CN105185863A - 用于制造太阳能电池的方法 - Google Patents

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Abstract

讨论了一种用于制造太阳能电池的方法。所述制造太阳能电池的方法包括以下步骤：在半导体基板上形成导电区；形成连接至所述导电区的电极；以及后加工所述半导体基板，以钝化所述半导体基板。所述后加工所述半导体基板包括用于在向所述半导体基板提供光的同时热处理所述半导体基板的主加工工序。所述主加工工序的温度为大约100℃至大约800℃，并且所述主加工工序的所述温度和光强度满足方程1750-31.8·T+(0.16)·T2≤I。这里，T是所述主加工工序的温度(℃)，而I是所述主加工序的所述光强度(mW/cm2)。

Description

用于制造太阳能电池的方法
技术领域
本发明的实施方式涉及用于制造太阳能电池的方法，并且更具体地说，涉及用于基于晶体半导体基板来制造太阳能电池的方法。
背景技术
近年来，已经预见诸如石油和煤炭的现有能源的枯竭，从而对替代现有能源的另选能源的关注随之增长。在这种另选能源当中，利用半导体装置将光伏能量转换成电能的太阳能电池被关注为下一代电池。
太阳能电池可以通过形成基于设计的不同层和电极来制造。不同层和电极的设计可以确定太阳能电池的效率。必须解决太阳能电池的低效率，以便商品化太阳能电池。为此，太阳能电池的不同层和电极被设计成，使得可以最大化太阳能电池的效率。另外，需要提供这样一种用于制造太阳能电池的方法，即，其能够简化用于制造具有不同层和电极的太阳能电池的不同工序。
发明内容
因此，本发明的实施方式鉴于上述问题而制成，并且本发明实施方式的一目的是，提供这样一种用于制造太阳能电池的方法，即，其能够缩减太阳能电池的输出损耗。
根据本发明一实施方式，一种制造太阳能电池的方法，该方法包括以下步骤：在半导体基板上形成导电区；形成连接至所述导电区的电极；以及后加工所述半导体基板，以钝化所述半导体基板。所述后加工所述半导体基板包括用于在向所述半导体基板提供光的同时热处理所述半导体基板的主加工工序。所述主加工工序的温度为大约100℃至大约800℃，并且所述主加工工序的所述温度和光强度满足方程1750-31.8·T+(0.16)·T2≤I。这里，T是所述主加工工序的温度(℃)，而I是所述主加工序的所述光强度(mW/cm2)。
附图说明
根据下面结合附图的详细描述，将更清楚地明白本发明的实施方式的上述和其它目的、特征以及其它优点，其中：
图1是示出利用根据本发明一实施方式的太阳能电池的制造方法所制造的太阳能电池的一实施例的截面图；
图2是示出根据本发明一实施方式的、图1所示太阳能电池的正面的平面图；
图3是示出根据本发明一实施方式的太阳能电池的制造方法的流程图；
图4A至4G是示出根据本发明一实施方式的、图3所示太阳能电池的制造方法的截面图；
图5是示出根据本发明该实施方式的太阳能电池的制造方法的后加工操作的主加工工序的时间与温度之间的关系的图形；
图6是示出根据本发明该实施方式的、基于在太阳能电池的制造方法的后加工操作下的温度与光强度之间的关系的氢的状态的图形；
图7是示出根据本发明该实施方式的、基于在太阳能电池的制造方法的后加工操作下的光强度与加工时间之间的关系的氢的状态的图形；
图8是示出根据本发明该实施方式的、利用太阳能电池的制造方法所制造的太阳能电池的另一实施例的截面图；
图9是示出根据本发明该实施方式的、利用太阳能电池的制造方法所制造的太阳能电池的又一实施例的截面图；
图10是示出在本发明的实验例中展示相同输出损耗的温度和光强度线的图形；
图11是示出在本发明的实验例中展示相同输出损耗的光强度和加工时间线的图形。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式进行详细说明，其示例在附图中进行了例示。然而，应当明白，本发明不应受限于这些实施方式，而是可以按不同方式进行修改。
在图中，为清楚和简要说明本发明的实施方式，省略了对不涉及本描述的部件的例示，并且贯穿本说明书用相同标号指定相同或极其相似的部件。另外，在图中，为了更清楚说明，诸如厚度、宽度等的部件尺寸被扩大或缩小，并由此，本发明实施方式的厚度、宽度等不限于图中的例示。
在整个说明书中，当一部件被称为“包括”另一部件时，只要不存在特别不一致的描述，该部件都不应被理解为排除其它部件，而是该部件可以包括至少一个其它部件。另外，应当明白，当诸如层、膜、区域或基板的部件被称为“处于另一部件之上”时，其可以直接处于该另一部件之上，或者还可以存在插入部件。另一方面，当诸如层、膜、区域或基板的部件被称为“直接处于另一部件之上”时，这意指其间不存在插入部件。
下面，参照附图，对根据本发明一实施方式的用于制造太阳能电池的方法进行详细描述。对根据本发明该实施方式的，利用用于制造太阳能电池的方法所制造的太阳能电池的实施例进行描述，并接着，对太阳能电池的制造方法进行描述。
图1是示出根据本发明一实施方式的、利用太阳能电池的制造方法所制造的太阳能电池的一实施例的截面图，而图2是示出图1所示太阳能电池的正面的平面图。图2主要示出了半导体基板和电极。
参照图1，根据该实施方式的太阳能电池100包括：包括基极区10的半导体基板110、第一导电类型的第一导电区20、第二导电类型的第二导电区30、连接至第一导电区20的第一电极42、以及连接至第二导电区30的第二电极44。太阳能电池100还可以包括电介质(绝缘)膜，如第一钝化膜22和防反射膜24。下面，对太阳能电池100进行更详细描述。
半导体基板110可以由晶体半导体形成。例如，半导体基板110可以由单晶半导体(例如，单晶硅)或多晶半导体(例如，多晶硅)形成。具体来说，半导体基板110可以由单晶半导体(例如，单晶半导体晶片、更具体地说，单晶硅晶片)形成。在半导体基板110由如上所述单晶半导体(例如，单晶硅)形成的实例中，太阳能电池100可以是单晶半导体太阳能电池(例如，单晶硅太阳能电池)。因为太阳能电池100是基于由如上所述展示高结晶度并由此展示低缺陷性的晶体半导体形成的半导体基板110，所以太阳能电池100可以展示优异的电气特性。
半导体基板110的前表面和/或后表面可以被纹理化，以使半导体基板110的前表面和/或后表面具有凹凸形状。例如，该凹凸形状可以是形成在半导体基板110的(111)表面处的锥体形状，具有不规则尺寸。在该凹凸形状如上所述通过纹理化而形成在半导体基板110的前表面处的实例中，半导体基板110的表面粗糙度可以增加，结果入射在半导体基板110的前表面上的光的反射率可以减小。从而，到达由基极区10和第一导电区20所形成的pn结的光的量可以增加，从而可以最小化太阳能电池100的光损耗。在本发明该实施方式中，该凹凸形状形成在半导体基板110的前表面处以降低入射光的反射率，而该凹凸形状未形成在半导体基板110的后表面处以增加入射光的反射率。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，凹凸形状可以形成在半导体基板110的前表面和后表面两者处，或者凹凸形状可以不形成在半导体基板110的前表面或者后表面处。
半导体基板110的基极区10可以是具有掺杂浓度相对较低的第二导电掺杂剂的第二导电基极区10。例如，与第一导电区20相比，基极区10可以更远离半导体基板110的前表面而更靠近半导体基板的后表面。另外，与第二导电区30相比，基极区10可以更靠近半导体基板110的前表面而更远离半导体基板的后表面。然而，本发明的实施方式不限于此。基极区10可以不同地定位。
基极区10可以由具有第二导电掺杂剂的晶体半导体形成。例如，基极区10可以由具有第二导电掺杂剂的单晶半导体(例如，单晶硅)或多晶半导体(例如，多晶硅)形成。具体来说，基极区10可以由具有第二导电掺杂剂的单晶半导体(例如，单晶半导体晶片、更具体地说，单晶硅晶片)形成。
第二导电类型可以是n型或p型。在基极区10具有n型的实例中，基极区10可以由掺杂有V族元素(如磷(P)、砷(As)、铋(Bi)，或锑(Sb))的单晶半导体或多晶半导体形成。另一方面，在基极区10是p型的实例中，基极区10可以由掺杂有III族元素(如硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)或铟(In))的单晶半导体或多晶半导体形成。然而，本发明的实施方式不限于此。基极区10和第二导电掺杂剂可以由不同材料形成。
例如，基极区10可以是p型的。在这种情况下，包括在第二电极44中的材料可以扩散到半导体基板110中，以在焙烧(firing)第二电极44的操作时形成第二导电区30。结果，可以省略用于形成第二导电区30的附加掺杂工序，由此，简化太阳能电池100的制造工序。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，基极区10和第二导电区30可以是p型的，而第一导电区20可以是n型的。
第一导电类型的第一导电区20(其与基极区10的第二导电类型相反)可以形成在半导体基板110的前表面处。第一导电区20可以与基极区10一起形成pn结，以构成用于通过光电转换来生成载流子的发射极区。
在本发明该实施方式中，第一导电区20可以是构成半导体基板110的一部分的掺杂区。在这种情况下，第一导电区20可以由具有第一导电掺杂剂的晶体半导体形成。例如，第一导电区20可以由具有第一导电掺杂剂的单晶半导体(例如，单晶硅)或多晶半导体(例如，多晶硅)形成。具体来说，第一导电区20可以由具有第一导电掺杂剂的单晶半导体(例如，单晶半导体晶片、更具体地说，单晶硅晶片)形成。在第一导电区20如上所述构成半导体基板110的一部分的实例中，可以改进第一导电区20与基极区10之间的结特性。
然而，本发明的实施方式不限于此。例如，第一导电区20可以与半导体基板110分离地形成在半导体基板110上，下面，将参照图9对其进行更详细描述。
第一导电类型可以是p型或n型。在第一导电区20为p型的实例中，第一导电区20可以由掺杂有III族元素(如硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)或铟(In))的单晶半导体或多晶半导体形成。另一方面，在第一导电区20为n型的实例中，第一导电区20可以由掺杂有V族元素(如磷(P)、砷(As)、铋(Bi)或锑(Sb))的单晶半导体或多晶半导体形成。然而，本发明的实施方式不限于此。可以将不同材料用作第一导电掺杂剂。
在该图中，第一导电区20被示出为具有总体均匀掺杂浓度的均质结构。然而，本发明的实施方式不限于此。在本发明另一实施方式中，第一导电区20可以具有选择性结构，下面，将参照图8对其进行详细描述。
第二导电类型的第二导电区30(其与基极区10的第二导电类型相同，具有比基极区10更高掺杂浓度的第二导电掺杂剂)可以形成在半导体基板110的后表面处。第二导电区30可以形成后表面场，以构成用于防止因在半导体基板110的表面(更精确地讲，半导体基板110的后表面)处的复合而造成的载流子损耗的后表面场区。
在本发明该实施方式中，第二导电区30可以是构成半导体基板110的一部分的掺杂区。在这种情况下，第二导电区30可以由具有第二导电掺杂剂的晶体半导体形成。例如，第二导电区30可以由具有第二导电掺杂剂的单晶半导体(例如，单晶硅)或多晶半导体(例如，多晶硅)形成。具体来说，第二导电区30可以由具有第二导电掺杂剂的单晶半导体(例如，单晶半导体晶片、更具体地说，单晶硅晶片)形成。在第二导电区30如上所述构成半导体基板110的一部分的实例中，可以改进第二导电区30与基极区10之间的结特性。
然而，本发明的实施方式不限于此。例如，第二导电区30可以与半导体基板110分离地形成在半导体基板110上，下面，将参照图9对其进行更详细描述。
第二导电类型可以是n型或p型。在第二导电区30为n型的实例中，第二导电区30可以由掺杂有V族元素(如磷(P)、砷(As)、铋(Bi)，或锑(Sb))的单晶半导体或多晶半导体形成。另一方面，在第二导电区30为p型的实例中，第二导电区30可以由掺杂有III族元素(如硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)，或铟(In))的单晶半导体或多晶半导体形成。然而，本发明的实施方式不限于此。可以将不同材料用作第二导电掺杂剂。第二导电区30的第二导电掺杂剂可以由和基极区10的第二导电掺杂剂相同的材料或者与基极区10的第二导电掺杂剂不同的材料形成。
在本发明该实施方式中，第二导电区30被示出为具有总体均匀掺杂浓度的均质结构。然而，本发明的实施方式不限于此。在本发明另一实施方式中，第二导电区30可以具有选择性结构或局部结构，下面，将参照图8对其进行详细描述。
在本发明该实施方式中，形成在半导体基板110处的第一导电区20和第二导电区30掺杂有第一导电掺杂剂和第二导电掺杂剂，而基极区10掺杂有第二导电掺杂剂。结果，该掺杂剂遍布半导体基板110分布。这时，任何特定掺杂剂都可能与半导体基板110中的不同材料或元素化合，以致降低太阳能电池100的特性。例如，在半导体基板110具有硼(B)作为掺杂剂的实例中，硼(B)可以与氧(O)起反应，以形成B-O化合物。这种B-O化合物可以极大地缩减载流子的寿命，由此，降低(或劣化)太阳能电池100的特性。特别地讲，在将硼(B)用作包括在基极区10中的第二导电剂，并由此基极区10是p型的实例中，大量的B-O化合物可以在半导体基板110的大面积上分布，由此，极大地降低太阳能电池100的特性。
在本发明该实施方式中，因此，可以执行后加工操作(ST50)(参见图3)，以使不产生可以降低太阳能电池100的特性的任何化合物(例如，上述B-O化合物)，来防止降低太阳能电池100的特性，下面，将在描述制造太阳能电池100的方法时，对其进行更详细描述。
半导体基板110可以具有大约200μm或以下的厚度T1。如果半导体基板110的厚度T1大于200μm，则可能难于遍布半导体基板110来展示通过执行后加工操作(ST50)所获取的效果。例如，半导体基板110可以具有100μm至200μm的厚度T1。如果半导体基板110的厚度T1小于100μm，则因为半导体基板110的厚度T1不足以执行光电转换，所以太阳能电池100的效率可能减小，并且太阳能电池100的机械特性可能不足。然而，本发明的实施方式不限于此。半导体基板110的厚度T1可以不同地改变。
第一钝化膜22和防反射膜24顺序地形成在半导体基板110的前表面上，更精确地在形成在半导体基板110上的第一导电区20上形成，并且第一电极42与第一钝化膜22和防反射膜24接触地形成在第一导电区20处(即，经由贯穿第一钝化膜22和防反射膜24形成的开孔102)。
除了与第一电极42相对应的开孔102以外，第一钝化膜22和防反射膜24可以遍布半导体基板110的前表面形成。
第一钝化膜22与第一导电区20接触地形成，以钝化存在于第一导电区20的表面上或第一导电区20的体(bulk)中的缺陷。钝化缺陷可以去除少数载流子的复合地点，其可以增加太阳能电池100的开路电压Voc。防反射膜24缩减入射在半导体基板110的前表面上的光的反射率。通过缩减入射在半导体基板110的前表面上的光的反射率，到达由基极区10和第一导电区20所形成的pn结的光的量可以增加，从而可以增加太阳能电池100的短路电流Isc。如上所述，第一钝化膜22和防反射膜24可以增加太阳能电池100的开路电压和短路电流，由此，改进太阳能电池100的效率。
第一钝化膜22可以由不同材料形成。例如，第一钝化膜22可以由包括氢的电介质材料形成。在第一钝化膜22如上所述包括氢的实例中，第一钝化膜22可以起作用以钝化半导体基板110的表面，而且另外，充当用于在后加工操作(ST50)时向半导体基板110的表面提供氢或者将氢供应到半导体基板110的体中的氢源。
例如，第一钝化膜22可以包括1020ea/cm3至1022ea/cm3的氢。第一钝化膜22的氢含量被限制于这样一范围，即，第一钝化膜22可以在第一钝化膜22钝化半导体基板110的表面时和在后加工操作(ST50)时有效地充当氢源。然而，本发明的实施方式不限于此。第一钝化膜22的氢含量可以不同地改变。
例如，第一钝化膜22可以包括：包括氢的氮化硅(SiNx:H)、包括氢的氮氧化硅(SiOxNy:H)、包括氢的碳化硅(SiCx:H)或者包括氢的氧化硅(SiOx:H)。然而，本发明的实施方式不限于此。第一钝化膜22可以包括不同的其它材料。
第一钝化膜22可以具有50nm至200nm的厚度。如果第一钝化膜22的厚度小于50nm，则钝化效果可能不足,并且后加工操作(ST50)处的氢扩散效果可能不足。另一方面，如果第一钝化膜22的厚度大于200nm，则加工时间可能增加，同时效果未极大改进，并且太阳能电池100的厚度可能增加。然而，本发明的实施方式不限于此。第一钝化膜22的厚度可以不同地改变。
防反射膜24可以由不同材料形成。例如，防反射膜24可以具有单膜结构或多层膜结构，其根据从由包括氢的氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、MgF2、ZnS、TiO2以及CeO2所构成的组中选择的至少一种形成。例如，防反射膜24可以包括氮化硅。
在本发明该实施方式中，接触地形成在半导体基板110中的防反射膜24包括氢，以使防反射膜24可以有效地起作用来钝化半导体基板110的表面，并且充当氢源。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，仅防反射膜24可以包括氢，或者防反射膜24和第一钝化膜22都可以包括氢。在防反射膜24包括氢的实例中，防反射膜24的材料、氢含量、厚度等可以等于或类似于第一钝化膜22。
而且，在本发明该实施方式中，第一钝化膜22(其是设置在半导体基板110的前表面上的电介质膜)包括氢，以使第一钝化膜22可以在后加工操作(ST50)时供应氢。这是因为短波长光容易入射在半导体基板110的前表面上，从而可以高度生成不希望的化合物(例如，上述B-O化合物)，而在将氢供应给半导体基板110的前表面时有利地防止生成不希望化合物。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，形成在半导体基板110的前表面和/或后表面上的电介质膜可以包括氢，以使电介质膜可以在后加工操作(ST50)时供应氢。
另外，在本发明上述实施方式中，包括第一钝化膜22和防反射膜24两者。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，在从第一钝化膜22与防反射膜24之间选择的任一个未设置的状态下，从第一钝化膜22与防反射膜24之间选择的另一个可以执行反射预防功能和钝化功能两者。在另一实施例中，除了第一钝化膜22和防反射膜24以外，还可以将不同膜形成在半导体基板110的前表面上。各种其它修改例也是可以的。
第一电极42贯穿第一钝化膜22和防反射膜24连接至第一导电区20(即，经由贯穿第一钝化膜22和防反射膜24形成的开孔102)。第一电极42可以由不同材料形成，以使第一电极42可以具有不同形状。下面，参照图2，对第一电极42的形状进行描述。
第二电极44形成在半导体基板110的后表面上，更精确地在形成在半导体基板110的第二导电区30上形成。在本发明该实施方式中，第二电极44遍布半导体基板110的后表面形成，以使光可以被半导体基板110的后表面反射。在这种情况下，到达半导体基板110的后表面的光被反射至半导体基板110的内部，由此，改进光的使用效率。这时，第二电极44可以接触地形成在半导体基板110的后表面或第二导电区30处。
在本发明该实施方式中，包括在第二电极44中的材料可以扩散到半导体基板110中，以在焙烧第二电极44的操作时形成第二导电区30。结果，可以省略用于形成第二导电区30的附加掺杂工序，由此，简化太阳能电池100的制造工序。另外，可以防止破坏半导体基板110或者半导体基板110的缺陷，其可能在通过掺杂形成第二导电区30的工序发生。
下面，参照图2，对第一电极42的平坦形状进行详细描述。
参照图2，第一电极42可以包括按均匀节距设置的多个指状电极42a，以使该指状电极42a彼此隔开。在该图中，指状电极42a被例示为彼此平行，而且另外，平行于半导体基板110的边缘。然而，本发明的实施方式不限于此。第一电极42还可以包括沿相交指状电极42a的方向形成的至少一个汇流条电极42b，以相交指状电极42a。可以仅设置一个汇流条电极42b，或者可以如图2所示设置按比指状电极42a更大的节距设置的多个汇流条电极42b。在这种情况下，每一个汇流条电极42b的宽度可以大于每一个指状电极42a的宽度。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，每一个汇流条电极42b的宽度可以等于或小于每一个指状电极42a的宽度。
当按截面观看时，第一电极42的指状电极42a和汇流条电极42b可以贯穿第一钝化膜22和防反射膜24形成。即，可以贯穿第一钝化膜22和防反射膜24形成开孔102，以使开孔102对应于指状电极42a和汇流条电极42b。在另一实施例中，可以贯穿第一钝化膜22和防反射膜24形成第一电极42的指状电极42a，而第一电极42的汇流条电极42b可以形成在第一钝化膜22和防反射膜24上。在这种情况下，可以贯穿第一钝化膜22和防反射膜24形成开孔102，以使开孔102对应于指状电极42a，而不对应于汇流条电极42b。
太阳能电池100可以被加工成，防止如前所述在后加工操作(ST50)时生成可以降低太阳能电池100的特性的任何化合物，下面，将在描述太阳能电池100的制造方法时，对其进行更详细描述。
图3是示出根据本发明一实施方式的、太阳能电池的制造方法的流程图，而图4A至4G是示出图3所示太阳能电池的制造方法的截面图。图3和图4A至4G所示太阳能电池的、与参照图1和2描述的太阳能电池100相同的那些部分将不进行详细描述。下面，仅对图3和4A至4G所示太阳能电池的、与参照图1和2描述的太阳能电池100不同的那些部分进行更详细描述。
参照图3，根据本发明该实施方式的太阳能电池100的制造方法包括：半导体基板制备操作(ST10)、导电区形成操作(ST20)、电介质膜形成操作(ST30)、电极形成操作(ST40)以及后加工操作(ST50)。电极形成操作(ST40)可以包括形成第一电极层和第二电极层的操作(ST42)和焙烧操作(ST44)。后加工操作(ST50)可以包括：氢扩散工序(ST52)、预先热处理工序(ST54)以及主加工工序(ST56)。焙烧操作(ST44)和氢扩散工序(ST52)可以同时执行。参照图4A至4G，对根据本发明该实施方式的太阳能电池100的制造方法进行详细描述。
首先，如图4A中所示，在半导体基板制备操作(ST10)下制备包括具有第二导电掺杂剂的基极区10的半导体基板110。例如，在本发明该实施方式中，半导体基板110可以由具有p型掺杂剂(具体来说，硼(B))的硅基板(例如，硅晶片)形成。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，基极区10除了硼或n型掺杂剂以外还可以具有p型掺杂剂。
这时，半导体基板110的前表面和/或后表面可以纹理化，以使半导体基板110的前表面和/或后表面具有凹凸形状(不规则或纹理化形状)。半导体基板110的表面可以利用湿法纹理(wettexturing)或干法纹理(drytexturing)来纹理化。在湿法纹理中，半导体基板110在纹理溶液中浸泡。湿法纹理具有的优点在于，加工时间较短。另一方面，在干法纹理中，半导体基板110的表面利用金刚石格栅或激光器来切割。在干法纹理中，凹凸形状被均匀形成。然而，加工时间较长，并且半导体基板110可能受损。另选的是，半导体基板110可以利用反应离子蚀刻(RIE)等来被纹理化。如上所述，半导体基板110可以利用不同方法来纹理化。
例如，半导体基板110的前表面可以纹理化，以使半导体基板110的前表面具有凹凸形状，而半导体基板110的后表面可以是镜地状(mirror-ground)，以使具有比半导体基板110的前表面低的表面粗糙度。然而，本发明的实施方式不限于此。半导体基板110可以具有不同的其它结构。
随后，如图4B中所示，在导电区形成操作(ST20)下，将导电区形成在半导体基板110处。更具体地说，在本发明该实施方式中，在导电区形成操作下，将第一导电区20形成在半导体基板110的前表面处，而在焙烧第二电极44的随后操作下，形成第二导电区30(参见图4E)，其将置于半导体基板110的后表面处。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，在导电区形成操作下，可以形成第一导电区20和/或第二导电区30。在这种情况下，第二导电区30可以利用与形成第一导电区20的方法相同或相似的方法形成，下面，对其进行描述。
第一导电区20可以通过利用不同的方法(如离子注入、热扩散以及激光掺杂)掺入掺杂剂来形成。在另一实施例中，具有第一导电掺杂剂的附加层可以形成在半导体基板110上，以形成第一导电区20。
随后，如图4C所示，在电介质膜形成操作(ST30)下，将电介质膜形成在半导体基板110的前表面上或第一导电区20上。
更具体地说，将第一钝化膜22和防反射膜24形成在第一导电区20上。在本发明该实施方式中，不将电介质膜置于半导体基板110的后表面处。另选的是，可以将另一电介质膜(例如，第二钝化膜)置于半导体基板110的后表面处。在该操作下，还可以将电介质膜形成在半导体基板110的后表面处。在这种情况下，电介质膜还可以利用与形成第一钝化膜22和防反射膜24的方法相同或相似的方法形成在半导体基板110的后表面上，下面，对其进行描述。
第一钝化膜22和/或防反射膜24可以利用不同方法(如真空沉积、化学气相沉积、旋涂法、丝网印刷以及喷涂法)形成。
在本发明该实施方式中，第一钝化膜22可以由包括氢的电介质材料形成。结果，第一钝化膜22可以起作用以利用氢钝化半导体基板110的表面，而且另外，充当用于在后加工操作(ST50)下将氢供应至半导体基板110的氢源。
随后，如图4D和4E所示，在电极形成操作(ST40)下，形成第一电极42和第二电极44，下面，对其进行更详细描述。
首先，如图4D所示，通过印刷(例如，丝网印刷)将用于形成第一电极和第二电极的膏剂涂敷到电介质膜(如第一钝化膜22和防反射膜24)或者半导体基板110上，以在形成第一电极层和第二电极层的操作(ST42)下，形成第一电极层420和第二电极层440。第一电极层420和第二电极层440可以利用不同的其它方法或工序来形成。
随后，如图4E所示，在焙烧操作(ST44)下，将第一电极层420和第二电极层440焙烧或加热，以形成第一电极42和第二电极44。
在焙烧期间，通过烧穿或激光焙烧接触，贯穿电介质膜(如第一钝化膜22和防反射膜24)形成开孔102，从而将第一电极层420连接至(例如，接触)第一导电区20。在如上所述使用烧穿或激光焙烧接触的实例中，在焙烧期间形成开孔102。结果，不必执行形成开孔102的附加工序。
另外，构成第二电极44的材料(例如，铝)可以扩散至半导体基板110的后表面，以在半导体基板110处形成第二导电区30。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，第二导电区30可以如前所述形成在导电区形成操作(ST20)下。
例如，在焙烧操作(ST44)下，温度(具体来说，峰值温度)可以是700℃至800℃，并且加工时间可以是5秒钟至20秒钟。这些条件被限制于加工时间可以最小化同时充分实现焙烧的范围。然而，本发明的实施方式不限于此。另外，焙烧操作(ST44)可以利用由紫外线灯产生的热来执行。然而，本发明的实施方式不限于此。还可以使用不同的其它方法。
如上所述，在本发明该实施方式中，电极形成操作(ST40)包括焙烧操作(ST44)。焙烧操作(ST44)可以是后加工操作(ST50)的一部分，其随后将执行。即，焙烧操作(ST44)和后加工操作(S50)的一部分可以同时执行，下面，将在描述后加工操作(S50)时对其进行更详细描述。
然而，本发明的实施方式不限于此。电极形成操作(ST40)可以不包括焙烧操作(ST44)。例如，可以贯穿第一钝化膜22和防反射膜24形成开孔102，开孔102可以利用诸如电镀和沉积的不同方法填充导电材料，以形成第一电极，而第二电极44可以利用诸如电镀、沉积以及印刷的不同方法形成。另外，第一电极42和第二电极44可以利用不同的其它方法形成。
随后，执行后加工操作(S50)，以通过钝化半导体基板110，后加工包括半导体基板110的太阳能电池100。更具体地说，执行后加工操作(S50)，以防止降低太阳能电池100的特性，其可能因在半导体基板110的表面处或半导体基板110的体中产生的特定化合物而造成。例如，在半导体基板110包括硼的实例中，当将光供应至半导体基板110时，B-O化合物可以容易地在半导体基板110中产生。这种B-O化合物可以极大地缩减载流子的寿命，由此，降低太阳能电池100的特性。在本发明该实施方式中，因此，执行后加工操作(S50)，以使可以降低太阳能电池100的特性的特定化合物(例如，B-O化合物)不在半导体基板110中产生(如上所述)，由此，改进太阳能电池100的特性。
在其中在后加工操作(S50)之后在高温下热处理半导体基板110的实例中，通过后加工操作(S50)获取的效果可能降低或消失。为此，后加工操作(S50)可以在太阳能电池100的制造方法的后半部分中执行。具体来说，后加工操作(S50)可以与焙烧操作(ST44)同时执行，或者在焙烧操作(ST44)之后执行，其按相对较高温度执行。例如，后加工操作(S50)的一部分可以与焙烧操作(ST44)同时执行，而后加工操作(S50)的其余部分可以在焙烧操作(ST44)之后执行。另选的是，后加工操作(S50)的整个部分可以在焙烧操作(ST44)之后执行。结果，通过后加工操作(S50)获取的效果不会降低或消失。下面，对后加工操作(S50)进行更详细描述。
后加工操作(S50)包括主加工工序(ST56)，其能够通过热处理半导体基板连同向半导体基板供应光来抑制产生降低太阳能电池100的特性的化合物，并且产生不会恶劣地影响太阳能电池100的特性的化合物(例如，B-H化合物)。另外，后加工操作(S50)还可以包括氢扩散工序(ST52)和/或预先热处理工序(ST54)，其在主加工工序(S56)之前执行，以改进主加工工序(ST56)的效果。在本发明该实施方式中，氢扩散工序(ST52)、预先热处理工序(ST54)以及主加工工序(ST56)顺序地执行，以最大化后加工操作(S50)的效果。下面，氢扩散工序(ST52)、预先热处理工序(ST54)以及主加工工序(ST56)将加以详细描述。
首先，在氢扩散工序(ST52)下，在半导体基板110中扩散氢。在氢扩散工序(ST52)下，半导体基板110在高温下被热处理，在该高温下，氢在半导体基板110中深度地扩散。
这时，氢可以从不同氢源供应至半导体基板110。例如，可以将半导体基板110置于氢环境下的炉子中，以使氢环境下的氢可以供应到半导体基板110中。在这种情况下，氢环境下的氢是氢源。另选的是，在其中形成在半导体基板110上的电介质膜(即，第一钝化膜22和防反射膜24)包括氢的实例中，来自电介质膜的氢可以通过热处理供应到半导体基板110中。在这种情况下，电介质膜中的氢是氢源。
在本发明该实施方式中，电介质膜，具体来说，接触半导体基板110的第一钝化膜22包括氢，并该氢被供应到半导体基板110中。在第一钝化膜22如上被用作氢源的实例中，不需要提供用于形成氢环境的工序或设备。另外，第一钝化膜22可以充当一种用于在半导体基板110中进一步加速氢扩散的覆盖膜。
氢扩散工序(ST52)可以在400℃至800℃(更具体地说，400℃至700℃)的温度下执行大约5秒钟至大约20分钟(更具体地说，大约1分钟至20分钟)。如果氢扩散工序(ST52)的温度低于400℃或者加工时间少于5秒钟，则氢扩散不能充分实现。另一方面，如果氢扩散工序(ST52)的温度大于800℃或者加工时间大于20分钟，则加工成本和时间增加，由此，降低生产率。换句话说，氢可以在上面限定的温度和时间范围内有效地扩散在半导体基板110中，由此实现高生产率。考虑到加工成本和生产率，氢扩散工序(ST52)的温度可以为400℃至700℃。另一方面，考虑到氢扩散，加工时间可以是1分钟至20分钟。然而，本发明的实施方式不限于此。氢扩散工序(ST52)的温度和加工时间可以不同地改变。
这时，可以使用能够均匀保持氢扩散工序(ST52)的温度的不同热源单元。例如，可以将紫外线灯或电阻加热型加热器用作热源单元。然而，本发明的实施方式不限于此。可以使用不同的其它热源单元。
氢扩散工序(ST52)的温度和加工时间可以等于、类似于电极形成操作(ST40)的焙烧操作的温度和加工时间，或者与电极形成操作(ST40)的焙烧操作的温度和加工时间交叠。另外，在氢扩散工序(ST52)和焙烧操作(ST44)使用的热源单元可以彼此相同或相似。从而，氢扩散工序(ST52)可以与焙烧操作(ST44)同时执行。即，如图4E所示，氢扩散可以在焙烧操作(ST44)实现，而不需要另外执行氢扩散工序(ST52)。因为氢扩散工序(ST52)未另外执行，所以该工序可以简化，并且加工成本可以缩减。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，氢扩散工序(ST52)可以在焙烧操作(ST44)之后，作为分离操作执行。
随后，如图4F所示，可以执行预先热处理工序(ST54)，以热处理半导体基板110，使得半导体基板110中扩散的氢可以与半导体基板110中的不同材料和元素起反应，以生成包括氢的化合物(或包括氢的键(bond))。具体来说，氢可以与半导体基板110的掺杂剂化合。例如，在半导体基板110包括硼作为掺杂剂的实例中，可以生成氢和硼彼此化合的B-H化合物。
在预先热处理工序(ST54)下，仅执行热处理，而不需另外向半导体基板供应光，从而不生成B-O化合物，而是生成B-H化合物。如上所述，在预先热处理工序(ST54)下，不供应光。即使在供应自然光的实例中，该光也具有大约100mW/cm2的光强度，其低于主加工工序(ST56)的光强度。然而，本发明的实施方式不限于此。可以改变预先热处理工序(ST54)的光强度。
预先热处理工序(ST54)的温度可以为大约100℃至300℃，其低于氢扩散工序(ST52)的温度。如前所述，执行预先热处理工序(ST54)，以生成B-H化合物。如果预先热处理工序(ST54)的温度低于100℃，则不提供用于B-H化合的能量，从而B-H化合物不能令人满意地生成。另一方面，如果预先热处理工序(ST54)的温度大于300℃，则氢化合优于B-H化合。结果，会生成氢化合物，而B-H化合物会分解。因此，在预先热处理工序(ST54)的温度为100℃至300℃的实例中，可以通过预先热处理工序(ST54)生成大量的B-H化合物。
预先热处理工序(ST54)的加工时间可以为大约1分钟至30分钟。如果预先热处理工序(ST54)的加工时间少于1分钟，则可能难于充分生成希望的B-H化合物。另一方面，如果预先热处理工序(ST54)的加工时间大于30分钟，则加工时间可能增加，而通过预先热处理获取的效果未极大改进，由此，降低生产率。然而，本发明的实施方式不限于此。可以改变预先热处理工序(ST54)的加工时间。
在B-H化合物如上所述通过预先热处理工序(ST54)生成的实例中，在氢与硼(B)(其是半导体基板110的掺杂剂)化合的状态下，氢存在于半导体基板110的表面附近或半导体基板110中。具体来说，大量的B-H化合物存在于半导体基板110的表面附近。结果，氢进入半导体基板110中的扩散距离和时间可以在主加工工序(ST56)(其随后将执行)下缩减。
随后，如图4G所示，在其中在主加工工序(ST56)下将光供应给半导体基板110的状态下，半导体基板110在高于室温的温度下进行热处理。在其中在主加工工序(ST56)下将光供应给半导体基板110的实例中，即使在载流子从光注入的较短时间期间，氢也不会处于氢稳定的H+状态，而会处于氢不稳定的H0或H-状态。因为处于H0或H-状态的氢不稳定，所以氢的状态可以在预定时间之后转换成氢稳定的H+状态。
因为通过光生成的处于H0或H-状态的氢的扩散速度更大于处于H+状态的氢的扩散速度，所以氢可以在半导体基板110中快速扩散。从而，氢均匀分布在半导体基板110中，从而氢起作用，以去除半导体基板110中的缺陷，或者防止在半导体基板110中生成不希望的化合物。例如，在其中处于H0或H-状态的氢在半导体基板110中扩散并接着转换成氢稳定的H+状态的实例中，生成B-H化合物，由此防止生成B-O化合物。即，因发射至半导体基板110的光而可能在开始主加工工序(ST56)时生成的B-O化合物可以被分解，以生成B-H化合物。此后，B-H化合物通常在半导体基板110中占优势，从而，不生成B-O化合物。如上所述，在半导体基板110的表面处分布的B-H化合物可以在半导体基板110中均匀分布，由此，防止在半导体基板110中生成不希望的B-O化合物。
在本发明该实施方式中，必需基于其间的预定关系来设置温度、光强度以及时间，以将处于H+状态的氢转换成处于H0或H-状态的氢，并且具体定义该关系，以最大化主加工工序(ST56)的效果。即，如果尽管按均匀温度向半导体基板供应光，但未设置预定光强度和/或加工时间，则氢处于氢稳定的H+状态。只有在设置预定光强度和/或加工时间时，氢的状态才可以转换成H0或H-状态。
这时，可以执行主加工工序(ST56)，以具有如图5所示的时间-温度图形。图5是示出根据本发明该实施方式的、太阳能电池的制造方法的后加工操作的主加工工序的时间与温度之间的关系的图形。
即，如图5所示，主加工工序(ST56)可以包括具有用于氢转换的温度(更具体地说，峰值温度)的主时段(ST562)。主加工工序(ST56)还可以包括用于将温度从室温增加至主时段的温度的温度上升时段(ST561)，该温度上升时段(ST561)在主时段(ST562)之前执行，和用于将温度降低至室温的冷却时段(ST563)，该冷却时段(ST563)在主时段(ST562)之后执行。因此，在主加工工序(ST56)期间，可以防止发生因温度急剧变化而造成的问题，并且可以稳定地实现希望反应。
作为例子，温度在图5中的主时段(ST562)之前，增加直至温度上升时段(ST561)中的、主时段(ST562)的温度。然而，本发明不限于此。由此，温度上升时段(ST561)的、与主时段(ST562)相邻的一部分具有等于或类似于主时段(ST562)的温度的温度。在这种情况下，因为该温度在主时段(ST562)之前，在温度上升时段(ST561)中被保持达主时段(ST562)的预定时间，所以可以增强主时段(ST562)的加工稳定性。
在本发明该实施方式中，主加工工序(ST56)的温度意指实际上实现氢转换的主时段(ST562)的温度。主加工工序(ST56)的光强度可以意指主时段(ST562)的光强度，主加工工序(ST56)的加工时间可以意指实际上实现氢转换的主时段(ST562)的加工时间。
必需的是，主加工工序(ST56)的温度足以将处于H+状态的氢转换成处于H0或H-状态的氢，并且分解可能因供应的光而产生的B-O化合物。例如，主加工工序(ST56)的温度可以为100℃至800℃。如果主加工工序(ST56)的温度低于100℃，则热能少于为分解B-O化合物所需的能量，从而因供应的光而产生的B-O化合物可能幸存。另一方面，如果主加工工序(ST56)的温度大于800℃，则加工成本因高温而增加。然而，本发明的实施方式不限于此。
首先，在对主加工工序(ST56)的光强度与时间之间的关系进行描述之前，对用于将处于H+状态的氢转换成处于H0或H-状态的氢的主加工工序(ST56)的温度与光强度之间的关系进行描述。
图6是示出根据本发明该实施方式的、基于在太阳能电池的制造方法的后加工操作下的温度与光强度之间的关系的氢的状态的图形。
温度与光强度之间的关系基于这样的事实来分析，即，用于氢转换所需的光强度的最小值Imin根据主加工工序(ST56)的温度T改变。该结果如图6所示获取。可以从图6看出，光强度的最小值Imin随着主加工工序(ST56)的温度T增加而增加。因此，在本发明该实施方式中，每温度T的光强度的最小值Imin用方程1表示。
<方程1>
Imin＝1750-31.8·T+(0.16)·T2
其中，T的单位是℃，而Imin的单位是mW/cm2。
因此，在主加工工序(ST56)的温度T具有均匀值的假定下，仅在与热处理同时供应的光的光强度I等于或大于光强度的最小值Imin的实例中，氢的状态才可以转换成H0或H-状态。出于参考目的，在温度T为100℃至800℃的实例中，光强度的最小值Imin可以是1.7×102mW/cm2至7.871×104mW/cm2。
从而，要基于主加工工序(ST56)的温度T来供应的光的光强度I可以满足方程2的条件。
<方程2>
1750-31.8·T+(0.16)·T2≤I
其中，T的单位是℃，而I的单位是mW/cm2。
因此，在满足方程2的光的光强度I按主加工工序(ST56)的特定温度T提供的实例中，处于H+状态的氢可以转换成处于H0或H-状态的氢。这时，如果光强度I过高，则难于获取光的光强度I的希望值。光强度I可以具有处于主加工工序(ST56)的温度T的范围内的值105mW/cm2。从而，要基于主加工工序(ST56)的温度T提供的光强度I可以满足方程3的条件。
<方程3>
1750-31.8·T+(0.16)·T2≤I≤105
其中，T的单位是℃，而I的单位是mW/cm2。
温度T的上述范围和满足方程3的温度T和光强度I的范围大约对应于图6中用A指示的区域。
光强度与加工时间之间的关系基于这样的事实来分析，即，用于氢转换所需的加工时间的最小值Pmin(为将处于H+状态的氢转换成处于H0状态的氢所需的最小加工时间)根据主加工工序(ST56)的光强度I改变。该结果如图7所示获取。图7是示出根据本发明该实施方式的、基于在太阳能电池的制造方法的后加工操作下的光强度与加工时间之间的关系的氢的状态的图形。
如图7所示，加工时间的最小值Pmin随着光强度I的增加而减小。即，在光强度I较高的实例中，需要相对较短的加工时间。另一方面，在光强度I较低的实例中，需要相对较长的加工时间。在本发明该实施方式中，基于光强度I的加工时间的最小值Pmin近似地对应于方程4至7。在光强度I为5×104mW/cm2或以上的实例(如方程7所示)中，最小加工时间极大地减少，从而难于执行算术计算。另外，难于在减少的加工时间内执行该工序。为此，假定加工时间的最小值Pmin对于上述光强度I来说是均匀的。
<方程4>
1.7×102≤I<103，和Pmin＝13000-(31.7)·I+(0.02)·(I)2
<方程5>
103≤I<104，和Pmin＝1030-(0.25)·I+(1.5×10-5)·(I)2
<方程6>
104≤I≤5×104，和Pmin＝35.5-(0.0012)·I+(10-8)·(I)2
<方程7>
5×104≤I≤105，和Pmin＝0.5
其中，I的单位是mW/cm2，而Pmin的单位是秒(秒)。
因此，当主加工工序(ST56)的光强度I具有均匀值时，在主加工工序(ST56)的加工时间P等于或大于加工时间的最小值Pmin的实例中，氢的状态可以有效地转换成H0或H-状态。从而，基于光强度I的主加工工序(ST56)的加工时间P可以满足方程8至11中的任一个。
<方程8>
1.7×102≤I<103，和13000-(31.7)·I+(0.02)·(I)2≤P
<方程9>
103≤I<104，和1030-(0.25)·I+(1.5×10-5)·(I)2≤P
<方程10>
104≤I≤5×104，和35.5-(0.0012)·I+(10-8)·(I)2≤P
<方程11>
5×104≤I≤105，和0.5≤P
其中，Imin的单位是mW/cm2，而P的单位是秒(秒)。
因此，在满足方程8至11的加工时间P期间，在利用主加工工序(ST56)的光强度I执行该工序的实例中，可以将处于H+状态的氢转换成处于H0或H-状态的氢。这时，如果加工时间P过长，则生产率降低。为此，主加工工序(ST56)的加工时间P可以具有值10000秒钟或以下。从而，基于光强度I的主加工工序(ST56)的加工时间P可以满足方程12至15中的任一个。
<方程12>
1.7×102≤I<103，和13000-(31.7)·I+(0.02)·(I)2≤P≤10000
<方程13>
103≤I<104，和1030-(0.25)·I+(1.5×10-5)·(I)2≤P≤10000
<方程14>
104≤I≤5×104，和35.5-(0.0012)·I+(10-8)·(I)2≤P≤10000
<方程15>
5×104≤I≤105，和0.5≤P≤10000
满足方程12至15的光强度I和加工时间P的范围大约对应于图7中用B指示的区域。
如上所述，在本发明该实施方式中，主加工工序(ST56)的温度T和光强度I的范围被限定成实现氢转换。另外，加工时间P的范围还被限定成有效实现氢转换。从而，可以有效防止半导体基板110的特性降低，其可能在向半导体基板110发射光时在半导体基板110中而造成。
如上所述，在本发明该实施方式中，后加工操作(ST50)包括按温度T和光强度I的预定范围执行的主加工工序(ST56)，由此防止在半导体基板110中生成可以降低太阳能电池100的特性的不希望的化合物(例如，B-O化合物)，而相反，在半导体基板110中生成包括氢的化合物(例如，B-H化合物)。从而，可以防止因不希望的化合物而降低太阳能电池100的特性。这时，主加工工序(ST56)的加工时间P可以被限定至一预定范围，以更有效地防止生成不希望的化合物。
另外，还可以在主加工工序(ST56)之前，执行用于扩散氢的氢扩散工序(ST52)和/或用于生成包括氢的化合物(例如，B-H化合物)的预先热处理工序(ST54)，以更多地改进后加工操作(ST50)的效果。
在上面的描述中，半导体基板110的基极区10包括硼(B)。另选的是，第一导电区20可以包括硼(B)。即使在半导体基板110不包括硼(B)的实例中，也可以在半导体基板110中生成包括氢的化合物(例如，B-H化合物)，由此，改进太阳能电池100的特性。
另外，可以应用根据本发明该实施方式的太阳能电池100的制造方法，来制造包括具有晶体结构的半导体基板110的太阳能电池100。下面，参照图8和9，对这种太阳能电池100进行详细描述。与根据本发明先前实施方式的太阳能电池相同或相似的部分可以等同地应用至本发明的下列实施方式，并由此，省略了其详细描述。
图8是示出根据本发明该实施方式的、利用太阳能电池的制造方法所制造的太阳能电池的另一实施例的截面图。
参照图8，根据本发明该实施方式的太阳能电池被设置成，使得第二钝化膜32形成在半导体基板110的后表面上，并且第二电极44贯穿第二钝化膜32(例如，经由开孔104)连接至第二导电区30。
除了与第二电极44相对应的开孔104以外，第二钝化膜32可以大致遍布半导体基板110的后表面形成。第二钝化膜32与第二导电区30接触地形成，以钝化存在于第二导电区30的表面上或第二导电区30的体中的缺陷。钝化缺陷可以去除少数载流子的复合地点，其可以增加太阳能电池100的开路电压Voc。
第二钝化膜32可以由不同材料形成。例如，第二钝化膜32可以由包括氢的电介质材料形成。在第二钝化膜32如上所述包括氢的实例中，第二钝化膜32可以起作用以钝化半导体基板110的表面，而且另外，充当用于在后加工操作(ST50)时向半导体基板110的表面提供氢或者将氢供应到半导体基板110的体中的氢源(参见图3)。
例如，第二钝化膜32可以包括1020ea/cm3至1022ea/cm3的氢。第二钝化膜32的氢含量被限制于这样一范围，即，第二钝化膜32可以在第二钝化膜32钝化半导体基板的表面时和在后加工操作(ST50)时有效地充当氢源。然而，本发明的实施方式不限于此。第二钝化膜32的氢含量可以不同地改变。
例如，第二钝化膜32可以包括：包括氢的氮化硅(SiNx:H)、包括氢的氮氧化硅(SiOxNy:H)、包括氢的碳化硅(SiCx:H)或者包括氢的氧化硅(SiOx:H)。然而，本发明的实施方式不限于此。第二钝化膜32可以包括不同的其它材料。
如上所述，在本发明该实施方式中，形成在半导体基板110的前表面处的第一钝化膜22和形成在半导体基板110的后表面处的第二钝化膜32充当后加工操作(ST50)时的氢源，由此，使后加工操作(ST50)的效果加倍。
然而，本发明的实施方式不限于此。第二钝化膜32可以包括不同的材料。另选的是，仅第二钝化膜32可以包括氢，而第一钝化膜22可以不包括氢。另外，除了第二钝化膜32以外，还可以将不同膜形成在半导体基板110的后表面上。各种其它修改例也是可以的。
第二电极44经由贯穿第二钝化膜32形成的开孔104电连接至第二导电区30。第二电极44可以由不同材料形成，以使第二电极44可以具有不同形状。
例如，第二电极44可以具有与先前参照图1和2描述的第一电极42相同或相似的平坦形状。从而，半导体基板110具有光入射在半导体基板110的前表面和后表面两者上的双面结构。结果，用于光电转换的光的量增加，由此，改进太阳能电池100的效率。第二电极44的指状电极和汇流条电极的宽度和节距可以等于或不同于第一电极42的指状电极42a和汇流条电极的42b的宽度和节距。
在另一实施例中，第二电极44可以贯穿第二钝化膜32形成，并且可以经由开孔104连接至半导体基板110的后表面或第二导电区30。在这种情况下，半导体基板10的后表面未被纹理化。即，不在半导体基板10的后表面处形成凹凸形状。从而，光可以被遍布第二钝化膜32形成的第二电极44有效地反射。各种其修改例也是可以的。
在本发明该实施方式中，不仅第一导电区20具有选择性结构，而且第二导电区30也具有选择性结构。
即，第一导电区20可以包括与第一电极42相邻地(例如，接触地)形成的第一部分20a，和形成在未放置第一电极42的区域处的第二部分20b。第一部分20a具有相对较高的掺杂剂浓度和相对较大的结深度。从而，第一部分展示相对较低的电阻。另一方面，与第一部分20a相比，第二部分20b具有更低的掺杂剂浓度和更小的结深度。从而，第二部分20b展示比第一部分20a更高的电阻。
如上所述，在本发明该实施方式中，具有相对较低电阻的第一部分20a可以形成在与第一电极42相邻的部分处，以缩减与第一电极42的接触电阻。另外，具有相对较高电阻的第二部分20b可以形成在第一电极42之间的、与光入射的光接收区域相对应的部分处，以构成浅发射极。从而，可以改进太阳能电池100的电流密度。即，在本发明该实施方式中，第一导电区20可以具有选择性结构，由此，最大化太阳能电池100的效率。
另外，第二导电区30可以包括与第二电极44相邻地(例如，接触地)形成的第一部分30a，和形成在未放置第二电极44的区域处的第二部分30b。第一部分30a具有相对较高的掺杂剂浓度和相对较大的结深度。从而，第一部分30a展示相对较低的电阻。另一方面，与第一部分30a相比，第二部分30b具有更低的掺杂剂浓度和更小的结深度。从而，第二部分30b展示比第一部分30a更高的电阻。
如上所述，在本发明该实施方式中，具有相对较低电阻的第二部分30a可以形成在与第二电极44相邻的部分处，以缩减与第二电极44的接触电阻。另外，具有相对较高电阻的第二部分30b可以形成在第二电极44之间的、与光入射的区域相对应的部分处，以防止空穴与电子之间的复合。从而，可以改进太阳能电池100的电流密度。即，在本发明该实施方式中，第二导电区30可以具有选择性结构，由此，最大化太阳能电池100的效率。
然而，本发明的实施方式不限于此。第一导电区20和/或第二导电区30可以具有如图1所示的均质结构。另选的是，第二导电区30可以具有不包括第二部分30b而仅包括第二部分30a的局部结构。
图9是示出根据本发明该实施方式的、利用太阳能电池的制造方法所制造的太阳能电池的又一实施例的截面图。
参照图9，根据该实施方式的太阳能电池被设置成，使得导电区20和30与半导体基板110分离地形成在半导体基板110上，并且具有与半导体基板110不同的晶体结构。从而，半导体基板110可以不包括导电区20和30，而是仅包括基极区10。
更具体地说，可以将第一隧道化层52形成在半导体基板110的前表面上，而可以将第一导电区20置于第一隧道化层52上。
第一隧道化层52可以改进半导体基板110的前表面的钝化特性，并且所生成的载流子可以因隧道效应而平滑发送。第一隧道化层52可以包括能够使载流子隧道化的不同材料，如氮化物、半导体以及导电聚合物。例如，第一隧道化层52可以包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、本征非晶半导体(例如，本征非晶硅)以及本征多晶半导体(例如，本征多晶硅)。在第一隧道化层52包括本征非晶半导体的实例中，半导体基板110可以容易地利用简单制造工序来制造，因为第一隧道化层52展示了与半导体基板110相似的特性，由此，更有效地改进半导体基板110的表面特性。从而，可以防止可能在半导体基板110的表面处产生的表面复合，由此，改进半导体基板110的钝化特性。
可以将第一隧道化层52遍布半导体基板110的前表面形成。从而，可以钝化半导体基板110的整个前表面，并且可以容易地形成第一隧道化层52而不需要构图。
为了充分实现隧道效应，第一隧道化层52可以具有大约5nm或以下的厚度。具体来说，第一隧道化层52可以具有0.5nm至5nm(例如，1nm至4nm)的厚度。如果第一隧道化层52的厚度大于5nm，则隧道化不能令人满意地实现，从而，太阳能电池100不能操作。另一方面，如果第一隧道化层52的厚度小于0.5nm，则难于按第一隧道化层52具有希望质量的方式形成第一隧道化层52。为了进一步改进隧道效应，第一隧道化层52可以具有1nm至4nm的厚度。然而，本发明的实施方式不限于此。第一隧道化层52的厚度可以不同地改变。
第一导电类型的第一导电区20(其与半导体基板110或基极区10的导电类型相反)可以形成在第一隧道化层52上。第一导电区20可以与半导体基板110或基极区10一起形成pn结(例如，pn隧道结)，以构成用于通过光电转换来生成载流子的发射极区。
与半导体基板110分离地形成在第一隧道化层52上的第一导电区20可以具有不同于半导体基板110的晶体结构。即，第一导电区20可以包括：非晶半导体(例如，非晶硅)、微晶体半导体(例如，微晶体硅)或者多晶半导体(例如，多晶硅)，其可以利用诸如沉积的各种方法容易地形成在第一导电区20上。从而，第一导电区20可以由具有第一导电掺杂剂的非晶半导体(例如，非晶硅)、微晶体半导体(例如，微晶体硅)或者多晶半导体(例如，多晶硅)形成。第一导电掺杂剂可以在形成半导体层以形成第一导电区20时被包括在半导体层中，或者可以在形成半导体层之后利用不同掺杂方法(如热扩散、离子注入以及激光掺杂)包括在半导体层中。
类似的是，可以将第二隧道化层54形成在半导体基板110的后表面上，而可以将第二导电区30置于第二隧道化层54上。第二隧道化层54的材料和厚度类似于第一隧道化层52的材料和厚度，并由此，省略了其详细描述。第二导电区30的材料和晶体结构除了第二导电区30具有第一导电掺杂剂以外，其余与第一导电区20相同或相似，并由此，省略了其详细描述。
在本发明该实施方式中，第一透明导电层421可以形成在第一电极42与第一导电区20之间，而第二透明导电层441可以形成在第二电极44与第二导电区30之间。
在隧道化层52和54形成在半导体基板110的前表面上，并接着如上所述将导电区20和30形成在隧道化层52和54的实例中，可以极大地改进半导体基板110的钝化特性。另外，可以缩减昂贵的半导体基板110的厚度，由此，缩减制造成本。而且，可以在低加工温度下制造太阳能电池100。然而，因为导电区20和30的结晶度相对较低，所以载流子迁移率相对较低。在本发明该实施方式中，因此，第一透明导电层421形成在第一电极42与第一导电区20之间，而第二透明导电层441形成在第二电极44与第二导电区30之间，由此，在载流子沿水平方向移动时缩减电阻。
第一透明导电层421可以遍布第一导电区20形成，其可以意指不仅第一透明导电层421可以覆盖第一导电区20的全部，没有空的空间或空的区域，而且第一透明导电层421不形成在第一导电区20的一部分处。在第一透明导电层421遍布第一导电区20形成的实例中，载流子可以容易地经由透明导电层421到达第一电极42，由此，缩减沿水平方向的电阻。
因为第一透明导电层421可以遍布第一导电区20形成，所以第一透明导电层421可以由透光材料形成。即，第一透明导电层421可以由用于容易地移动载流子同时透射光的透明导电材料形成。从而，即使在第一透明导电层421遍布第一导电区20形成的实例中，也不阻挡光的透射。例如，第一透明导电层421可以包括铟锡氧化物(ITO)或碳纳米管(CNT)。然而，本发明的实施方式不限于此。第一透明导电层421可以包括不同的其它材料。
第二透明导电层441的材料和形状可以类似于第一透明导电层421的材料和形状，并由此，省略了其详细描述。
可以在第一透明导电层421上放置具有开孔102的防反射膜24，经由该开孔，第一电极42连接至第一透明导电层421。防反射膜24可以包括具有比第一透明导电层421更低的折射率的电介质材料。在如上所述将具有比第一透明导电层421更低的折射率的防反射膜24形成在第一透明导电层421上的实例中，第一透明导电层421和防反射膜24可以充当双重防反射膜。另外，在防反射膜24包括电介质材料的实例中，防反射膜24可以在形成第一电极42时用作掩模层，以使具有一图案。另外，防反射膜24还可以充当用于保护第一透明导电层421的保护层。
在本发明该实施方式中，防反射膜24包括氢。在这种情况下，防反射膜24可以充当后加工操作(ST50)下的氢源。防反射膜24的材料可以与先前参照图1描述的第一钝化膜22或防反射膜24的材料相同或相似，而且防反射膜24的氢含量可以与先前参照图1描述的第一钝化膜22的氢含量相同或相似。
在上面的描述和图中，置于半导体基板110的前表面上的防反射膜24被例示为包括氢。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，电介质膜(例如，图1所示第二钝化膜32或附加防反射膜)还可以置于半导体基板110的后表面上，而置于半导体基板110的后表面上的电介质膜可以包括氢。
包括基极区10的半导体基板110可以是具有硼的p型。在这种情况下，可以因通过后加工操作(ST50)而获取的效果来极大地改进太阳能电池100的特性。然而，本发明的实施方式不限于此。例如，半导体基板110可以具有不同的掺杂剂，或者可以是n型。即使在这种情况下，也可以实现通过后加工操作(ST50)而获取的效果。
下面，参照实验例，对本发明的实施方式进行更详细描述。仅提供该实验例，以更详细地描述本发明的实施方式，并由此不限制本发明的实施方式。
实验例
具有如图1所示结构的太阳能电池利用包括具有硼的p型基极区的半导体基板来制造。这时，钝化膜包括大约1020ea/cm3的氢，并且在电极焙烧操作下，峰值温度为700℃，而加工时间为10秒钟。在电极焙烧操作下，同时执行氢扩散工序。
随后，在大约200℃的温度下执行预先热处理工序大约5分钟。当在200℃至700℃的温度范围和104mW/cm2至8×104mW/cm2的光强度范围内改变温度、光强度以及时间时，针对多个太阳能电池执行主加工工序，以测量每一个太阳能电池的输出损耗。基于太阳能电池的所测量输出损耗值，如图10所示映射展示相同输出损耗的温度和光强度，如图11所示映射展示相同输出损耗的光强度和时间。
在图10中，示出了互连指示相同输出损耗的点的虚线L1、L2、L3、L4以及L5。该输出损耗按L5、L4、L3、L2以及L1的次序缩减。另外，在300℃、400℃、500℃、600℃以及700℃温度下，根据方程1计算的光强度的最小值Imin被示出为四边形点，而互连四边形点的线被示出为实线。在图11中，示出了互连指示相同输出损耗的点的虚线L11、L12、L13。该输出损耗按L13、L12以及L11的次序缩减。
参照图10，可以看出，只有在按均匀温度供应具有预定光强度或以上的光时，才可以缩减太阳能电池的输出损耗，并且还必需随着温度的增加来增加光强度，以便缩减太阳能电池的输出损耗。还可以看出，在光强度大于如示出为每一个温度下的四边形点的实例中，输出损耗缩减。从而，可以看出，在按根据通过本发明的实施方式限定的方程的温度和光强度执行主加工工序的实例中，可以实际上缩减太阳能电池的输出损耗。
参照图11，可以看出，在光强度较高的实例中，即使在短加工时间期间执行主加工工序，也可以极大地缩减输出损耗。这与在本发明的实施方式中限定的时间-光强度方程一致。
上述特征、构造、效果等被包括在本发明的实施方式中的至少一个中，而不应受限于仅一个实施方式。另外，如在每一个实施方式中例示的特征、构造、效果等可以针对如通过本领域技术人员将它们彼此组合或修改的其它实施方式来实现。由此，与这些组合和修改有关的内容应被视为包括在如附属权利要求书中公开的本发明的范围和精神中。
相关申请的交叉引用
本申请要求保护2014年6月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0069659号的优先权权益，其公开通过引用并入于此。

Claims (20)

1.一种制造太阳能电池的方法，该方法包括以下步骤：
在半导体基板上形成导电区；
形成连接至所述导电区的电极；以及
后加工所述半导体基板，以钝化所述半导体基板，
其中，所述后加工所述半导体基板包括用于在向所述半导体基板提供光的同时热处理所述半导体基板的主加工工序，并且
其中，所述主加工工序的温度为大约100℃至大约800℃，并且所述主加工工序的所述温度和光强度满足方程1，
<方程1>
1750-31.8·T+(0.16)·T2≤I
其中，T是所述主加工工序的温度(℃)，而I是所述主加工序的所述光强度(mW/cm2)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主加工工序的所述温度和所述光强度还满足方程2，
<方程2>
1750-31.8·T+(0.16)·T2≤I≤105。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主加工工序的所述温度和所述光强度满足方程3至6之一，
<方程3>
1.7×102≤I<103，和13000-(31.7)·I+(0.02)·(I)2≤P，
<方程4>
103≤I<104，和1030-(0.25)·I+(1.5×10-5)·(I)2≤P，
<方程5>
104≤I≤5×104，和35.5-(0.0012)·I+(10-8)·(I)2≤P，以及
<方程6>
5×104≤I≤105，和0.5≤P，
其中，I是所述主加工序的所述光强度(mW/cm2)，而P是所述主加工工序的加工时间(秒)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述主加工工序的所述温度和所述光强度满足方程7至10之一，
<方程7>
1.7×102≤I<103，和13000-(31.7)·I+(0.02)·(I)2≤P≤10000，
<方程8>
103≤I<104，和1030-(0.25)·I+(1.5×10-5)·(I)2≤P≤10000，
<方程9>
104≤I≤5×104，和35.5-(0.0012)·I+(10-8)·(I)2≤P≤10000，以及
<方程10>
5×104≤I≤105，和0.5≤P≤10000。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半导体基板具有大约200μm或以下的厚度。
6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
在所述主加工工序之前，执行用于预先热处理所述半导体基板的预先热处理工序。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在不需要向所述半导体基板提供光的情况下执行所述预先热处理工序。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述预先热处理工序的温度为大约100℃至大约300℃。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述预先热处理工序的加工时间为大约1分钟至30分钟。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成所述电极之后执行所述主加工工序。
11.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
在所述主加工工序之前，执行用于将氢扩散到所述半导体基板内部的氢扩散工序，
其中，所述氢扩散工序的峰值温度为大约700℃至800℃。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，形成所述电极的步骤包括以下步骤：
形成电极层；和
焙烧所述电极层，
其中，所述氢扩散工序与所述焙烧所述电极层同时执行，或者在所述焙烧所述电极层与所述主加工工序之间执行。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述氢扩散工序的加工时间为大约5秒钟至大约20分钟。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述后加工所述半导体基板包括以下步骤：
在所述主加工工序之前，执行用于将氢扩散到所述半导体基板内部的氢扩散工序；以及
执行在所述氢扩散工序与所述主加工工序之间执行的预先热处理工序，
其中，所述预先热处理工序的温度低于所述氢扩散工序的温度。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半导体基板包括p型基极区。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半导体基板包括作为掺杂剂的硼。
17.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
在形成所述导电区与形成所述电极之间，在所述导电区上形成包括氢的电介质膜，
其中，在所述后加工所述半导体基板的步骤中，包括在所述电介质膜中的氢扩散到所述半导体基板内部，并且包括氢和所述半导体基板的半导体材料的键形成在所述半导体基板内部。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述电介质膜包括量大约为1020ea/cm3至1022ea/cm3的氢。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述电介质膜被设置在所述半导体基板的至少前表面上。
20.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导电区是通过向所述半导体基板掺入掺杂剂而形成的掺杂区，并且构成所述半导体基板的一部分，或者按与所述半导体基板分离的方式布置在所述半导体基板上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111133589A (zh) * 2017-09-22 2020-05-08 荷兰应用自然科学研究组织Tno 掺杂剂增强的太阳能电池及其制造方法
CN112259635A (zh) * 2019-07-01 2021-01-22 原子能和替代能源委员会 钝化方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3182465B1 (en) * 2015-12-18 2020-03-11 Lg Electronics Inc. Method of manufacturing solar cell
KR102591880B1 (ko) * 2015-12-18 2023-10-24 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 태양 전지의 제조 방법
SG11201810055PA (en) * 2016-06-06 2018-12-28 Newsouth Innovations Pty Ltd A method for processing silicon material
US10686087B2 (en) 2016-09-19 2020-06-16 Lg Electronics Inc. Solar cell and method for manufacturing the same
JP1637055S (zh) 2018-12-06 2019-07-22
WO2020184261A1 (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 株式会社カネカ 太陽電池およびその製造方法、太陽電池の検査方法、ならびに太陽電池モジュールおよびその製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102640300A (zh) * 2009-12-01 2012-08-15 太阳能公司 使用激光烧蚀的太阳能电池的接触形成
WO2013173867A1 (en) * 2012-05-21 2013-11-28 Newsouth Innovations Pty Limited Advanced hydrogenation of silicon solar cells

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100299292B1 (ko) * 1993-11-02 2001-12-01 이데이 노부유끼 다결정실리콘박막형성방법및그표면처리장치
JP3715996B2 (ja) * 1994-07-29 2005-11-16 株式会社日立製作所 液晶表示装置
TW457553B (en) * 1999-01-08 2001-10-01 Sony Corp Process for producing thin film semiconductor device and laser irradiation apparatus
TWI313059B (zh) * 2000-12-08 2009-08-01 Sony Corporatio
US8637340B2 (en) * 2004-11-30 2014-01-28 Solexel, Inc. Patterning of silicon oxide layers using pulsed laser ablation
DE102006012920B3 (de) * 2006-03-21 2008-01-24 Universität Konstanz Verfahren zum Herstellen eines Photovoltaikelements mit stabilisiertem Wirkungsgrad
FR2906404B1 (fr) * 2006-09-21 2008-12-19 Commissariat Energie Atomique Procede de metallisation de cellules photovoltaiques a multiples recuits
FR2906403B1 (fr) 2006-09-21 2008-12-19 Commissariat Energie Atomique Procede de recuit de cellules photovoltaiques
FR2929755B1 (fr) * 2008-04-03 2011-04-22 Commissariat Energie Atomique Procede de traitement d'un substrat semi-conducteur par activation thermique d'elements legers
KR100994924B1 (ko) 2008-04-17 2010-11-19 엘지전자 주식회사 태양전지 및 그 제조방법
JP2010183011A (ja) 2009-02-09 2010-08-19 Seiko Epson Corp ドープシリコン膜の製造方法、ドープシリコン前駆体の製造方法およびデバイスの製造方法
US20110064632A1 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 Ford Global Technologies, Llc Staged Catalyst System and Method of Using the Same
CN103430319B (zh) * 2011-03-31 2016-01-20 京瓷株式会社 太阳能电池元件及太阳能电池模块
MY181635A (en) * 2011-06-03 2020-12-30 Memc Singapore Pte Ltd Processes for suppressing minority carrier lifetime degradation in silicon wafers
FR2977079B1 (fr) * 2011-06-27 2013-07-26 Commissariat Energie Atomique Procede de traitement de cellules photovoltaiques a heterojonction pour ameliorer et stabiliser leur rendement
JP2013074217A (ja) 2011-09-29 2013-04-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置
WO2013146973A1 (ja) * 2012-03-30 2013-10-03 京セラ株式会社 太陽電池素子
US9952096B2 (en) * 2012-06-05 2018-04-24 President And Fellows Of Harvard College Ultra-thin optical coatings and devices and methods of using ultra-thin optical coatings
KR20140078977A (ko) * 2012-12-18 2014-06-26 서울바이오시스 주식회사 고효율 발광 다이오드

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102640300A (zh) * 2009-12-01 2012-08-15 太阳能公司 使用激光烧蚀的太阳能电池的接触形成
WO2013173867A1 (en) * 2012-05-21 2013-11-28 Newsouth Innovations Pty Limited Advanced hydrogenation of silicon solar cells

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111133589A (zh) * 2017-09-22 2020-05-08 荷兰应用自然科学研究组织Tno 掺杂剂增强的太阳能电池及其制造方法
CN111133589B (zh) * 2017-09-22 2023-12-01 荷兰应用自然科学研究组织Tno 掺杂剂增强的太阳能电池及其制造方法
CN112259635A (zh) * 2019-07-01 2021-01-22 原子能和替代能源委员会 钝化方法

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