CN102007601A - 太阳能电池用的逆掺杂 - Google Patents
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Abstract
提供了逆掺杂太阳能电池(特别是叉背接触(IBC)太阳能电池)的方法。在太阳能电池的一表面上，一些部分需要被N掺杂，而其他部分则是被P掺杂。传统上，会需要多道微影和掺杂的步骤以达成所希望的结构。另一方面，可经由进行一个导电率的一整体掺杂和相对的导电率的一罩幕图案化逆掺杂制程而省略一道微影步骤。在罩幕图案化布植中，被掺杂的区域会接收充分的掺杂量以完全逆转整体掺杂的影响，并达成相对于整体掺杂的一导电率。在另一实施例中，逆掺杂是以直接图案化的技术所进行，可省去多余的微影步骤。在本发明中提供多种直接逆掺杂的制程方法。
Description
技术领域
本发明涉及掺杂太阳能电池，特别涉及逆掺杂一太阳能电池。
背景技术
离子布植是用以将改变导电率的杂质引入到半导体晶圆的标准技术。在离子源中，所需的杂质材质被离子化。离子被加速以形成具有特定能量的离子束，并且离子束被导引到晶圆的表面。离子束中的高能离子穿透半导体材料的主体并嵌入于半导体材质的晶格中，以形成具有所希望的导电率的一区。
太阳能电池基本上是以与其他半导体元件相同的制程所制成，且时常使用硅为基底(substrate)材料。半导体太阳能电池为一简单元件，其具有一内建电场而可分离在半导体材料中对光子的吸收所产生的电荷载子。此电场是由P-N接面(二极体)的形成所产生，其中P-N接面是藉由掺杂不同半导体材料产生。在半导体基底的一部分(例如表面区域)掺杂相反极性的杂质会形成一P-N接面，其可用为一转换光源为电力的太阳能元件。
图9表示于一太阳能电池的第一实施例中，一代表基底150的剖面图。光子160由一上表面162进入一太阳能电池150，如箭头所示。这些光子通过一抗反射涂膜152，其设计以最大化穿透基底150的光子数，并最小化被反射离开基底的光子数。
内部来说，基底150被形成以获得一P-N接面170。虽然在其他范例中，接面不一定平行于表面，但此接面实质上平行于基底150的上表面162。太阳能电池的制造过程中，光子经由一高掺杂区域，也就是一射极153，进入基底。在一些实施例中，射极153可为一N型掺杂区域，而在其他实施例中，射极153可为一P型掺杂区域。具有充分能(高于半导体的能带隙)的光子能够促动位于半导体材料的共价带的一电子至导电带。与此自由电子结合的为在共价带中对应的一正电荷电洞。为了产生可驱动一外接负载的一光电流，这些电子-电洞(e-h)对需要被分离，此过程是以P-N接面的内建电场完成。因此，P-N接面的耗乏区所产生的任一e-h对都会被分开，而任何其它扩散至元件的耗乏区的少数载子也会同样的被分开。由于多数的入射光子会被吸收至元件的近表面区域，产生于射极的少数载子需要扩散超过射极的深度以到达耗乏区，并被扫至另一边。因此，为最大化光生电流的收集以及最小化载子于射极中再结合的机会，极浅的射极区域153会较佳。
一些光子通过射极区域153并进入一基极154。当射极153为一N型区域时，基极154是一P型区域。且这些光子即可激发基极154内的电子，其可自由的进入射极区域153，而对应的电洞则是留在基极154中。另一方面，当射极153是一P型掺杂区域时，基极154则会是一N型掺杂区域。在此情形下，光子便可激发基极154内的电子，这些电子会留在基极区域154中，而对应的电洞则是会移动至射极153。由此P-N接面所导致的电荷分离，可使由光子所产生的多余载子(电子以及电洞)被用以驱动一外部负载而完成电路。
藉由一外部负载外部连接射极区域153到基极154，其便可导电因进而提供功率。为达成此目的，接触151、155(基本上为金属)会被分别置于射极区域以及基极的外表面。由于基极并不会直接接收光子，因此，其接触155会沿着整个外表面放置。另一方面，射极区域的外表面会接收光子，而因此无法完整的被接触所覆盖。然而，若电子必须移动很长的距离以抵达接触，电池的串联电阻则会增加，使功率输出减少。为了试着平衡这两个因素(自由电子移动到接触需要的距离以及暴露出的射极表面163的量)，多数的应用使用指型(finger)的接触151。
图9所示的实施例在基底的两端都需要接触，进而减少可让光子通过的前表面的可用面积。图1显示一太阳能电池100的一第二实施例的剖面图。在根本上，本实施例中所包含的物理跟前述实施例十分相似，也就是一P-N接面被用以产生一电场，其可分离所产生的电子-电洞对。然而，和在整个基底产生P-N接面的前实施例不同，接面只会在基底100的部分产生。本实施例可使用一负掺杂硅基底103。在某些的实施例中，一较负偏压的前面场102会由加入N型掺质至前表面所产生。此前表面则会被涂布一层抗反射材料101。此前表面通常会被蚀刻以产生一锯齿或其他非平面的表面，进而增加表面积。金属接触(metallic contacts)或指形物(fingers)107、108，皆位于基底的底面。底面的某些部分掺杂P型掺质以产生射极104。其他部分则是掺杂N型掺质以产生较负偏压的背面场105。背表面涂布着一介电层460以增加背表面的反射能力。接触107会附接到射极104，而接触108会附接到背面场105。图10表示在背表面常用的一接触结构。此类电池被称为一指叉背接触(IBC)太阳能电池。
因现前的能源成本以及环境考量，太阳能电池在全世界已经变得越来越重要。任何制造或是生产高性能太阳能电池的成本的减少或者任何高性能太阳能电池的效率的改善，都会对全球的太阳能电池应用提供正面影响。同时，也能够让此无污染的能源科技有更宽阔的利用空间。
目前指叉背(或背面)接触太阳能电池的制程需要在太阳能电池的背面进行最少两个微影以及扩散的步骤以制备接触以及射极区域。去除任何制程步骤可减少太阳能电池的制造成本以及复杂性。虽然逆掺杂已被提出为一个减少成本与复杂性的方法，但将离子布植用在太阳能电池的逆掺杂相对是不为人知的。使用离子布植的逆掺杂之前只有被用在利用锂的太阳能电池中用以改善辐射硬化，而非改变载子类型或减少太阳能电池制造的成本以及复杂性。鉴于此，业界需要以逆掺杂来改良掺杂太阳能电池的方法。
发明内容
现有技术的缺点可由本发明所克服，本发明涉及逆掺杂一太阳能电池的多种方法，且特别涉及逆掺杂一指叉背接触太阳能电池的多种方法。一太阳能电池的一表面可能需要一些部分被N掺杂，而另一些部分被P掺杂。传统上，会需要多个微影和掺杂的步骤以达成所希望的结构。另一方面，一个微影步骤可经由进行一个导电率的一整体掺杂和相对的导电率的一罩幕图案化逆掺杂制程而被去除。在罩幕图案化布植中，被掺杂的区域会接收一充分的掺杂量以完全逆转整体掺杂的影响，并达成相对于整体掺杂的一导电率。在另一实施例中，逆掺杂是以一直接图案化的技术所进行，而可省去多余的微影步骤。多种直接逆掺杂的制程方法也在本发明中提供。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的一示范指叉背接触太阳能电池的示意图。
图2为本发明一实施例的一太阳能电池的制作流程图。
图3为本发明另一实施例的一太阳能电池的制作流程图。
图4为本发明一实施例的进行逆掺杂的一太阳能电池示意图。
图5为本发明的代表座标系统。
图6为适用于一些本发明实施例的代表离子布植器。
图7为本发明逆掺杂一太阳能电池过程的第三实施例。
图8为本发明逆掺杂一太阳能电池过程的第四实施例。
图9为本发明的一示范太阳能电池。
图10为本发明的一指叉背接触太阳能电池的示范接触图案。
图11为可被使用在产生图10所示的接触的多种罩幕。
图12为本发明的直接图案化的一实施例。
图13为本发明的直接图案化的第二实施例。
图14为本发明的直接图案化的第三实施例。
具体实施方式
以下所述的实施例可由例如一光束线离子布植器或一等离子体掺杂式离子布植器进行。上述的一等离子体掺杂式离子布植器可能会使用射频频率或其他等离子体产生源。同时，其他等离子体处理设备或者会产生离子的设备也会被使用。而且，热扩散、太阳能电池基底上受到加热的胶、磊晶成长、或激光掺杂也会被用以进行以下所述的某些实施例。此外，当一硅太阳能电池被具体的揭示，其他太阳能电池基底材料也会从本发明所述的制程的实施例中得到好处。
图1为本发明一实施例的一示范指叉背(或背面)接触(interdigitated back(or backside)contact，IBC)太阳能电池的示意图。其它实施例或设计也可被采用，且此处所述的制程的实施例并不限定于图1所示的指叉背接触太阳能电池100。如上述，指叉背接触太阳能电池100包括位于指叉背接触太阳能电池100背面的多个P接触107和多个N接触108。在指叉背接触太阳能电池100的上方是一抗反射涂布层(anti-reflective coating)101，一前面场(front surface field)102以及一基极(base)103可位于抗反射涂布层101下方。在基极103下方有多个射极104和多个背面场(back surface fields，BSF)105。射极104和背面场105下方有一保护层106。P接触(contacts)107和N接触108可通过保护层106以接触射极104和背面场105。指状物(fingers)110，基本上是由导电金属所制成，会附接至接触上。
目前指叉背接触太阳能电池的流程需要在太阳能电池的背面进行至少两个微影以及扩散的步骤以制备接触(例如P接触107)和射极104区域。
举例来说，一种接触的图案展示于图10。射极、背面场以及与其结合的接触都在展示的结构中产生。为产生此结构，通常会使用一图案或是一罩幕。例如，图11显示两个罩幕117、118。在一步骤中，罩幕117被应用在太阳能电池100的背面。一掺质(dopant)接着经由例如扩散或离子布植被加入至基底。然后，此图案或罩幕被移除，而一第二罩幕118则是接着被使用。之后，一具有相对导电性的第二掺质经由扩散或是离子布植被加入其中。
使用逆掺杂可去除至少一个微影步骤，而且，如果使用一非微影技术在逆掺杂过程中图案化掺质，则可同时去除两个步骤。这些制程步骤的去除可减少制程的复杂性以及太阳能电池的制造成本。
图2为本发明一实施例的一太阳能电池的制作流程图。为了进行一太阳能电池(例如一指叉背接触太阳能电池)的逆掺杂，必须完成两个步骤：一整体掺杂201以形成一种类型的半导体材料。举例来说，磷可能会被使用在整个基底用以形成一N掺杂区域。接着，进行一高掺杂量的一图案化掺杂202于太阳能电池的选择区域。图案化掺杂202是以一具有相对导电性的掺质所进行，因此，若磷被使用于整体掺杂，一个属于第三族的元素例如硼，可被用在图案化掺杂中。由于图案化掺杂所使用的区域先前就已被掺杂过，所以其所需的剂量一定要足以使前次掺杂的影响无效，并接着加入所希望浓度的离子。结果，图案化掺杂会产生一具有与整体掺杂所产生的导电性相对的导电性区域。
图3为本发明另一实施例的一太阳能电池的制作流程图。在本实施例中，直接将图2所示的步骤逆转。为进行逆掺杂，在太阳能电池的选择区域执行一高掺杂量的一图案化掺杂301，以及一整体掺杂302以形成另一种的半导体材料。之后，足够量的图案化掺杂301被加入，而使接下来的整体掺杂不改变其导电性。
图4为一逆掺杂的一实施例。太阳能电池100包括一整体掺杂区域400和多个图案化掺杂区域401。整体掺杂区域400和图案化掺杂区域401可被按照顺序或至少部分的同时掺杂进去。整体掺杂区域400和图案化掺杂区域401可使用N型或P型掺质。然而，如上所述，逆掺杂需要一区域为N型掺质，另一区域为P型掺质。因此，虽然任一种掺质的掺杂过程都可先发生，但整体而言，不同的掺质还是必须被利用到。在某一例子，整体掺杂区域400为P型，而图案化掺杂区域401为N型。另外，需要使用足够量的图案化掺杂以克服整体掺杂所产生的导电性。在本例中，大量且足够的N型掺质被加入，而让整体掺杂区域400保持为P型，但图案化掺杂区域401为N型。
以下所述流程的实施例中，掺质可为例如，磷、砷、硼、锑、或锡。本发明也可使用其它种类的掺质，且不受上述的掺质的限定。
整体掺杂可由不同方式进行，例如，太阳能电池区域或整个太阳能电池的整体掺杂可由离子布植(例如光束线离子布植器(beam-line ion implanter)或等离子体掺杂式离子布植器)进行。整体掺杂也可以在一熔炉(furnace)中以在太阳能电池基底的至少一个气体或至少一个胶(paste)扩散进行。其它已知加入掺质的方法也可被应用。大体来说，整体掺杂是指一掺杂过程，其中离子是无差别的使用在太阳能电池的整个表面。
相对于整体掺杂，图案化掺杂则是只有太阳能电池的选择区域会被更改。图案化掺杂可以以多种方式进行。在一些实施例，一图案化技术被用来只遮蔽(或暴露)基底的某些部分。在使用此图型之后，可进行一或多个上述使用一整体掺杂的制程。在第一实施例，一罩幕被用以阻隔太阳能电池中无须逆掺杂的区域。此罩幕可为不同型，例如，一硬式罩幕放置并粘附于基底上。一蔽荫罩幕或邻近罩幕则是直接置于基底的前方，且可被重复使用。最后，一图案或是投射罩幕距离基底一段距离，并且依赖光学以投射一图案至基底上。使用罩幕之后，进行一后续的扩散或离子布植步骤以将离子仅加入于基底的暴露部分。在另一实施例，接着进行离子布植，像是利用一光束线离子布植器或等离子体掺杂式离子布植器，且掺质只会由罩幕中的一或多个孔洞(aperture)布植。在又另一实施例中，罩幕是与一热扩散方式一起使用。
图案化掺杂也可以由其他方式进行。如上所述，数个图案化方法遮蔽基底的一部分，所以只有暴露出的部分才会受到掺杂。举例来说，微影蚀刻可被用来产生一光阻罩，而其他的图案化方法则是用以暴露基底的一部分。举例来说，在一实施例，一介电层是以一整体掺杂的方式设置。一激光束则可直接写入太阳能电池以选择性的融熔整体介电层而产生一罩幕(mask)。“直接写入”一词表示一光或粒子束(例如一激光或离子束)高精准的聚焦于基底的过程。在入射的区域，光或粒子束击上基底并造成特定影响。当为一离子束时，影响可能为基底的其中一个布植离子。若是一激光光束，影响则会是融熔入射区域或使其变形。
本发明的另一实施例中，材料可被印上太阳能电池表面的选择区域。举例来说，离子布植便可经由印刷材料所形成的罩幕加入掺质。另一方面，印刷材料可被用以选择性的蚀刻一位于下方的介电质，且由一熔炉的扩散加入掺质形成一图案。在另一实施例，一离子束可直接写入或经由一蔽荫罩幕被投射并改变一整体介电层的蚀刻特性。此介电层接着受到蚀刻而仅暴露基底的选择区域。上述的每一图案化方法中，例如离子布植或热扩散，皆被用以将掺质加入基底中所希望的部分。
其他实施例中，掺质的直接图案化可在太阳能电池上进行。图案化掺杂的直接图案化型态表示只有太阳能电池的某些区域是在太阳能电池没有使用罩幕或是固定罩幕层的情况下受到掺杂。在一实施例中，掺质可由一离子束布植一非均匀掺质的掺杂量。因此，太阳能电池的一第一部分暴露于离子束，并且是以一第一掺杂量布植。太阳能电池的一第二部分也同时暴露于离子束，并且是以一第二掺杂量布植。这个掺杂量的差别可以以不同方式达成。
请参照图6，图6为代表的一离子布植器600的方块图。一离子源610产生属于一所希望种类(例如磷或硼)的离子。而一对电极(未示出)被用于吸引离子源所产生的离子。藉由对目标的离子施与一具有相对极性的电位，电极可将离子抽离离子源，且这些离子经由电极而加快速度。受到吸引的离子接着形成一离子束，并通过一源过滤器620。在此实施例中，源过滤器位于离子源的附近较佳。之后，离子束中的离子会在一管柱630被加速或减速至一所希望的能阶。然后，以具有一孔径(aperture)645的一质量分析器磁体(mass analyzer magnet)640将不需要的部分从离子束移除，导致具有所希望的能量以及质量特性的一离子束650通过决定孔径645。
在某些的实施例，离子束650是一点束。这种情形下，离子束会通过一扫描器660，其为一静电扫描器较佳，而使离子束650转向以产生一扫描光束655，其中多个单独的小离子束657具有偏离离子源665的轨道。在某些实施例中，扫描器660包括分离的扫描板(scan plates)与一扫描振荡器(scan generator)交流。扫描振荡器产生一扫描电压波形(waveform)像是具有波幅以及频率构件的一正弦、锯齿或三角波形，其可使用于扫描板。在一较佳实施例，扫描波形非常相似一三角波(恒量斜率)，进而可在几乎相同时间内均匀的将扫描束暴露于基底的每一处。三角形的误差值被使用于让离子束均匀。而所获得的电场会使离子束偏离如图6所示。
之后，一角度校正器670适用于将偏离的小离子束657转向成为一组具有实质上平行的轨道的小离子束。较佳的是，角度校正器670包括被间隔的一磁铁线圈以及多个磁极部以形成一间隙，而使小离子束能够通过。同时，线圈则是被激发，进而在间隙产生一磁场，其可使小离子束根据所施加的磁场强度以及方向而转向。磁场经由磁铁线圈改变电流而受到调节。另一方面，其他结构，例如平行透镜，可被使用来进行此功能。
在角度校正器670之后，扫描束会被对准基底，例如即将被处理的太阳能电池。扫描束基本上具有大幅小于其宽度(X维)的一高度(Y维)。此高度大幅小于基底，因此在任何时候，只有一部分的基底会暴露于离子束。为了将整个基底暴露于离子束，基底必须要相对于离子束的位置移动。
接着，太阳能电池附接至一基底座，此基底座提供多个移动角度。举例来说，基底座可以以垂直于扫描束的方向移动。请参考图5，图5为一座标系统的范例。假设离子束是位于XZ面，此离子束可为一带状束或一扫描点束。然后，基底座可在Y方向移动。如此，假定基底100的宽度(于X维)小于离子束，则基底100的整个表面可被暴露于离子束。
在一实施例中，基底座的动作会被更改以在逆掺杂区域的对应区域产生更长的照射目标时间。换言之，与基底中不会被进一步布植的部分(如整体布植区域)相比，基底座在Y方向移动的较快。当离子束被放置于一将被逆掺杂的区域时，基底座在Y方向的速度会变慢。在离子束位于逆掺杂区域的同时，这个变慢的速度会被保持。当逆掺杂区域已被完全暴露之后，基底座的平移速度增加，以快速的通过后续的轻微整体布植的区域。此步骤会一直重复，直到整个基底被布植为止。
图12显示将基底座在Y方向的相对速度降低的一示意图做为基底位置的一函数。在此必须说明的是，在本实施例中，此表面使用一N型掺质而进行整体掺杂，并且使用一P型掺质进行图案化掺杂。因此，当背面场区域105暴露于离子束时，其速度会增加，当射极区域104暴露于离子束时，其速度会减缓以增加掺杂量。
在使用一点束的情况中，一相似的技术可被应用而根据基底位置，以一可变的速度在Y方向移动基底座。若基底座也在X方向移动以扫描过基底，则基底座可改变在X方向的速度而达到与上述相同的结果。换言之，基底座在暴露基底的射极区域时会在X方向快速移动，但在暴露逆掺杂区域时则是会减慢速度。另一方面，若需要，基底座的速度皆可以在X以及Y方向改变。
另一方面，扫描器660可以被控制以产生一相似结果。举例来说，假如在一扫描点束(spot beam)布植中，基底座在Y方向移动，且扫描器660导致点束在X方向移动，藉由改变用以控制扫描器的锯齿波频率，可改变点束穿越基底的速率。在一情况中，当离子束通过暴露的射极区域104时，扫描器控制信号的频率会增加，并且当离子暴露于逆掺杂区域时，频率会变慢。图13显示本实施例的示意图。如此一来，背面场105的照射目标时间会少于受到逆掺杂且暴露的射极区域104的照射目标时间。在另一情形中，扫描器控制信号的波形会受到修改，因此点束会被放置使其在通过背面场区域105时，不会击中基底，且只会在受到逆掺杂且暴露出的射极区域104中扫描。同时，也可以结合扫描输入波形的修改与基底座在Y方向的速度的改变。
尽管上述方法大多相关于基底不同部分的离子束的不同照射目标时间以改变掺杂量，其他方法也可被使用来产生所希望的掺杂图案。其中一个可产生所希望的掺杂图案的技术为根据基底的区域而改变离子束电流，其可由数种方法达成。
在一实施例，离子束是由改变萃取电极所使用的不同电压而受到调整。图14展示一简化的离子布植系统，为了清楚的说明，此处只显示离子源610以及基底座710。离子源610被用以产生将被布植在基底100上的离子束730。这些离子会被一或多组萃取电极(extraction electrodes)720经由离子源的萃取细缝(slit)700吸引。这些电极720的电位决定产生的离子束电流。举例来说，如果电极720的电位与离子源610的腔壁的电位十分相近，则自离子源610发出的离子流会因没有往电极的吸引力而最小化。相反来说，如果电位与离子源之腔壁的电位有着极大的不同，则离子会被强烈的吸引至电极720。如此会产生具有高电流的一离子束730。藉由根据对应离子束的基底位置改变电极720的电位，可获得所希望的布植图案。
图14显示一脉冲萃取电源740的利用方式，脉冲萃取电源会在基底100的逆掺杂区域105位于会被离子束辐射的位置时受到活化。此脉冲接着会在离子束暴露出背面场104时受到去活化。
离子布植系统的其他构件可被相似的控制以改变离子束电流。多数个构件可在离子束线中被调整。举例来说，由于基底会被扫描而产生交替的高和低掺杂量区域，因此一聚焦透镜元件可被周期性的脉冲以聚焦和散焦离子束。如此的聚焦元件可具有磁性(如四极透镜)或静电性(如单透镜)。离子束的散焦以及聚焦改变传送到处理室的离子束量(并辐射基底)，进而改变工件上的有效离子束入射。在这种情形中，在一单一扫描布植中是有可能掺杂整个基底的。相同的，经由布植器控制离子束传送的其他离子束线构件也可被改变。上述构件包括加/减速电压、磁铁设定等。
直接图案化也可由将含有掺质的胶的一整体层涂在太阳能电池上来进行。此胶是利用一扫描激光束进行选择性融熔，因此只有在胶覆盖着的某些区域才会受到掺杂。上述为直接写入的一示范。
在另一实施例中，胶也可被选择性的配置在太阳能电池上，所以只有某些胶覆盖着的区域才能以一熔炉掺杂。此处的胶可以以许多方式被选择性的涂上。一些范例为网版印刷、喷墨印刷以及喷出(extrusion)。也可使用其他方法，且都包含在本发明的涵盖范围内。
在直接图案化的另一范例中，太阳能电池内含的硅可由一激光被选择性的融熔，并从一液体或气体源，至少部分的同时加入掺质到融熔物以进行直接图案化。上述为直接写入的另一范例，只有太阳能电池的某些区域会以这种方式掺杂。
图3至图4为利用罩幕图案化掺杂来逆掺杂一太阳能电池的制程的实施例。图3的实施例以上述的方式进行整体掺杂，此整体掺杂均匀的加入具有一特定导电性(N或P)的离子。在一些实施例中，一个介于2e14以及1e16的掺杂量可被用于整体掺杂。在此掺杂完成之后，一罩幕被施加于基底或是置于基底前方，而接着进行一第二整体掺杂。此第二掺杂是利用具有相对导电性的离子作为第一掺杂(例如一P型掺杂若第一掺杂为加入一N型掺质)。然而，因为罩幕的存在，只有基底的某些部分会在第二整体掺杂周期中受到掺杂。在一些实施例中，一个介于4e14至2e16的剂量(dose)可被用于图案化掺杂。在另一实施例，如图4所示，这两个制程的顺序可相反，而使罩幕是先施加至基底，然后才进行图案化掺杂。之后，罩幕从基底移除，且接着进行一整体掺杂。在这些实施例使用此技术可除去目前太阳能电池制程中，进行其中一个的微影步骤的需要。
图7至图8为本发明利用直接图案化逆掺杂一太阳能电池的过程的实施例。在如图7所示的实施例中，先对基底进行上述的一整体掺杂。完成之后，利用上述的其中的一直接图案化技术进行一第二掺杂。
太阳能电池背面的N型和P型区域可能有不同的深度轮廓以确定太阳能电池的正常运作。逆掺杂的轮廓需要从掺杂区域扩展到太阳能电池材料的主体。为了预防少数载子被吸引至太阳能电池的表面或是被困陷在局部电位井(potential wells)，整体掺杂以及逆掺杂轮廓之间的掺杂量必须自太阳能电池的表面单调的减少。而利用一光束线离子布植器或一等离子体掺杂式离子布植器的离子布植可达成两者的轮廓要求。若热扩散被作为一制程步骤，这些轮廓可以经由调适热制程达成。举例来说，可使用一个两步骤的扩散制程。此两步骤的扩散制程利用高和低的温度以活化并驱入掺质至不同深度。在另一范例中，第一掺质进行一热退火制程，且第二掺质进行一快速热制程退火。在又另一范例中，这两个掺杂步骤是在不同的温度进行。
本文所使用的名词与描述是作为说明书中的术语，但其并非用以限定，且无意使用除任何绘示和说明的相同特征(或其部分)之外的名词与描述。此外，应理解在权利要求所界定的范围内各种修改是可能的。其它的修改、变化与替换亦为可能的。因此，上述的说明仅为示例性的，并非用以限定。
Claims (20)
1.一种于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，包括：
使用一半导体基底；
于该基底的一表面进行一第一掺质的一整体掺杂，而使该表面包括一均匀的掺杂区；
于该表面的一部分进行一第二掺质的一图案化掺杂，其中该部分小于该表面的全部，该第一掺质和该第二掺质包括相对导电性，而该部分经过该图案化掺杂以维持该第二掺质的导电性；以及
在该图案化掺杂之前，在该基底的前方配置一罩幕。
2.根据权利要求1所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该整体掺杂是经由热扩散进行。
3.根据权利要求1所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该整体掺杂是经由离子布植进行。
4.根据权利要求1所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该整体掺杂是经由等离子体掺杂进行。
5.根据权利要求1所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该罩幕是选自由一硬式罩幕、一蔽荫罩幕以及一投射罩幕所构成的族群。
6.根据权利要求1所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该图案化掺杂是经由热扩散进行。
7.根据权利要求1所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该图案化掺杂是经由离子布植进行。
8.根据权利要求1所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该图案化掺杂是经由等离子体掺杂进行。
9.一种于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，以在其表面产生相对导电率的区域，包括：
使用一半导体基底；
于该基底的一表面进行一第一掺质的一整体掺杂，而使该表面包括一均匀的掺杂区；
于该表面的一部分进行一第二掺质的一直接图案化掺杂，其中该部分小于该表面的全部，该第一掺质和该第二掺质包括相对导电性，该部分经过该图案化掺杂以维持该第二掺质的导电性，而该基底在没有使用一罩幕的情况下进行该整体掺杂以及该直接图案化掺杂。
10.根据权利要求9所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该整体掺杂是经由热扩散进行。
11.根据权利要求9所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该整体掺杂是经由离子布植进行。
12.根据权利要求9所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该整体掺杂是经由等离子体掺杂进行。
13.根据权利要求9所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，在该直接图案化掺杂之前还包括使用一介电层，且其中该直接图案化掺杂包括使用一激光以选择性地融熔该介电层，用以暴露出该基底的该部分，并接着进行该第二掺质的一整体掺杂。
14.根据权利要求9所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该直接图案化掺杂包括使用包括该第二掺质的一整体胶层，且用一激光光束融熔该胶，以便只直接写入该基底的该部分。
15.根据权利要求9所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该直接图案化掺杂是以一离子束进行，且其包括调控该基底经过该离子束的速度。
16.根据权利要求9所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该直接图案化掺杂包括利用一扫描离子束并调控该离子束的扫描速率。
17.根据权利要求9所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该直接图案化掺杂包括使用包括多个萃取电极以产生一离子束的一离子布植系统，并调控该些电极的电压，进而调控该离子束电流。
18.根据权利要求9所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该直接图案化掺杂包括在该部分利用一激光融熔该基底，同时将该第二掺质加入该融熔部分。
19.根据权利要求9所述的于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，其中该直接图案化掺杂包括选择性地将胶涂到该基底的该部分并以一熔炉扩散该胶。
20.一种于一太阳能电池表面产生具有相对导电性的区域的方法，以在其表面产生相对导电率的区域，包括：
使用一半导体基底；
于该基底的一表面进行一第一掺质的一整体掺杂，而使该表面包括一均匀的掺杂区；
于该表面的一部分进行一第二掺质的一图案化离子布植，其中该部分小于该表面的全部，该第一掺质和该第二掺质包括相对导电性，而该部分经过该图案化离子布植以维持该第二掺质的导电性；以及
在该图案化离子布植之前，在该基底的前方配置一罩幕。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102222726A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-10-19 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | 采用离子注入法制作交错背接触ibc晶体硅太阳能电池的工艺 |
| CN103608930A (zh) * | 2011-06-15 | 2014-02-26 | 瓦里安半导体设备公司 | 多晶硅射极太阳电池用的图案化掺杂 |
| CN103618025A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-03-05 | 电子科技大学 | 一种晶体硅背结太阳能电池制备方法 |
| CN103858239A (zh) * | 2011-11-16 | 2014-06-11 | 天合光能发展有限公司 | 全背接触太阳能电池和制造方法 |
| CN104396025A (zh) * | 2012-05-04 | 2015-03-04 | 瓦里安半导体设备公司 | 点接触太阳能电池用的改良掺杂图案 |
| CN105870248A (zh) * | 2015-01-08 | 2016-08-17 | 茂迪股份有限公司 | 背接触太阳能电池的制造方法 |
| CN106299024A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种背接触太阳能电池的制备方法及其电池和组件、系统 |
| CN110246910A (zh) * | 2014-03-27 | 2019-09-17 | 太阳能公司 | 具有无沟道发射极区域的太阳能电池 |
Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8461032B2 (en) * | 2008-03-05 | 2013-06-11 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Use of dopants with different diffusivities for solar cell manufacture |
| CN102099870A (zh) | 2008-06-11 | 2011-06-15 | 因特瓦克公司 | 用于在太阳能电池制作中使用的专用注入系统和方法 |
| US20100184250A1 (en) * | 2009-01-22 | 2010-07-22 | Julian Blake | Self-aligned selective emitter formed by counterdoping |
| US8900982B2 (en) | 2009-04-08 | 2014-12-02 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for processing a substrate |
| US9006688B2 (en) * | 2009-04-08 | 2015-04-14 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for processing a substrate using a mask |
| US9076914B2 (en) * | 2009-04-08 | 2015-07-07 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for processing a substrate |
| US8330128B2 (en) * | 2009-04-17 | 2012-12-11 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Implant mask with moveable hinged mask segments |
| US8749053B2 (en) | 2009-06-23 | 2014-06-10 | Intevac, Inc. | Plasma grid implant system for use in solar cell fabrications |
| US8525018B2 (en) | 2009-09-07 | 2013-09-03 | Lg Electronics Inc. | Solar cell |
| US9064999B2 (en) * | 2009-09-07 | 2015-06-23 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and method for manufacturing the same |
| US8603900B2 (en) * | 2009-10-27 | 2013-12-10 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Reducing surface recombination and enhancing light trapping in solar cells |
| US8465909B2 (en) * | 2009-11-04 | 2013-06-18 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Self-aligned masking for solar cell manufacture |
| KR101027829B1 (ko) * | 2010-01-18 | 2011-04-07 | 현대중공업 주식회사 | 후면전극형 태양전지의 제조방법 |
| KR20110089497A (ko) * | 2010-02-01 | 2011-08-09 | 삼성전자주식회사 | 기판에의 불순물 도핑 방법, 이를 이용한 태양 전지의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 태양 전지 |
| US8735234B2 (en) * | 2010-02-18 | 2014-05-27 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Self-aligned ion implantation for IBC solar cells |
| US8921149B2 (en) * | 2010-03-04 | 2014-12-30 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Aligning successive implants with a soft mask |
| US8110431B2 (en) * | 2010-06-03 | 2012-02-07 | Suniva, Inc. | Ion implanted selective emitter solar cells with in situ surface passivation |
| US8071418B2 (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-06 | Suniva, Inc. | Selective emitter solar cells formed by a hybrid diffusion and ion implantation process |
| EP2395554A3 (en) | 2010-06-14 | 2015-03-11 | Imec | Fabrication method for interdigitated back contact photovoltaic cells |
| DE102010024835A1 (de) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | International Solar Energy Research Center Konstanz | Method for fabrication of a back side contact solar cell |
| US20110139231A1 (en) * | 2010-08-25 | 2011-06-16 | Daniel Meier | Back junction solar cell with selective front surface field |
| US8586460B2 (en) * | 2010-09-23 | 2013-11-19 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Controlling laser annealed junction depth by implant modification |
| US8492253B2 (en) * | 2010-12-02 | 2013-07-23 | Sunpower Corporation | Method of forming contacts for a back-contact solar cell |
| KR101172614B1 (ko) | 2010-12-08 | 2012-08-08 | 현대중공업 주식회사 | 후면전극형 태양전지 및 그 제조방법 |
| US8450051B2 (en) | 2010-12-20 | 2013-05-28 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Use of patterned UV source for photolithography |
| US20120167978A1 (en) * | 2011-01-03 | 2012-07-05 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and method for manufacturing the same |
| KR101195269B1 (ko) * | 2011-02-15 | 2012-11-14 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 낮은 컨택저항을 갖는 반도체소자의 제조방법 |
| US8372737B1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-02-12 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Use of a shadow mask and a soft mask for aligned implants in solar cells |
| US8697559B2 (en) | 2011-07-07 | 2014-04-15 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Use of ion beam tails to manufacture a workpiece |
| US9190548B2 (en) | 2011-10-11 | 2015-11-17 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Method of creating two dimensional doping patterns in solar cells |
| US9324598B2 (en) | 2011-11-08 | 2016-04-26 | Intevac, Inc. | Substrate processing system and method |
| KR102044464B1 (ko) * | 2012-01-30 | 2019-11-13 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| US9412895B2 (en) * | 2012-04-04 | 2016-08-09 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Method of manufacturing photoelectric device |
| 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 |
| US9293623B2 (en) * | 2012-10-26 | 2016-03-22 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for manufacturing devices |
| TWI570745B (zh) | 2012-12-19 | 2017-02-11 | 因特瓦克公司 | 用於電漿離子植入之柵極 |
| US9530923B2 (en) * | 2012-12-21 | 2016-12-27 | Sunpower Corporation | Ion implantation of dopants for forming spatially located diffusion regions of solar cells |
| KR102044466B1 (ko) * | 2013-01-16 | 2019-11-13 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| FR3003687B1 (fr) * | 2013-03-20 | 2015-07-17 | Mpo Energy | Procede de dopage de plaques de silicium |
| US10347489B2 (en) * | 2013-07-02 | 2019-07-09 | General Electric Company | Semiconductor devices and methods of manufacture |
| TWI626757B (zh) * | 2013-07-09 | 2018-06-11 | 英穩達科技股份有限公司 | 背面接觸型太陽能電池 |
| US9852887B2 (en) * | 2013-08-23 | 2017-12-26 | Advanced Ion Beam Technology, Inc. | Ion source of an ion implanter |
| KR102132739B1 (ko) * | 2013-10-29 | 2020-07-10 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 |
| TWI513024B (zh) * | 2013-12-03 | 2015-12-11 | Motech Ind Inc | 太陽能電池、其製造方法及其模組 |
| US9722105B2 (en) * | 2014-03-28 | 2017-08-01 | Sunpower Corporation | Conversion of metal seed layer for buffer material |
| DE102014215893A1 (de) | 2014-08-11 | 2016-02-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum Erzeugen von Dotierbereichen in einer Halbleiterschicht eines Halbleiterbauelementes |
| DE102014218948A1 (de) | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Solarzelle mit einer amorphen Siliziumschicht und Verfahren zum Herstellen solch einer photovoltaischen Solarzelle |
| US20160284913A1 (en) | 2015-03-27 | 2016-09-29 | Staffan WESTERBERG | Solar cell emitter region fabrication using substrate-level ion implantation |
| EP3093889B8 (en) | 2015-05-13 | 2024-05-22 | Trina Solar Co., Ltd | Solar cell and method of manufacturing the same |
| EP3361515B1 (en) * | 2016-12-13 | 2020-04-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd | Highly efficient rear-surface electrode type solar cell, solar cell module, and solar power generation system |
| CN106711243A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-05-24 | 泰州乐叶光伏科技有限公司 | Ibc电池电极结构 |
| KR102397999B1 (ko) * | 2017-01-25 | 2022-05-13 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| KR101833936B1 (ko) | 2017-11-24 | 2018-03-02 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US618111A (en) * | 1899-01-24 | Harvester | ||
| US3471924A (en) * | 1967-04-13 | 1969-10-14 | Globe Union Inc | Process for manufacturing inexpensive semiconductor devices |
| JPS531483A (en) * | 1976-06-28 | 1978-01-09 | Futaba Denshi Kogyo Kk | Pn junction solar battery and method of producing same |
| US4086102A (en) * | 1976-12-13 | 1978-04-25 | King William J | Inexpensive solar cell and method therefor |
| US4147563A (en) * | 1978-08-09 | 1979-04-03 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for forming p-n junctions and solar-cells by laser-beam processing |
| DE3049376A1 (de) * | 1980-12-29 | 1982-07-29 | Heliotronic Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft für Solarzellen-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen | Verfahren zur herstellung vertikaler pn-uebergaenge beim ziehen von siliciumscheiben aus einer siliciumschmelze |
| US5368938A (en) * | 1984-09-24 | 1994-11-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Oxidation resistant carbon and method for making same |
| US4608452A (en) * | 1984-11-07 | 1986-08-26 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Lithium counterdoped silicon solar cell |
| JPS62134978A (ja) * | 1985-12-09 | 1987-06-18 | Fujitsu Ltd | 相補型高速半導体装置の製造方法 |
| JP2503733B2 (ja) * | 1990-06-22 | 1996-06-05 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US5557105A (en) * | 1991-06-10 | 1996-09-17 | Fujitsu Limited | Pattern inspection apparatus and electron beam apparatus |
| DE4421517A1 (de) * | 1993-06-28 | 1995-01-05 | Schlumberger Technologies Inc | Verfahren zum Abtrag oder Auftrag von Material mittels eines Partikelstrahls und Vorrichtung zu seiner Durchführung |
| JP3707811B2 (ja) * | 1994-09-27 | 2005-10-19 | 株式会社東芝 | 量子効果装置及びその製造方法 |
| JPH1187423A (ja) * | 1997-09-09 | 1999-03-30 | Fujitsu Ltd | 半導体チップの実装方法 |
| JP2001189483A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-07-10 | Sharp Corp | バイパス機能付太陽電池セルおよびバイパス機能付き多接合積層型太陽電池セルおよびそれらの製造方法 |
| JP3888860B2 (ja) * | 2000-05-24 | 2007-03-07 | シャープ株式会社 | 太陽電池セルの保護方法 |
| JP3790215B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2006-06-28 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
| US7339110B1 (en) * | 2003-04-10 | 2008-03-04 | Sunpower Corporation | Solar cell and method of manufacture |
| US6998288B1 (en) * | 2003-10-03 | 2006-02-14 | Sunpower Corporation | Use of doped silicon dioxide in the fabrication of solar cells |
| JP2005136214A (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Nec Corp | 薄膜デバイス基板の製造方法 |
| US20060060238A1 (en) * | 2004-02-05 | 2006-03-23 | Advent Solar, Inc. | Process and fabrication methods for emitter wrap through back contact solar cells |
| KR101073016B1 (ko) * | 2004-12-13 | 2011-10-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 및 그 제조방법 |
| US7776727B2 (en) * | 2007-08-31 | 2010-08-17 | Applied Materials, Inc. | Methods of emitter formation in solar cells |
-
2009
- 2009-03-04 US US12/397,646 patent/US20090227095A1/en not_active Abandoned
- 2009-03-05 TW TW098107129A patent/TW200947727A/zh unknown
- 2009-03-05 CN CN2009801134157A patent/CN102007601A/zh active Pending
- 2009-03-05 KR KR1020107022023A patent/KR20100136479A/ko not_active Application Discontinuation
- 2009-03-05 WO PCT/US2009/036235 patent/WO2009111666A2/en active Application Filing
- 2009-03-05 JP JP2010549896A patent/JP2011513998A/ja active Pending
- 2009-03-05 EP EP09717975A patent/EP2248185A2/en not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-05-17 US US12/781,406 patent/US20100224240A1/en not_active Abandoned
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102222726A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-10-19 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | 采用离子注入法制作交错背接触ibc晶体硅太阳能电池的工艺 |
| CN102222726B (zh) * | 2011-05-13 | 2013-06-26 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | 采用离子注入法制作交错背接触ibc晶体硅太阳能电池的工艺 |
| CN103608930A (zh) * | 2011-06-15 | 2014-02-26 | 瓦里安半导体设备公司 | 多晶硅射极太阳电池用的图案化掺杂 |
| CN103858239A (zh) * | 2011-11-16 | 2014-06-11 | 天合光能发展有限公司 | 全背接触太阳能电池和制造方法 |
| CN104396025A (zh) * | 2012-05-04 | 2015-03-04 | 瓦里安半导体设备公司 | 点接触太阳能电池用的改良掺杂图案 |
| CN103618025A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-03-05 | 电子科技大学 | 一种晶体硅背结太阳能电池制备方法 |
| CN103618025B (zh) * | 2013-11-06 | 2016-08-17 | 电子科技大学 | 一种晶体硅背结太阳能电池制备方法 |
| CN110246910A (zh) * | 2014-03-27 | 2019-09-17 | 太阳能公司 | 具有无沟道发射极区域的太阳能电池 |
| CN105870248A (zh) * | 2015-01-08 | 2016-08-17 | 茂迪股份有限公司 | 背接触太阳能电池的制造方法 |
| CN105870248B (zh) * | 2015-01-08 | 2017-08-29 | 茂迪股份有限公司 | 背接触太阳能电池的制造方法 |
| CN106299024A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种背接触太阳能电池的制备方法及其电池和组件、系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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