CN105474364B - 硅中的高浓度掺杂 - Google Patents

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Abstract

一种具有多个晶体硅区域的硅器件。一种晶体硅区域是掺杂的晶体硅区域。通过将氢原子引入至掺杂的5晶体硅区域内，由此所述氢以库仑力键合一些或所有的掺杂剂原子以钝化各自的掺杂剂原子从而实现钝化掺杂的晶体硅区域中的一些或所有的掺杂剂原子。钝化的掺杂剂原子可以通过加热和光照掺杂的晶体硅区域而断裂至少一些所述掺杂剂‑氢键，而且同时维持产生高浓度的中性氢原子的条件进行重新活化，由此10一些所述氢原子从所述掺杂的晶体硅区域扩散而不会重新结合至掺杂剂原子。

Description

硅中的高浓度掺杂
技术领域
本发明涉及制造太阳能电池的方法，并且特别地本发明提供了氢化硅材料的新方法。
背景技术
氢化晶体硅涉及以防止此缺陷或污染作用为少数电荷载流子的复合位点的方式将氢原子键合至硅晶格内的晶体缺陷或污染。这已知为所述特定复合位点的钝化。这对于需要长的少数载流子寿命(minority carrier lifetime)的半导体器件(装置)，如太阳能电池是很重要的并且尤其是在使用常常具有差的晶体学质量和/或纯度的廉价硅的情况下，并且因此需要钝化以使其质量达到可接受水平用于高效率太阳能电池。
低成本硅一般具有高得多的硅晶体缺陷和/或不良杂质密度。这些会降低所述硅的少数载流子寿命并且因此降低由这种材料制成的太阳能电池的效率。因此，钝化这种缺陷和污染而提高少数载流子寿命，是在使用比微电子工业常规使用的硅更低品质的硅，如由半导体级硅形成的浮区(floatzone)(FZ)晶片时能够制造高效率太阳能电池的重要组成部分。
目前，没有充分认识所述氢化方法及其潜力，商业制造的太阳能电池结构的设计对于促进氢化整个电池并不理想，这反映于对于使用标准商业级p-型晶片的技术的较差的本体寿命。
氢在整个硅中的迁移能力很大程度上受到与掺杂剂原子的相互作用的抑制。例如，在n-型硅中的平衡状态下，几乎所有的氢都处于负电荷状态(H-)而在p-型硅中几乎所有氢都处于正电荷状态(H+)。然而，在各种硅极性中的这些电荷状态的氢能够导致该氢原子和各自的掺杂剂原子之间的强烈吸引作用，使得对于氢原子通过这种掺杂剂原子很难迁移。这可以导致掺杂剂原子的中和，并且因此氢不再能够在整个硅中迁移。氢在硅中的这种行为还没有得到充分的理解或在过往已被忽略，导致的后果是进行氢化的尝试相对于电池设计者所认为的情况而效果不佳。
例如，H+可以与离子化的硼原子(B-)相互作用以形成中性硼-氢(B-H)配合物。类似地，H-可以与离子化的磷原子(P+)相互作用以形成中性磷-氢(P-H)配合物。
硼(B)的是3价元素，其可以用于掺杂硅以便在硅晶格内呈现取代位点时会产生p-型材料。因此，这种硼原子各自会产生一个游离的“空穴”，留下具有固定负电荷的硼原子。如果原子氢引导至这种p-型区域中，并且如果氢呈现正电荷状态(H+)时，强静电力存在于B-和H+原子之间，导致了这二者将反应以形成B-H键的高概率，因此在该位置捕获固定氢原子而同时钝化硼原子使得其在电子上作用为如同不在其中。
相反地，磷(P)是5价元素，其可以用于掺杂硅而在硅晶格内呈现取代位点时产生n-型材料。每一这种磷原子因此产生一个游离的“电子”，留下具有固定的正电荷的磷原子。如果原子氢引导至这种n-型区域，并且如果氢呈现负电荷态(H-)时，强静电力存在于P+和H-原子之间，导致二者将反应以形成P-H键的高概率，因此，在该位置捕获固定氢原子而同时钝化磷原子使得其在电子学上作用为如同不在其中。。
掺杂剂-氢配合物的解离是困难的，因为即使存在足够的热能解离配合物(例如，>150℃)，而掺杂剂原子和原子氢(对磷而言是H-而对硼而言是H+)之间的库仑引力阻止了氢原子逃逸，并可能发生掺杂剂-氢配合物的快速重整。
现在可以发现的是对于过去差的氢化的主要原因包括：发射器(emitter)中的重掺杂会阻断氢深入渗透于硅内部；一个或两个表面缺乏氢源；铝合金区域或金属/硅界面作用为凹陷(sinks)；氢原子未能获得正确电荷状态有助于其键合至某种类型的缺陷和杂质；以及没有捕获氢的方法。
尽管重掺杂可能因此看作是缺点，理解可以用于增强氢化的机理也会使得使用重掺杂区域以其他方式变为有利的可能性。
发明内容
根据第一方面，提供了用于处理具有多个晶体硅区域的晶体硅器件的方法。晶体硅器件可以具有至少一个是掺杂的晶体硅区域(例如3价掺杂剂，如硼、铝镓-或5价掺杂剂，如磷)的晶体硅区域，其中，一些掺杂剂原子通过与氢原子结合(库仑性地)发生钝化。方法可以包括通过加热和光照掺杂的晶体硅区域重新活化一些钝化的掺杂剂原子以断裂至少一些掺杂剂-氢键。同时可以维持这些条件以产生相对高浓度的具有中性电荷状态的氢原子和/或具有与掺杂剂原子相同的电荷极性的氢原子。因此，一些氢可以从掺杂的区域进行扩散而不会重新结合至掺杂剂原子。
随着掺杂的晶体硅区域随后冷却以维持增加浓度的具有中性电荷状态的氢原子和/或具有与掺杂剂原子相同的电荷极性的氢原子，可以维持光照。
根据第二方面，提供了方法用于处理晶体硅器件。方法可以包括用第一掺杂剂极性的掺杂剂原子(例如p-型或n-型)掺杂器件的晶体硅区域以产生具有大于掺杂的晶体硅区域的所需最终活性掺杂剂原子浓度的掺杂剂原子浓度的掺杂的晶体硅区域。随后掺杂的晶体硅区域中的一些或所有掺杂剂原子可以通过将氢原子引入至掺杂的晶体硅区域进行钝化。因此一些氢原子可以(库仑性地)与一些或所有第一掺杂剂类型的掺杂剂原子键合以钝化各自的掺杂剂原子。
掺杂的晶体硅区域可以是晶体硅器件的表面区域。
根据第三方面，晶体硅器件包括掺杂有第一掺杂剂和至少一些通过键合氢而钝化的掺杂剂的硅区域。掺杂的晶体硅区域在钝化之后可以具有比钝化之前的表层电阻率至少高25％的表层电阻率。
根据第四方面，晶体硅器件包括同时掺杂有第一掺杂剂极性的第一掺杂剂和相反掺杂剂极性的第二掺杂剂的晶体硅区域。第一极性的掺杂剂的相对浓度可以大于第二极性的掺杂剂。至少一些第一极性的掺杂剂可以通过键合氢原子而钝化使得区域在钝化之后具有超过第一掺杂剂类型的第二掺杂剂类型的净活性掺杂(net active doping)，因此导致产生采取通过第二掺杂剂类型确定的极性的区域。
根据第五方面，晶体硅器件包括同时掺杂有第一掺杂剂极性的第一掺杂剂和相反掺杂剂极性的第二掺杂剂的晶体硅区域。第一极性的掺杂剂的相对浓度可以等于第二极性的掺杂剂。至少一些第一极性的掺杂剂可以通过键合氢而钝化以使掺杂的晶体硅区域在钝化之后具有第二掺杂剂极性的净掺杂极性。
一些或所有的钝化的掺杂剂原子可以随后通过在光照存在下使掺杂的晶体硅区域进行加热而重新活化，由此产生电子-空穴对以增加掺杂的晶体硅区域中的少数载流子的比例从而容许至少一些释放的氢原子呈现出电荷状态使之从其之前键合的掺杂剂原子的库仑吸引作用中逃逸出来。随后冷却掺杂的晶体硅区域以同时优选维持光照，最小化掺杂剂原子通过氢原子重新活化的可能性。
随后在所选择的晶体硅区域内的一些或所有钝化的掺杂剂原子也可以通过使选择的晶体硅区域内的掺杂剂原子进行加热以及通过光照邻近所选择的区域的晶体硅区域而进行重新活化，由此产生电子-空穴对以增加邻近所选择的晶体硅区域的晶体硅区域内的少数载流子的比例以使得邻近所选择的晶体硅区域的晶体硅区域内产生的少数载流子将扩散至所选的晶体硅区域内并且因此容许活化所选择的晶体区域内的掺杂剂。再次容许所选择的晶体硅区域冷却至低于120℃将阻止掺杂剂再次重新活化(如果少数载流子继续从邻近晶体硅区域扩散)。加热和/或光照掺杂剂原子和/或所选择的晶体硅区域和邻近所选择的晶体硅区域的晶体硅区域可以采用激光进行。激光可以在多个晶体硅区域进行扫描以处理更大的面积或整个电池。
通过在晶体硅器件的表面上形成含氢介电层，如氮化硅、氮氧化硅、氧化铝等并随后加热器件以使氢原子迁移至硅中，氢原子可以引入至晶体硅器件。优选介电氢源将形成(至少暂时地)于晶体硅器件的每一前表面和后表面上。为了刻意钝化晶体硅器件的表面区域内的掺杂剂原子，氢可以通过在缺乏光照或在低光照条件下(例如，仅仅只有来自光源的不可避免的光)下加热晶体硅器件从氢源引入至到晶体硅器件中。
对于硅外部的氢源，如介电层，该方法在氢必须扩散通过的硅表面n-型扩散层上具有1有散层20个原子/cm3或更低的峰净活性掺杂浓度(peak net active dopingconcentration)(即，掺杂剂原子未被钝化)时会是更有效的。同样地，方法在氢必须扩散通过的任何硅表面扩散p-型层具有1层具有19个原子/cm3或更低的峰值净活性掺杂浓度时会更有效。
在氢引入至晶体硅器件之后，加热晶体硅器件可以包括至少将器件的区域加热至至少40℃并且同时用至少一种由此具有在硅内产生电子-空穴对的足够能量的所有入射光子的累积功率至少为20mW/cm2(换而言之，光子具有超过1.12eV的硅带隙的能级)的光源照射至少一些晶体硅器件。
来自至少一种光源的光照可以提供为这样的水平，由此具有在硅内产生电子-空穴对的足够能量的所有入射光子的累积功率至少为50mW/cm2、或60mW/cm2、或70mW/cm2、或80mW/cm2、或90mW/cm2、或100mW/cm2、或150mW/cm2、200mW/cm2、或300mW/cm2、或400mW/cm2、或500mW/cm2、或600mW/cm2、或700mW/cm2、或800mW/cm2、或900mW/cm2、或1000mW/cm2、或1500mW/cm2、2000mW/cm2、或3000mW/cm2、或5000mW/cm2、或10000mW/cm2、或15000mW/cm2、或20000mW/cm2、或高达硅开始熔融的光强度的水平进行提供。
优选地，对于上面提及的每一累积功率范围，加热晶体硅器件可以包括至少将器件的区域加热至至少100℃。加热可以在冷却器件之前进行以便同时用由此具有在硅内产生电子-空穴对的足够能量的所有入射光子的累积功率至少为20mW/cm2的至少一种光源照射至少一些器件。另外，加热晶体硅器件可以包括将器件加热至至少140℃。此外，取决于所需的条件和器件内现存结构的热敏性加热器件可以包括将器件加热至至少180℃、或200℃或400℃。在结构的热敏性不是问题的情况下，甚至更高的温度都可以采用，如至至少500℃、或至至少600℃、或至至少700℃、或至至少800℃、或至至少900℃、或至至少1,000℃、或至至少1,200℃、或至晶体硅开始熔融的温度。一般而言，对于给定的器件，温度越低对于最佳氢化将会需要对应的光强度越高。
少数载流子浓度可以在加热之后的冷却期期间通过利用光和热或任何后氢化热处理方法(post hydrogenation thermal process)进行控制以维持氢冷却期间的电荷状态，从而最小化氢此前键合的缺陷或掺杂剂的重新活化。
施加至晶体硅器件的光照的强度可以在热处理和冷却期间变化。施加至晶体硅器件的光照的强度可以在氢化或其它热处理之后的冷却阶段期间进行增加、或减少。特别地，施加至晶体硅器件的光照的强度可以随着晶体硅器件温度的降低而增加、或降低。
在氢化处理期间，或在氢化处理之后在超过200℃下实施的处理和/或在这样的处理之后的冷却期间，施加至晶体硅器件的光照源可以是LED的阵列。施加至晶体硅器件的光照源也可以是一种或多种红外灯。施加至晶体硅器件的光照可以是脉冲型的。施加至晶体硅器件的光照的强度可以经过控制以便将费米能级维持在高于中间能隙0.10至0.22ev的值。
方法可以用于处理用于制造具有至少一种整流结的光伏晶体硅器件的硅。
以超过要求引入的掺杂剂可以是p-型(3价)掺杂剂，如硼、铝或镓或n-型(5价)掺杂剂，如磷。将硼用作硅中的掺杂剂时，方法尤其有效。掺杂区域也可以掺杂硼和磷。
向光伏电池的硅晶片中有目的添加掺杂剂用于在氢化处理期间的后续钝化和/或重新活化，使得达到活性掺杂剂浓度可以被改变，例如局部氢化以形成选择性发射器，以及储存和释放氢以便随后作为硅晶片的内部氢源。
有意加入另外的掺杂剂，如硼至硅晶片的特定区域内以将那些区域内的表层电阻率降低至比最终需要的表层电阻率更低的水平，从而使一些或所有所加的掺杂剂通过氢进行后续的钝化使得可能提高特定区域内的电阻率。这种区域可以可选地适当使用光热处理以随后重新活化一些钝化的掺杂剂，而且同时释放可以充当硅晶片内部或在其表面上的氢钝化源的原子氢。一种实施例是用其它掺杂剂扩散硅晶片的整个表面区域，随后氢钝化一些或所有加入的原子。后续施加热和光可以用于重新活化整个表面区域或局部区域内的一些或所有掺杂剂以提供对于硅或其他在内部的全区域或局部的氢源以产生具有变化的表层电阻率曲线(具有其中大多数掺杂剂原子被重新活化的局部区域内的最低表层电阻率)的掺杂结构。
这种表面层甚至可以包括有意加入的两种相反极性的掺杂剂，如硼和磷，由此该层在硼钝化之前是p-型的，在氢钝化之后是n-型，并且随后在发生硼原子局部重新活化之后具有局部p-型和n-型区域。根据局部施加热和光，硼掺杂剂局部重新活化以允许这种区域从n-型恢复成p-型。这种p-型区域可以从晶片的一个表面渗透通过至相对的表面用于各种目的以形成穿孔传导通道或另外形成p-型区域的任一侧上的电绝缘于邻近n-型区域的p-型绝缘区域，如相同晶片上串联互连的邻近晶体硅器件，并且可以包括点、虚线、线或基于光和热施加以局部重新活化硼掺杂剂中使用的图案的任何其他几何形状。
附图说明
现在将参照附图通过举例的方式描述本发明的实施方式，其中：
图1图示地示出了p-型硅晶格结构(硼掺杂)；
图2图示地示出了氢化之后图1的p-型硅晶格结构；
图3图示地示出了n-型硅晶格结构(磷掺杂)；
图4图示地示出了氢化之后图3的n-型硅晶格结构；
图5图示地表示示出了随着施加热和光硼掺杂剂重新活化的图2的p-型硅晶格结构，其；
图6图示地表示示出了随着施加热和光磷掺杂剂重新活化的图4的n-型硅晶格结构；
图7图示地示出了其中可以形成本发明的实施方式的结构化n-型晶片；
图8图示地示出了正面和背表面初始掺杂之后的图7的晶片；
图9图示地示出了在增加介电层之后的图8的晶片；
图10图示地示出了在图案化顶部表面介电层之后的图8的晶片；
图11图示地示出了氢化发射器区域之后的图10的晶片；
图12图示地示出了在发射器进行金属化之后的图11的晶片；
图13图示地示出了在图案化背表面介电层之后的图12的晶片；
图14图示地示出了氢化背表面掺杂区域之后的图13的晶片；
图15图示地示出了在实施背表面金属化之后的图14的晶片；
图16图示地示出了其中可以形成本发明的实施方式的结构化p-型晶片；
图17图示地示出了在正面和背表面初始掺杂之后的图16的晶片；
图18图示地示出了在增加介电层之后的图17的晶片；
图19图示地示出了在图案化顶部表面介电层之后的图18的晶片；
图20图示地示出了氢化发射器区域之后的图19的晶片；
图21图示地示出了在射器进行金属化之后的图20的晶片；
图22图示地示出了在图案化背表面介电层之后的图21的晶片；
图23图示地示出了氢化背面掺杂区域之后的图22的晶片；
图24图示地示出了在实施背表面金属化之后的图23的晶片；
图25至图27图示地示出了对于图10、图11和图12中示出的可替代的顺序的晶片的图案化、金属化和氢化；
图28至图30图示地示出了对于图10、图11和图12中示出的可替代的顺序的晶片的图案化、金属化和氢化；
图31至图35图示地示出了图10、图11和图12中示出的可替代的顺序的晶片的图案化、金属化和氢化；以及
图36和图37图示地示出了经过改造以提供加热和冷却区内的光照的带式炉的两个实例；
图38图示地示出了局部氢化的实施例。
具体实施方式
本文描述的处理提供了通过钝化或重新活化掺杂剂经由简单的氢化处理以改变活性掺杂剂密度，同时也有助于储存或释放氢分别作为硅的内部源的方法。这独特地提供了机会用于通过在硅内部创建氢源，其通过经由重新活化掺杂剂原子的处理释放原子氢从而之后可以利用用于氢化的目的。这种策略也可以按照局部规模用于重新活化局部掺杂的区域以产生选择性发射器结构。这对于形成选择性发射器提供了非常简单的机制—仅使用热和光按照使之有利于根据需要和有需要之处钝化或重新活化局部区域内的掺杂剂的这种沸石操作氢的电荷状态。
如在以上“背景”中所提及的，硼(B)是3价元素，其可以用于掺杂硅以在硅晶格中呈现取代位点时产生p-型材料，如图1所示。因此，每个这类硼原子产生一个游离的“空穴”穴”，使硼原子带上固定的负电荷。另外的空穴12、13如图1中所示，其将迁移远离产生它们的掺杂位置。参照图2，如果中性原子氢22迁移进入这种p-型区域并且如果氢呈现正电荷状态(H+)，如通过失去随后在氢通过硅晶格时可以与空穴12键合的电子，则在B-和H+原子之间就会存在强静电力，导致高的概率，即两者将反应以形成B-H键，因此捕获固定氢原子于该位置但同时钝化硼原子以使之在电子学上如同作用为不存在。类似地，如果负氢离子23迁移进入这种p-型区域，氢通过失去两个随后在氢通过硅晶格时可以与空穴13键合的电子，可以呈现正电荷状态(H+)。
类似地，如图3所示，磷(P)是5价元素，其可以用于掺杂硅以在硅晶格中呈现取代位点时产生n-型材料。因此每个这种磷原子会产生游离的“电子”子”，使磷原子带上固定的正电荷。参照图4，如果中性原子氢引导进入这种n-型区域，并且如果电子键合到氢原子以使得氢呈现负电荷状态(H-)，则在P+和H-原子之间存在强静电力，导致高的概率，即此二者将反应以形成P-H键，因此捕获每个氢原子于该位置但同时使磷原子钝化以使之在电子学上如同作用为不存在。类似地，如果带正电荷的氢离子迁移至这种n-型区域内时，氢可以通过两个电子键合至H+原子以呈现负电荷状态(H-)，强静电力将会存在于P+和H-原子之间。
掺杂剂-氢配合物的解离是很困难的，因为即使存在足够的热能以解离配合物，掺杂剂原子和原子氢(对于磷为H-以对于硼为H+)之间的库仑吸引作用会阻止氢原子逃逸，以及掺杂剂-氢配合物迅速重整。因此，如果向硅晶体硅器件中加入过量掺杂剂，则氢可以以适当的电荷状态引入以钝化掺杂剂。在p-型硅中氢的主导电荷状态是H+，并且因此钝化靠近硅表面的硼掺杂剂原子是相对简单的，然而，H+将不具有高迁移率并且在没有行进较远的情况下就被捕获。在简单的情况下，电荷状态可以通过允许H+进一步渗透进入掺杂区域的加热进行改变，并且随着热源的移除当它与掺杂剂键合时将会将氢锁住。然而，在试图释放键合至掺杂剂原子的氢时，单独加热并不太有效以重新活化掺杂剂原子，因为氢，尤其是在冷却期间将会重新成键。类似地，在n-型硅中，H-是主导电荷状态并且尽管加热会有助于增加n-型掺杂剂原子钝化的区域的尺寸，但在重新活化方面并不会特别有效。
参照图5和6，通过提高少数载流子浓度(p-型硅中的电子或n-型硅中的空穴)可能大大提高中性电荷状态的氢原子的浓度，或者甚至导致氢原子采取与掺杂区域的离子化掺杂剂相同的电荷状态(因此在离子化硼原子带负电荷的硼掺杂材料情况下，可以导致氢原子也变成带负电荷，导致氢和硼彼此排斥)。这在某种程度上通过加热硅晶片实现，但当晶片同时用强光照射以产生许多另外的少数载流子时更为有效。如果没有强光，需要充分提高少数载流子浓度的温度过高而造成要制造的晶体硅器件损坏，并且效果会在冷却期间自然逆转。采用热和光的组合，少数载流子的浓度可以充分地增加以允许具有附接至氢原子核的单电子的氢原子浓度显著升高从而产生中性电荷状态。也可能显著提高具有两个连接氢原子核的电子的氢原子的浓度，因此产生负电荷状态。因此，有可能产生不再受来自晶格中固定的负或正离子的强库仑力(另外显著降低其迁移率)阻碍氢原子以允许氢从与之键合的掺杂剂原子迁移离开)。中性氢原子(和负氢离子)由于氢原子的电子的存在对于键合至许多类型的复合位点是更有效的。如图5所示，将氢和硼原子连接至一起的库仑力可以通过热能51打破，释放H+离子，同时光子52、53撞击硅晶格可以释放电子以形成电子-空穴对。一些这样产生的电子随后将自由地与H+离子键合以形成中性氢原子。在图5中，可以发现的是如果有足够的电子存在，氢可以与一种以上的电子键合以形成负氢离子。对于n型材料的等效过程示出于图6，其中，将氢和硼原子保持一起的库仑力可以再次通过热能61打破，释放H-离子。光子62、63撞击硅晶格可以释放电子以形成电子-空穴对，并且H-离子可以随后提供其电子之一至产生的空穴之一(尽管在图6中所示是邻近于产生它的掺杂剂，可以实际上迁移远离)以形成中性氢原子。
因此，通过过掺杂器件上的区域实现了四大优点：
1)活性掺杂剂浓度可以根据需要通过钝化和活化掺杂剂进行控制；
2)上面的(1)可以发生于局部区域以产生变化的活性掺杂浓度和甚至改变极性的局部区域，如可以适用于选择性的发射器或绝缘区域；
3)随后用氢钝化的过掺杂区域可以之后用作氢化缺陷的内部氢源；
4)随后用氢钝化的过掺杂区域可以之后用于晶体硅器件制造期间或在晶体硅器件完成之后有助于局部内部氢源氢化局部缺陷或区域。
实施例
1.有意添加另外的硼(B)并且随后通过氢在局部区域内钝化以形成选择性发射器
硼(或其它掺杂剂)可以有目的地加入到硅中。通过操纵器件的某些或所有区域内的氢的电荷状态并提供足够的热能(通常150至500℃)以增加氢的量和迁移率，硼可以钝化(或根据需要重新活化)—通过使硼和氢键合一起(或如果需要硼重新活化，则断裂和分离)。这具有许多重要的应用，如发射器中剖面电阻(profiling resistivity)以形成选择性发射器，这可以按照多种方式，包括但不限于以下这些完成：
(i)实施例1–局部钝化：
1)参照图7，n-型晶片70结构化为71；
2)顶部表面的硼扩散以理论上实现具有表层电阻为45至55Ω/□(但其可以处于1至80Ω/□的范围内)的p+区域以产生图8中所示的发射器层82；
3)磷扩散93也可以加入到背表面以再次理论上实现具有表层电阻为45至55Ω/□的n+区域(但其可以处于1至80如何□的任意范围内)，这也如图8中所示；
4)如图9中所示，前表面介电层93和背表面介电层94随后沉积。介电层93和94充当氢源并可以选自含氢的介电材料，如氮化硅、氮氧化硅、氧化铝等；
5)表面介电层93如图10中所示进行图案化以产生用于发射器金属化的开口105。这可以通过激光101或丝网印刷或喷墨图案化或其它合适的已知方法完成；
6)参照图11，在介电层93未除去的硅112区域(即，存在氢源的地方)，如通过在暗处或低光照下加热器件至400℃进行发射器的氢化。该处理以硼在任何氢存在的地方发生钝化的方式操纵电荷状态。硼通过与硅晶格中活性的负硼原子键合的氢钝化。按照最大化存在的H+含量的方式实施的氢化将会使H+可以键合B-，从而钝化硼并在这些区域内产生更高的表层电阻率材料，同时留下较低表层电阻率区域82，其中，介电氢源已移除以形成后续形成金属触点的开口105。需要注意的是，正电荷状态的原子氢的百分比通过以下最大化：通过保持较低电子浓度，如通过最小化由具有能级超过硅的带隙(1.12eV)的光子的加热源产生的光，并且通过避免温度显著高于合理氢迁移率和从介电氢源93释放氢必需的300至500℃的范围。
7)随后金属触点128可以如通过电镀或对准丝网印刷施加到暴露的p+区域82，如图12所示。
8)背表面介电层94如图13所示进行图案化以产生背面金属化的开口136。这可以通过激光132，通过丝网印刷或喷墨图案化或其它合适的已知方法完成；
9)参照图14，如通过在黑暗或低光照下加热晶体硅器件至400℃在介电层94未除去的硅114的区域(即，存在氢源的地方)进行发射器的氢化。该处理以磷在任何氢存在的地方发生钝化的方式操纵电荷状态以最大化H-的浓度，同时仍容许从氢源释放氢。磷通过与硅晶格中活性的正磷原子键合的氢而钝化。按照最大化存在的H-量的方式实施的氢化将会使H-可以键合P+，从而钝化磷并在这些区域内产生更高的表层电阻率材料，同时保留较低表层电阻率区域83，其中，介电氢源94已移除以形成后续形成金属触点的开口136。需要注意的是，负电荷状态的原子氢的百分比通过以下最大化：通过保持电子浓度较低，如通过最小化由具有能级超过硅的带隙(1.12eV)的光子的加热源产生的光并通过避免温度显著超过合理氢迁移率和从介电氢源93释放氢所必需的300至500℃的范围。
为简单起见，相同的条件已经对于硼和磷的钝化进行了描述，以使之有利于硼在前表面和磷在背表面同时钝化，这将会去除步骤9，但将会需要背面开口步骤(步骤8)在氢化步骤(步骤6)之前进行实施。然而，对于最佳的电子性能，不同的氢化(钝化)的处理条件可能对于硼和磷都是有益的，使得两个处理因此如上面描述的参照图7至图15进行独立实施。
10)金属触点156可以随后，如通过电镀或对准丝网印刷(aligned screenprinting)施加至暴露的n+区域83，如图15中所示。
(ii)实施例2-局部钝化：
1)参照图16，p-型晶片160结构化为161；
2)顶部表面的磷扩散以理论上实现具有表层电阻为45至55Ω/□(但其可以处于1至80Ω/□的任意范围内)的n+区域，产生图17中所示的发射器层172；
3)硼扩散173也可以加入到背表面以再次在理论上实现表层电阻45至55电阻□的p-区域(但其可以处于1至80如何□的范围内)，这也如图17中所示；
4)如图18中所示，前表面介电层183和背表面介电层184随后进行沉积。介电层183和184充当氢源并且可以是选自含氢的介电材料如氮化硅，氮氧化硅，氧化铝等；
5)前表面介电层183如图19中所示进行图案化，以产生发射器金属化的开口195。这可以通过激光191或丝网印刷或喷墨图案化或其它合适的已知方法完成；
6)参照图20，如通过在黑暗或低光照下加热晶体硅器件至400℃，在硅202介电层183未除去的区域(即，存在氢源的地方)，实施发射器的氢化。该处理以磷在任何氢存在的地方发生钝化的方式操纵电荷状态。磷通过与硅晶格中活性的正磷原子键合的氢(H-)钝化。按照最大化存在的H-含量的方式实施的氢化将会使H-可以键合P+，从以钝化磷并在这些区域内产生更高的表层电阻率材料，以同时留下介电氢源已移除以形成后续形成金属触点的开口195的较低表层电阻率区域172。需要注意的是，负电荷状态的原子氢的百分比通过以下最大化：如通过最小化由具有能级超过硅的带隙(1.12eV)的光子的加热源产生的光保持电子浓度较低并通过避免温度显著超过合理氢迁移率和从介电氢源183释放氢所必需的300至500℃的范围。
7)金属触点218然后可以如通过电镀或对准丝网印刷施加到暴露的n+区域172，如图21所示。
8)背表面介电层184如图22所示进行图案化，以产生背面金属化的开口226。这可以通过激光222，通过丝网印刷或喷墨图案化或其它合适的已知方法完成；
9)参照图23，在硅231介电层184未除去的区域(即，存在氢源的地方)，如通过在黑暗或低光照下加热晶体硅器件至400℃，实施发射器的氢化。该处理以硼在任何氢存在的地方发生钝化的方式最大化H+百分比以同时保持氢合理释放进入硅中。硼通过与硅晶格中活性的负硼原子键合的氢钝化。按照最大化存在的H+含量的方式实施的氢化将会使H+可以键合B-，从而钝化硼并在这些区域内产生更高的表层电阻率材料，同时留下较低表层电阻率区域83，其中，介电氢源已移除以形成后续形成金属触点的开口136。需要注意的是，正电荷状态的原子氢的百分比通过以下最大化：保持电子浓度较低，如通过最小化光生载流子，光生载流子又由此通过最小化晶片上必需使用具有能级超过硅的带隙(1.12eV)的光子以辐射最少光的加热器的光入射，并通过避免温度显著超过合理氢迁移率和从介电氢源184释放氢必需的300至500℃的范围。为简单起见，相同的条件已经对于磷和硼的钝化进行了描述，使得有利于磷在前表面和硼在背表面同时钝化。然而，对于最佳的电子性能，不同的氢化(钝化)的处理条件可能对于磷和硼都是有益的，使得两个处理因此应该独立实施。
10)金属触点246可以随后，如通过电镀或对准丝网印刷，施加至暴露的p+区域83，如图24中所示。
(iii)实施例3-钝化和局部重新活化：
参照图25，类似于图9中所示，在图案化顶表面电介质93之前，在n-型晶片70上实施氢化以产生轻掺杂发射极层252。该处理以硼在任何氢存在的地方发生钝化的方式操纵电荷状态。硼通过与硅晶格中活性的负硼原子键合的氢而钝化。按照最大化存在的H+含量的方式实施的氢化将会使H+可以键合B-，从而钝化硼并在这些区域内产生更高的表层电阻率材料。因为未进行介电层93的图案化，将不会留下低表层电阻率区域82。需要注意的是，如前一样，正电荷状态的原子氢的百分比通过以下最大化：通过保持电子浓度较低，如通过最小化任何具有能级超过硅的带隙(1.12eV)的光子的光，如由加热源产生的光，并通过避免温度显著超过合理氢迁移率和从介电氢源93释放氢必需的300至500℃的范围。
2)然后如图26所示，前表面电介质层93图案化以产生发射器金属化的开口265。这可以通过激光101，通过丝网印刷或喷墨图案化或其它合适的已知方法完成。如果使用激光打开前表面介电层93，底层n-型硅中的硼可以通过控制开口步骤期间施加至硅的光和热同时重新活化以产生p+区域272，参见图27。需要注意的是，激光光不仅会局部烧蚀介电层，而且还会在硅的表面内产生热和电子-空穴对使得电子浓度提高，因此允许更多的键合H(如之前讨论，键合至硼原子)在局部区域内释放并呈现中性或甚至H-电荷状态，从而从B-原子逃逸。因此，这就重新活化了硼原子。可替代地，如果开口265通过其它方式形成，则采用局部光照的后续加热步骤可以用于在开口165之下重新活化区域272内的硼；
3)随后金属触点128可以以图12中金属触点128施加至暴露的p+区域82的相同方式，如通过电镀或对准丝网印刷，施加至暴露的p+区域272，如图12所示。
类似于上面的步骤1)至3)的顺序也可以用于改变背表面n+区域83的氢化，背表面介电层94的开口，背表面n+区域141的磷的钝化和背表面触点156的形成，参照图13至图15的描述，然而，对于最佳电荷状态的操作可能需要不同的氢化处理条件。以上面的步骤1)至3)描述的方法也可以用于改变对于形成图16至图24中图示说明的p-型晶片中形成的晶体硅器件描述的处理。
(iv)实施例4-金属化器件上的钝化
这种方法依赖于介电氢源已经图案化之后的硼(或磷)掺杂剂的钝化，由此无介电涂层的区域不会接收显著水平的氢(即，无氢源)，并且因此局部防止了其钝化。
1)该处理的第一步骤与对于在具有表面介电层93、94和低表层电阻率n+发射器82(1至100Ω/□)的n-型晶片70中产生的晶体硅器件是相同的，如以上之前参照图7和图8所描述的。
2)如图28所示，前表面介电层93进行图案化(如对于参考图9描述的步骤)以产生反射器金属化的开口105。这可以通过激光101，通过丝网印刷或喷墨图案化或其它合适的已知方法完成；
3)在该阶段，氢化处理可以局部实施以在任何氢源仍然存在之处钝化掺杂剂或者可替代地，金属触点298可以首先，如通过电镀或对准丝网印刷施加至暴露的p+区域82，如图29中所示(类似于参照图12所描述的步骤)，然而，在后一种情况下发射器82仍未氢化，并且仍然是完整的p+区域。
4)参照图30，如果氢化处理尚未应用，则进行氢化处理以钝化发射器82中的大多数硼以产生具有表层电阻>100有下)(通常为120至200为有下)的更高电阻的p-型发射器302，同时使p+区域82保留于无介电源和/或在金属触点298之下的区域内。这需要操纵氢的电荷状态以使得高浓度的H+键合至并且钝化直接暴露于介电氢源层93的发射器302的部分中的B-。这可以通过在优选范围为300至400℃的温度下在暗处或者在低光照下进行氢化以完成。金属化区域内无氢源会防止掺杂剂在这种区域内钝化，并且缺乏光照会限制大部分的氢行进超出其余介电氢源层93之下的区域。
类似的顺序改变也可以用于改变背表面n+区域83的氢化、背表面的电介质94的开口、背表面n+区域141中磷的钝化和背表面触点156的形成，参照图13至图15所描述的，然而对于最佳电荷状态的操作，这可能需要不同的氢化处理条件。这些方法也可以用于改变对于形成图16至图24中图示说明的p-型晶片中形成的晶体硅器件所描述的处理。
(iv)实施例5-金属化器件上的钝化
上面描述的处理的另一变体是，在金属化之后钝化所有的硼至>100Ω/□进行以产生金属化之后在金属触点之下仍然具有更高电阻的p-型材料(即，>100Ω/□)的结构，并且随后在金属触点之下处理材料以重新活化掺杂剂。上面处理的变体如下：
1)以图9的具有所施加的重掺杂表面区域82和83以及介电氢源93和94的晶片开始，发射器的氢化在介电氢源层93之下的硅312的区域内进行，如通过在低光照或黑暗条件下加热晶体硅器件至400℃以获得如图31中所示的设计(根据参照图11描述的方法)。在这种情况下，介电层还没有打开，并且因此氢化会施加至整个p+区域82以形成具有表层电阻>100没有打(通常120至2000没有)的p-型层312。该处理以硼在任何氢存在的地方发生钝化的方式操纵氢电荷状态。硼通过与硅晶格中活性的负硼原子键合的氢钝化。按照最大化存在的H+含量的方式实施的氢化将会使H+可以键合B-从而钝化硼并且在这些区域内产生更高的表层电阻率材料。需要注意的是，正电荷状态的原子氢的百分比通过以下最大化：通过保持电子浓度较低，如通过最小化任何具有能级超过硅的带隙(1.12eV)的光子的光并通过避免温度显著超过合理氢迁移率和从介电氢源93释放氢必需的300至500℃的范围。
2)前表面介电层93如图32中所示进行图案化以产生发射器金属化的开口325。这可以通过激光321通过丝网印刷或喷墨图案化或其它合适的已知方法完成；
3)金属触点338可以随后，如通过电镀或对准丝网印刷施加至暴露的p+区域312，如图33所示。
4)参照图34，随后激光可以局部用于金属化区域338的附近以提高硅的温度和电子的浓度(通过光和热生载流子)使得重新活化硼以在金属触点338的附近产生p+区域342。需要注意的是，在该实施方式中，掺杂剂通过使用激光的局部重新活化需要一部分激光吸收于硅中(以产生电子-空穴对才能控制氢电荷状态)，因此激光341需要局部入射于正好邻近于金属触点的硅上，由此邻近于金属触点338(即，正好在金属触点的阴影之外)产生的电子-空穴对可以在金属触点338下扩散，并且因此局部提高了有助于对氢电荷进行必要控制的电子浓度，因此有利于掺杂剂的重新活化。因为硅只有小的局域化的区域通过激光加热，在激光移除时，相对于氢电荷状态的存在期和/或电子-空穴对的存在期，冷却足够迅速使得几乎不会为氢化过程逆转提供机会。
5)作为如以上4)中向前表面施加激光的替代，激光351可以施加至背表面以产生p+区域352，如图35所示。
2.产生内部氢源
上面描述的氢化处理可以以这种操纵氢电荷状态的方式进行使得可以促进B-H键形成(硼原子的钝化)的增加或减少，并且因此也促进B-H键断裂(即，硼原子的相应重新活化)的增加或降低。
另外的掺杂剂原子，如硼可以扩散、生长、植入等进入硅，并且随后在来自介电层的氢源存在下，另外的掺杂剂可以通过操纵氢的电荷状态以使得高浓度的H+可以键合至并钝化B-的方法进行钝化。对于硼掺杂剂，这可以通过在暗处或采用低强度光照下在范围为200至500℃的温度下实施氢化以完成。因此每个钝化的硼原子键合至氢原子使得氢原子可以在全部整个硅晶片中位于通过氢化处理钝化的区域内，基本上整个晶片中产生了氢的内部存储。随后这些氢存储可以经由氢化处理通过提供足够的热能以断裂键，并且同时充分提高电子浓度(如经由具有足够高强度的光照)以增加处于中性或负电荷状态原子氢的百分比，其可以因此从其各自的硼原子逃逸而获得。因此，这种释放的氢再次可以迁移并且可以用于其他用途，如在完成器件制造之前或之后，硅中表面、本体或晶界缺陷的整体或局部氢化或钝化。本体氢化可以通过在光照下加热整个器件而实现，然而因为完成或接近完成的器件一些结构是温度敏感性的，局域化处理也是可能的，并且如果仅仅需要小范围钝化处理时，可能是优选的。如参照图34和图35描述的那些处理方法都可以使用，并且不需要限制于邻近金属触点的区域。例如，通过激光扫描电池的表面以逐步加热和照射电池的区域直到整个电池完成扫描以处理整个太阳能电池将是可能的。通过调整激光的焦点和功率，该处理通过限制扫描中任何点上的加热区域和持续时间可以布置为避免损坏各个结构，如完成的模块组件中存在的封装层。
带式炉改造
带式炉通常用于半导体晶体硅器件的热处理。通过改造带式炉以便在加热和冷却阶段结合光照源，使得加热和冷却可以在光照下进行，带式炉可以用于进行氢化或重新分配氢于要处理的晶体硅器件中。这种改造的带式炉也可以按照“黑暗”模式使用，以对于黑暗处理禁用部分或所有的光照。
参照图36，图示说明了第一改造的带式炉3601。相对于传统带式炉，图36的炉具有耐热带3602(例如，穿过炉并且用于装载和卸载的每个末端延伸的陶瓷辊或金属链式设计。炉具有带通过其的加热区3605和冷却区3606。相对于一些传统的带式炉，加热区具有将热定向于带3602的加热灯3603和在带上携带任何东西，如经受在太阳能电池制造处理中的氢化的晶片3611。加热灯3603通常会产生辐射热，并且可以是产生大量辐射热的高功率灯如红外灯。在本发明的改造带式炉中，加热器可以是经过选择(或进行不同驱动)以便也提供高水平的光的高功率灯。可替代地，也可以可选地提供补充光照3609。理想的情况下，可能会在加热区3605中提供0.1太阳常数(suns)至高达100太阳能的光水平。在常规带式炉的冷却区中，冷却于黑暗中实施。然而，在本发明改造带式炉3601中，灯3604提供于冷却区3606中使得在带式炉中处理的太阳能电池可以在冷却期间进行光照。冷却区中的灯3604可以有利地提供比加热区中的灯更少的加热这可以通过使用冷却器或更有效的(例如，非红外)的灯或通过使用红外灯并采取措施最小化加热效应或提供另外的强制冷却以实现。例如，冷却区3606中的灯3604可以是脉冲式的(利用光感应电荷状态的存在期和/或产生的电子-空穴对的存在期)以降低其平均热输出。可替代地，冷却区3606可以可选地通过使用入口风扇3607和排气风扇3608将冷却空气通过冷却区以抵消灯3604的任何加热效应，使得更迅速地将目标器件降低至器件中钝化缺陷的氢将会变得稳定的温度之下。冷却空气可以冷却。可替代地，其它气体可以在低温下引入以促进冷却。
参照图37，图示说明了第二改造的带式炉3601。相对于传统带式炉，以及之前的实例，图37的炉子具有耐热带3602(例如，穿过炉并从装载和卸载的每个末端延伸的金属链式带)。炉具有带通过其穿过的加热区3605和冷却区3606。相对于一些传统的带式炉，这种情况下的加热区具有板式加热器3610，其将引导带3602下的热量以加热带上携带的任何东西，如制造太阳能电池的处理中经过氢化的晶片3611。在这种情况下，补充光照3609提供于加热区3605中，因为在传统带式炉的加热区中没有光照，其加热器使用板式或电阻加热器。而且，在理想情况下高达100个太阳常数的光水平可能提供于加热区3605。在常规带式炉的冷却区中，冷却实施于黑暗中。然而，在本发明的改造带式炉3601中，相对于之前的实例，灯3604提供于冷却区3606中以使带式炉中处理的太阳能电池可以在冷却期间进行光照。图37的冷却区3606可以与图36的相同。
局部氢化
参照图38，图示说明的成品电池包括两个表面上的防护性封装层3840。局部氢化处理或氢再分配可以在电池制造期间和电池完成之后的任何时间进行，如图38所示。局部处理包括在电池的小区域内进行氢化以避免损坏电池结构的部件，其可能通过过量热量损坏或通过用于其的不合适的氢化。如果需要氢化较大的区域，则这可以通过在器件的待处理的区域上以，例如避免过度加热整个晶体硅器件的速率扫描加热和光照源以逐步实现。
参看图38，加热可以通过加热并照射晶体硅器件的小区域3841的激光3842实现。激光器可以散焦以加热更大面积并避免过度加热，因为激光可以缓慢扫描晶体硅器件的表面。激光也可以是脉冲型的，以进一步允许控制温度和光照条件。随着激光移动到新区域(，例如，通过扫描至相邻区域)，之前的区域会快速冷却，因为热量会通过晶体硅器件本体传走。因此，在冷却期间并不需要直接光照之前的区域，因为冷却会足够快使得区域的加热/照射期间产生的氢电荷状态和/或电子-空穴对具有足够的存在期以保持存在直至区域充分冷却以避免氢化逆转。
局部热和光源也可以是除了激光之外的另一类型的光源。例如，源可以是经过聚焦和屏蔽以仅在任何给定时间照射器件的所选区域的红外光源。光源也可以脉冲化以控制施加到正在进行氢化的区域的温度和光照水平。
技术具有的优点在于，将提供充足的氢源的材料结合至制造的电池中，则它可以用于安装的太阳能电池阵列上以及其他用途，从而修复或复原在该区域内已经退化的电池。它也可以在制造期间用于避免损坏电池，即在制造过程中发展至过度加热整个晶体硅器件将会损坏电池的某一点。例如，有可能的是处理这些区域远离金属化以同时避免加热金属化的区域，因为如果加热过度可能会导致金属渗透下层的结。

Claims (25)

1.一种用于处理晶体硅器件的方法，所述晶体硅器件具有多个晶体硅区域，至少一个晶体硅区域具有多处晶体缺陷或污染，所述至少一个晶体硅区域是掺杂的晶体硅区域，其中，一些掺杂剂原子通过与氢原子结合进行钝化，所述方法包括：
通过加热和光照所述掺杂的晶体硅区域以断裂至少一些掺杂剂原子和氢原子之间的键来重新活化一些钝化的掺杂剂原子，从而产生较高浓度的中性或阴性氢原子，由此一些所述氢原子从所述掺杂的晶体硅区域扩散而不会重新键合至所述掺杂剂原子；以及
随后加热至少一部分所述掺杂的晶体硅区域以使一些或所有所述中性或阴性氢原子键合至所述至少一个晶体硅区域中的所述晶体缺陷或污染。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在加热和光照所述掺杂的晶体硅区域后提供冷却期，在此期间保持所述光照以维持较高浓度的中性或阴性氢原子。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在所述重新活化之前：
用第一掺杂剂极性的掺杂剂原子掺杂所述晶体硅器件的区域以产生所述掺杂的晶体硅区域，所述掺杂的晶体硅区域具有的掺杂剂原子浓度大于所述掺杂的晶体硅区域所需的最终活性掺杂剂原子浓度，以及
将氢原子引入至所述掺杂的晶体硅区域，由此一些氢原子键合第一掺杂剂类型的一些或所有掺杂剂原子以钝化各自的掺杂剂原子。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述掺杂的晶体硅区域是所述器件的表面区域。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述掺杂剂原子的加热和光照利用激光进行。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，在选择的晶体硅区域中的一些或所有的所述钝化的掺杂剂原子随后通过使所述选择的晶体硅区域中的所述掺杂剂原子经受加热以及光照邻近所述选择的晶体硅区域的晶体硅区域而重新活化，由此产生电子-空穴对以增加邻近所述选择的晶体硅区域的晶体硅区域内的少数载流子的比例，并且使得产生于邻近所述选择的晶体硅区域的区域内的所述少数载流子将扩散至所述选择的晶体硅区域。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，使所述选择的晶体硅区域在所述少数载流子的载流子寿命内或者在所述选择的晶体区域内的中性氢原子或与所述掺杂剂原子相同电荷状态的氢原子的预期寿命内冷却至低于120℃。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述选择的晶体硅区域和邻近所述选择的晶体硅区域的晶体硅区域的加热和/或光照利用激光进行。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述激光对所述晶体硅器件的多个晶体硅区域进行扫描。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，氢原子通过在晶体硅的表面形成介电氢源，并且随后加热所述器件以将所述氢原子迁移至所述晶体硅而引入至所述晶体硅中。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过在缺乏光照的条件下加热所述器件，氢原子从所述介电氢源引入至所述晶体硅器件中以钝化所述晶体硅表面区域内的掺杂剂原子。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，介电氢源形成于所述晶体硅器件的每个晶体硅前表面和晶体硅背表面上。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述晶体硅器件包括氢必须通过其扩散的晶体硅表面n-型扩散层，所述晶体硅表面n-型扩散层具有1×1020原子/立方厘米或更低的净活性掺杂浓度。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述晶体硅器件包括氢必须通过其扩散的晶体硅表面p-型扩散层，所述晶体硅表面p-型扩散层具有1×1019原子/平方厘米或更低的净活性掺杂浓度。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述晶体硅器件的加热包括将所述器件的至少一个晶体硅区域加热至至少40℃，而且同时用至少一个光源照射至少一些所述晶体硅器件，由此具有在所述晶体硅器件内产生电子-空穴对的足够能量的所有入射光子的累积功率为至少20mW/cm2。
16.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述晶体硅器件的光照来自至少一个光源并且以这样的水平提供，由此具有在硅内产生电子-空穴对的足够能量的所有入射光子的累积功率为至少50mW/cm2。
17.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述晶体硅器件的加热包括将所述器件的至少一个区域加热至至少100℃。
18.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述晶体硅器件的加热包括将所述器件加热至至少140℃。
19.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述晶体硅器件的加热包括将所述器件加热至至少500℃。
20.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，施加至所述晶体硅器件的光照的来源是LED的阵列。
21.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，施加至所述晶体硅器件的光照是脉冲式的。
22.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，控制施加至所述晶体硅器件的光照的强度以维持费米能级处于高于中间能隙0.10至0.22eV的值。
23.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述晶体硅器件包括具有至少一个整流结的光伏器件。
24.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述掺杂的晶体硅区域掺杂有选自硼、铝或镓的3价p-型掺杂剂。
25.一种根据权利要求1所述的方法处理的晶体硅器件。
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