为1-30纳米。
7、根据权利要求1所述的方法，其中，所述抗反射涂料层和所述保护层均通过选自由化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、常压化学气相沉积和物理气相沉积所组成的组中的技术而形成。
8、根据权利要求1所述的方法，其中，所述保护层对氧化物蚀刻缓冲剂具有耐受性。
9、一种用来制备太阳能电池的方法，该方法包括：
提供具有光接收表面和第二表面的基材，所述第二表面具有多个活性区域；
在处理室中，在所述基材的所述光接收表面上形成抗反射涂料层；且不将所述基材从所述处理室中取出，
在所述抗反射涂料层上形成保护层；
使用氧化物蚀刻缓冲剂在所述基材的所述第二表面上形成直至所述多个活性区域的多个接触口，其中，在形成所述多个接触口的过程中，所述保护层对所述抗反射涂料层进行保护；
除去所述保护层；以及
在所述多个接触口内形成多个触点。
10、根据权利要求9所述的方法，其中，所述保护层含有无定形碳。
11、根据权利要求10所述的方法，其中，所述保护层通过使用气体的气相沉积形成，所述气体选自由甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、以及由载气输送的液体甲苯所组成的组中，所述载气选自由氩气、氮气、氦气和氢气所组成的组中。
12、根据权利要求9所述的方法，其中，所述保护层含有非晶硅。
13、根据权利要求12所述的方法，其中，所述保护层由使用硅烷气体的气相沉积形成。
14、根据权利要求9所述的方法，其中，形成的所述保护层的厚度约为1-30纳米。
15、根据权利要求9所述的方法，其中，所述抗反射涂料层和所述保护层均通过选自由化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、常压化学气相沉积和物理气相沉积所组成的组中的技术而形成。
16、一种用来制备太阳能电池的方法，该方法包括：
将具有光接收表面的基材置于处理室内；
在所述处理室内，使至少第一工艺气体和第二工艺气体流动，以在所述基材的所述光接收表面上形成抗反射涂料层；且不将所述基材从所述处理室中取出，
使至少所述第一工艺气体而不是所述第二工艺气体在所述处理室内流动，以在所述抗反射涂料层上形成保护层。
17、根据权利要求16所述的方法，其中，所述保护层含有非晶硅，且其中所述抗反射涂料层含有选自由氮化硅、氮氧化硅和碳掺杂的氧化硅所组成的组中的材料。
18、根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一工艺气体为硅烷，且所述第二工艺气体为氨。
19、根据权利要求16所述的方法，其中，形成的所述保护层的厚度约为1-30纳米。
20、根据权利要求16所述的方法，其中，所述抗反射涂料层和所述保护层均通过选自由化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、常压化学气相沉积和物理气相沉积所组成的组中的技术而形成。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US93080007P | 2007-05-17 | 2007-05-17 | |
| US60/930,800 | 2007-05-17 | ||
| US12/106,561 | 2008-04-21 | ||
| US12/106,561 US7670638B2 (en) | 2007-05-17 | 2008-04-21 | Protection layer for fabricating a solar cell |
| PCT/US2008/006165 WO2008143885A2 (en) | 2007-05-17 | 2008-05-13 | Protection layer for fabricating a solar cell |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101681944A true CN101681944A (zh) | 2010-03-24 |
Family
ID=40026447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200880015716A Pending CN101681944A (zh) | 2007-05-17 | 2008-05-13 | 用于制备太阳能电池的保护层 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7670638B2 (zh) |
| EP (1) | EP2158613A4 (zh) |
| JP (1) | JP2010527514A (zh) |
| KR (1) | KR20100019522A (zh) |
| CN (1) | CN101681944A (zh) |
| AU (1) | AU2008254968A1 (zh) |
| WO (1) | WO2008143885A2 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI612682B (zh) * | 2013-12-10 | 2018-01-21 | 太陽電子公司 | 具氮氧化矽介電層之太陽能電池 |
| US10304972B2 (en) | 2012-12-19 | 2019-05-28 | Sunpower Corporation | Solar cell with silicon oxynitride dielectric layer |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2293351B1 (en) | 2009-09-07 | 2017-04-12 | Lg Electronics Inc. | Solar cell |
| US9064999B2 (en) * | 2009-09-07 | 2015-06-23 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and method for manufacturing the same |
| US8252624B2 (en) * | 2010-01-18 | 2012-08-28 | Applied Materials, Inc. | Method of manufacturing thin film solar cells having a high conversion efficiency |
| JP2011253987A (ja) | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体受光素子及び光モジュール |
| CN103311320B (zh) * | 2012-03-14 | 2016-12-14 | 江苏新源动力有限公司 | 太阳能电池用透明导电薄膜及其制备方法 |
| CN102800716B (zh) * | 2012-07-09 | 2015-06-17 | 友达光电股份有限公司 | 太阳能电池及其制作方法 |
| CN102779866B (zh) * | 2012-08-17 | 2014-12-24 | 天津中环半导体股份有限公司 | 一种深孔交错背接触太阳能电池结构及其制造方法 |
| TWI484647B (zh) * | 2013-02-08 | 2015-05-11 | Motech Ind Inc | 太陽能電池及其模組 |
| CN105226110B (zh) * | 2014-06-26 | 2017-02-15 | 英稳达科技股份有限公司 | 一种太阳能电池元件 |
| CN105489667B (zh) * | 2016-02-23 | 2018-01-02 | 深圳市创益科技发展有限公司 | 一种用背接触式太阳能电池加工制成小芯片的电极引出方法 |
| FR3050870B1 (fr) * | 2016-04-28 | 2018-05-25 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procede de realisation d’un dispositif de detection de rayonnement electromagnetique comportant une couche en un materiau getter |
| USD822890S1 (en) | 2016-09-07 | 2018-07-10 | Felxtronics Ap, Llc | Lighting apparatus |
| US10775030B2 (en) | 2017-05-05 | 2020-09-15 | Flex Ltd. | Light fixture device including rotatable light modules |
| USD832494S1 (en) | 2017-08-09 | 2018-10-30 | Flex Ltd. | Lighting module heatsink |
| USD862777S1 (en) | 2017-08-09 | 2019-10-08 | Flex Ltd. | Lighting module wide distribution lens |
| USD846793S1 (en) | 2017-08-09 | 2019-04-23 | Flex Ltd. | Lighting module locking mechanism |
| USD877964S1 (en) | 2017-08-09 | 2020-03-10 | Flex Ltd. | Lighting module |
| USD833061S1 (en) | 2017-08-09 | 2018-11-06 | Flex Ltd. | Lighting module locking endcap |
| USD872319S1 (en) | 2017-08-09 | 2020-01-07 | Flex Ltd. | Lighting module LED light board |
| USD832495S1 (en) | 2017-08-18 | 2018-10-30 | Flex Ltd. | Lighting module locking mechanism |
| USD862778S1 (en) | 2017-08-22 | 2019-10-08 | Flex Ltd | Lighting module lens |
| USD888323S1 (en) | 2017-09-07 | 2020-06-23 | Flex Ltd | Lighting module wire guard |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4945065A (en) * | 1988-06-02 | 1990-07-31 | Mobil Solar Energy Corporation | Method of passivating crystalline substrates |
| US4927770A (en) * | 1988-11-14 | 1990-05-22 | Electric Power Research Inst. Corp. Of District Of Columbia | Method of fabricating back surface point contact solar cells |
| US5053083A (en) * | 1989-05-08 | 1991-10-01 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Bilevel contact solar cells |
| US5360491A (en) * | 1993-04-07 | 1994-11-01 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | β-silicon carbide protective coating and method for fabricating same |
| US5871591A (en) * | 1996-11-01 | 1999-02-16 | Sandia Corporation | Silicon solar cells made by a self-aligned, selective-emitter, plasma-etchback process |
| JP3796069B2 (ja) | 1999-07-15 | 2006-07-12 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池モジュール |
| JP2004039751A (ja) | 2002-07-01 | 2004-02-05 | Toyota Motor Corp | 光起電力素子 |
| US7402448B2 (en) * | 2003-01-31 | 2008-07-22 | Bp Corporation North America Inc. | Photovoltaic cell and production thereof |
| US7339110B1 (en) * | 2003-04-10 | 2008-03-04 | Sunpower Corporation | Solar cell and method of manufacture |
| US7388147B2 (en) * | 2003-04-10 | 2008-06-17 | Sunpower Corporation | Metal contact structure for solar cell and method of manufacture |
| US7354631B2 (en) * | 2003-11-06 | 2008-04-08 | Micron Technology, Inc. | Chemical vapor deposition apparatus and methods |
| DE102005004410B4 (de) * | 2005-01-31 | 2010-09-16 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Verfahren zum Ausbilden einer Halbleiterstruktur mit Bemustern einer Schicht aus einem Material |
| US7554031B2 (en) * | 2005-03-03 | 2009-06-30 | Sunpower Corporation | Preventing harmful polarization of solar cells |
-
2008
- 2008-04-21 US US12/106,561 patent/US7670638B2/en active Active
- 2008-05-13 EP EP08754454A patent/EP2158613A4/en not_active Withdrawn
- 2008-05-13 CN CN200880015716A patent/CN101681944A/zh active Pending
- 2008-05-13 AU AU2008254968A patent/AU2008254968A1/en not_active Abandoned
- 2008-05-13 KR KR1020097026224A patent/KR20100019522A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-05-13 JP JP2010508414A patent/JP2010527514A/ja not_active Abandoned
- 2008-05-13 WO PCT/US2008/006165 patent/WO2008143885A2/en active Application Filing
-
2010
- 2010-01-14 US US12/687,810 patent/US20100129955A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10304972B2 (en) | 2012-12-19 | 2019-05-28 | Sunpower Corporation | Solar cell with silicon oxynitride dielectric layer |
| TWI612682B (zh) * | 2013-12-10 | 2018-01-21 | 太陽電子公司 | 具氮氧化矽介電層之太陽能電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20100129955A1 (en) | 2010-05-27 |
| WO2008143885A3 (en) | 2009-02-05 |
| KR20100019522A (ko) | 2010-02-18 |
| WO2008143885A2 (en) | 2008-11-27 |
| EP2158613A4 (en) | 2012-07-18 |
| US20080283490A1 (en) | 2008-11-20 |
| JP2010527514A (ja) | 2010-08-12 |
| AU2008254968A1 (en) | 2008-11-27 |
| US7670638B2 (en) | 2010-03-02 |
| EP2158613A2 (en) | 2010-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101681944A (zh) | 用于制备太阳能电池的保护层 | |
| CN102160192B (zh) | 使用直接图案化的无针孔掩膜层制作太阳能电池的方法 | |
| JP4540447B2 (ja) | 太陽電池および太陽電池の製造方法 | |
| KR102360479B1 (ko) | 하이브리드 이미터 완전 배면 접점 태양 전지 | |
| KR102453503B1 (ko) | 태양 전지의 금속화 | |
| US7633006B1 (en) | Back side contact solar cell with doped polysilicon regions | |
| US20090017606A1 (en) | Method for Producing a Semiconductor Component Having Regions Which are Doped to Different Extents | |
| EP2782146B1 (en) | Method for manufacturing a solar cell with reduced potential induced degradation | |
| TW201528344A (zh) | 使用離子佈植製造的太陽電池射極區域 | |
| KR20140139001A (ko) | 넓은 밴드갭 반도체 재료를 갖는 이미터 영역을 구비한 태양 전지 | |
| JP2012114452A (ja) | 裏面電極型太陽電池構造及びその製造プロセス | |
| CN110610997B (zh) | 一种局部钝化接触结构的制备方法 | |
| US8865510B2 (en) | Method of manufacturing solar cell | |
| CN111599898A (zh) | 制造晶硅太阳能电池片的方法以及晶硅太阳能电池片 | |
| CN111063759A (zh) | 一种太阳能电池的制备工艺 | |
| CN114883427B (zh) | 一种晶硅异质结太阳电池结构及其制备方法 | |
| JP5004932B2 (ja) | 太陽電池および太陽電池の製造方法 | |
| CN118367039A (zh) | 太阳能电池和太阳能电池的制造方法 | |
| EP2993699B1 (en) | Method for fabricating crystalline photovoltaic cells | |
| CN115775851B (zh) | 晶硅电池的制备方法 | |
| CN110911504A (zh) | 制造晶硅太阳能电池片的方法以及晶硅太阳能电池片 | |
| KR20160138183A (ko) | 태양 전지의 수광 표면의 패시베이션 | |
| CN115000243B (zh) | 一种晶硅异质结太阳电池的制备方法 | |
| US20110277824A1 (en) | Solar Cell and Method of Manufacturing the Same | |
| CN118248783A (zh) | 背接触太阳能电池及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100324 |