NL2000999C2 - Werkwijze voor het fabriceren van kristallijn silicium zonnecellen met gebruikmaking van co-diffusie van boor en fosfor. - Google Patents

Werkwijze voor het fabriceren van kristallijn silicium zonnecellen met gebruikmaking van co-diffusie van boor en fosfor. Download PDF

Info

Publication number
NL2000999C2
NL2000999C2 NL2000999A NL2000999A NL2000999C2 NL 2000999 C2 NL2000999 C2 NL 2000999C2 NL 2000999 A NL2000999 A NL 2000999A NL 2000999 A NL2000999 A NL 2000999A NL 2000999 C2 NL2000999 C2 NL 2000999C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
substrate
phosphorus
boron
film
sides
Prior art date
Application number
NL2000999A
Other languages
English (en)
Inventor
Valentin Dan Mihailetchi
Yuji Komatsu
Original Assignee
Stichting Energie
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39473196&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NL2000999(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Stichting Energie filed Critical Stichting Energie
Priority to NL2000999A priority Critical patent/NL2000999C2/nl
Priority to AT08849334T priority patent/ATE529897T1/de
Priority to JP2010533981A priority patent/JP2011503896A/ja
Priority to KR1020107012964A priority patent/KR101515255B1/ko
Priority to CN2008801241277A priority patent/CN101919070B/zh
Priority to EP08849334.1A priority patent/EP2210283B2/en
Priority to PCT/NL2008/050724 priority patent/WO2009064183A1/en
Priority to AU2008321599A priority patent/AU2008321599A1/en
Priority to ES08849334T priority patent/ES2375324T3/es
Priority to US12/742,682 priority patent/US8445312B2/en
Publication of NL2000999C2 publication Critical patent/NL2000999C2/nl
Application granted granted Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic System
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547Monocrystalline silicon PV cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Description

WERKWIJZE VOOR HET FABRICEREN VAN KRISTALLIJN SILICIUM ZONNECELLEN MET GEBRUIKMAKING VAN CO-DIFFUSIE VAN BOOR EN FOSFOR
5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op de fabricage van een zonnecel met gebruikmaking van een substraat uit kristallijn silicium (Si). Een voorbeeld van een dergelijke zonnecel is een boor-emitter n-basis zonnecel met een back side field dat resulteert uit een fosfordiffusie.
Wanneer twee soorten diffusieprocessen (boor en fosfor) vereist zijn, wordt de 10 boor-diffusiestap bij hogere temperatuur gewoonlijk uitgevoerd vóór de fosfor-diffusiestap bij lagere temperatuur, zie bijvoorbeeld T. Buck e.a., Proceedings of 21st European Photovoltaic Solar Energy Conference (4-8 september 2006, Dresden, Duitsland), pagina’s 1264-1267. Een dergelijke processequentie vereist een speciale beschermende laag om te verhinderen dat fosfor diffundeert in de met boor gediffundeer-15 de zijde gedurende de tijd van de fosfor-diffiisiestap. Soms diffundeert boor uit de met boor gediffundeerde laag naar deze beschermende laag en is uitgeput nabij het grensvlak. Dit veroorzaakt een verhoging van de laagweerstand van de emitter, wat leidt tot een verhoging van de serieweerstand van de zonnecel die door middel van dit proces werd gefabriceerd. Verder zijn aanvullende processtappen nodig om de beschermende 20 laag te verwijderen, of worden de optimale eigenschappen van de beschermende laag in gevaar gebracht indien hij behouden blijft op het silicium substraat (bijvoorbeeld als passiverings- en antireflectie-bekleding).
Aan de andere kant moet, indien de fosfor-diffiisiestap wordt verwerkt vóór de boor-diffusiestap, de met fosfor gediffundeerde zijde worden beschermd tegen boor 25 gedurende de boor-diffusiestap. Verder moet voldoende worden verhinderd dat fosfor in de boorzijde diffundeert gedurende de fosfordiffusie omdat het niet gemakkelijk kan worden gecompenseerd door boor. Verder ontsnapt fosfor uit de met fosfor gediffundeerde laag bij de temperatuur van de boordiffusie en daarom wordt fosfor samen met boor gediffundeerd in het oppervlak van de met boor gediffundeerde laag. Dit belem-30 mert het verkrijgen van goede eigenschappen van de met boor gedoteerde emitter. Vanwege deze moeilijkheden is de fosfordiffusie voorafgaand aan de boordiffusie nauwelijks geprobeerd, of is, wanneer het al geprobeerd is, niet succesvol geweest bij het fabriceren van een zonnecel.
2
Hoewel het mogelijk is om door middel van een aantal werkwijzen tegelijkertijd zowel boor- als fosfordiffusies te vormen, zoals drukken van elke diffusiebron op één zijde voorafgaand aan het diffusieproces, leidt een dergelijke werkwijze tot een compensatie van boor door fosfor ten minste aan de rand van de boorzijde, omdat fosfor 5 sneller diffundeert en beter oplosbaar is in silicium, en daarom gemakkelijk boor compenseert.
Er zijn andere werkwijzen bekend waarbij afzonderlijke diffusies voor boor en fosfor worden gebruikt, met wafers die samen in paren zijn geplaatst. Twee zijden van twee substraten raken elkaar om hen gedeeltelijk te beschermen tegen diffusie. Dit zal 10 de problemen beperken van compensatie van boor door fosfor, en vice versa, aan de rand van de wafers. De randen van de wafers moeten echter vervolgens worden afgesneden, wat de kosten per geproduceerde Wp aanzienlijk verhoogt.
Het is een doelstelling van de onderhavige uitvinding om een werkwijze te verschaffen voor het fabriceren van een zonnecel uit een Si-substraat met gebruikmaking 15 van zowel boor- als fosfor-diffusie waarbij ten minst één van de hierboven vermelde problemen wordt opgelost.
De doelstelling wordt bereikt door een werkwijze voor het fabriceren van een kristallijn silicium zonnecel, welke werkwijze achtereenvolgens omvat: - verschaffen van een kristallijn silicium substraat dat een eerste zijde en een tweede 20 zijde tegenover de eerste zijde omvat; - pre-diffunderen van fosfor in de eerste zijde van het substraat, zodat een met fosfor gediffundeerde laag ontstaat die een begindiepte heeft; - blokkeren van de eerste zijde van het substraat; - blootstellen van de tweede zijde van het substraat aan een boor-diffusiebron; 25 - verhitten van het substraat gedurende een bepaalde tijdsperiode en tot een bepaalde temperatuur om zo boor te diffunderen in de tweede zijde van het substraat en om tegelijkertijd het fosfor verder in het substraat te diffunderen.
De onderhavige uitvinding behelst het stabiliseren en reduceren van het afgescheiden fosfor in de atmosfeer gedurende het boor-diffusieproces, door het fosfor 30 reeds in een zekere mate in het oppervlak te diffunderen voorafgaand aan de boor-diffusie. Dit maakt het mogelijk om de fosfor-diffusiebron te verwijderen vóór de boor-diffusie. De hoeveelheid afgescheiden fosfor uit de diffusiebron is groter dan en fluctueert meer dan die van het silicium oppervlak waar fosfor reeds is ingediffundeerd.
3
Daarom verbetert dit proces de kwaliteit en reproduceerbaarheid van de met boor gediffundeerde p-type emitter. Het vermijdt tevens de vorming van een n-type rand aan de met boor gediffundeerde zijde en verhindert daarom shunting van de zonnecel.
In een aspect heeft de uitvinding ook betrekking op een zonnecel die wordt gefa-5 briceerd door de hierboven beschreven werkwijze.
Verdere voordelen en kenmerken van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden op basis van een beschrijving van een aantal uitvoeringsvormen, waarin wordt verwezen naar de bijgevoegde tekeningen, waarin:
Figuur 1 een voorbeeld toont van de structuur van een zonnecel die wordt gepro-10 duceerd door een werkwijze volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;
Figuur 2 een ander voorbeeld toont met een substraat van p-type silicium;
Figuren 3A-3D schematisch verwerkingsstappen tonen voor het maken van een P-gediffundeerde laag aan één zijde van een substraat;
Figuren 4A-4F schematisch verwerkingsstappen tonen van een alternatieve 15 werkwijze voor het fabriceren van een P-gediffundeerde laag aan één zijde van een substraat;
Figuren 5A-5D schematisch verwerkingsstappen tonen voor een mogelijke derde werkwijze voor het fabriceren van de P-gediffundeerde laag aan één zijde van het substraat; 20 Figuren 6A, 6B twee mogelijke configuraties tonen voor het blokkeren van één zijde van het substraat gedurende een boor-diffusiestap;
Figuur 7 schematisch een rug-aan-rug-configuratie toont gedurende een boor-difïusiestap;
Figuur 8 een grafiek is die de gemeten efficiëntie toont van zonnecellen die wor-25 den geproduceerd door de werkwijze volgens de uitvinding vergeleken met zonnecellen uit de stand van de techniek.
Figuur 1 toont een voorbeeld van de structuur van een zonnecel die wordt geproduceerd door een werkwijze volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Een zonnecel 10 omvat een n-type silicium substraat 11 dat een met boor gediffundeerde laag 30 12 aan één zijde en een met fosfor gediffundeerde laag 13 aan de andere zijde omvat.
Opgemerkt wordt dat een praktische zonnecelstructuur ook metalen contacten en een antireflectie-bekleding omvat, maar deze componenten zijn niet getoond in de figuren. Figuur 2 toont een ander voorbeeld waarin een substraat 21 van p-type silicium wordt 4 verwerkt om zo een met fosfor gediffundeerde laag 22 aan één zijde en een met boor gediffundeerde laag 23 aan de andere zijde te produceren. De zonnecel van figuur 1 is de voorkeursuitvoeringsvorm omdat zijn inrichting-prestatievermogen beter is dan dat uit figuur 2. In de onderstaande beschrijving worden uitvoeringsvormen besproken van 5 de fabricagewerkwijze van de zonnecel die in figuur 1 is getoond (dat wil zeggen n-type substraat).
De eerste stap van deze werkwijze is het maken van een P-gediffündeerde laag aan één zijde van het substraat. Volgens een uitvoeringsvorm wordt een substraat 30 verhit tot 800-900° C gedurende 5-50 minuten in een atmosfeer die een O2 en P2O5 10 damp omvat. Dan worden alle oppervlakken van het substraat 30 bedekt met een Si02 film 31 die P2O5 omvat (hierna, SiCh^Os). Dit S1O2 groeit uit Si van het substraat 30 en zuurstof, en P2O5 wordt opgenomen in de S1O2 film 31. Aan het grensvlak van silicium 33 en de SiCE^Os film 31 wordt P2O5 gereduceerd in P en P diffundeert in de kem van het substraat 30 (zie kern 33 in figuur 3B) tot aan een diepte van 0,01-1,0 μιη. 15 Tot dusver worden de SiCh^Os film 31 en een P-gediffundeerde laag 32 gevormd aan het gehele oppervlak van het silicium substraat 30. Vervolgens wordt de Si¢)2^2()5 film 31 verwijderd door het substraat 30 te dompelen in een 1-50% HF-oplossing gedurende circa 0,5-10 minuten, of door het substraat 30 bloot te stellen aan een HF-damp, of door het te etsen met gebruikmaking van reactieve ionenetsing, zie figuur 3C. Vervol-20 gens wordt de P-gediffimdeerde laag 32 uitgeëtst, met uitzondering van één zijde, met gebruikmaking van een gemengde oplossing van 1-30% HF en 0,1-50% HNO3, of door etsing hiervan met gebruikmaking van reactieve ionenetsing. Het etsen van één zijde is mogelijk door de andere zijde van het substraat 30 af te dichten met een ets-blokkeerbekleding of door het substraat 30 net op de oplossing te laten drijven. Als 25 resultaat omvat het substraat 30 nu een P-gediffimdeerde laag 32’ aan één zijde, zie figuur 3D.
Een alternatieve werkwijze voor het fabriceren van een P-gediffundeerde laag aan één zijde van een substraat wordt uiteengezet met verwijzing naar de figuren 4A-4F. Eerst wordt één zijde van het oppervlak van een substraat 40 bekleed met een willekeu-30 rige van vloeistof, pasta of gel 41 die fijne deeltjes van P2O5 en S1O2 omvat door middel van ofwel spin-coating, spray-coating, ofwel bedrukken, zie figuur 4B. De andere zijden van het substraat zouden evengoed bekleed kunnen worden, maar dit beïnvloedt niet het eindresultaat van deze fabricagewerkwijze. Vervolgens wordt de bekleding 41 5 verhit tot 250-500 °C. Het oplosmiddel verdampt of brandt uit wanneer het organische stof omvat. Het P2O5 en Si02 blijven in de bekleding, zie figuur 4C, die een bekleding 4Γ toont. Dan wordt, in een verdere verhittingsstap, het substraat 40 verhit tot 800-900° C gedurende 2-50 minuten. Als resultaat worden alle oppervlakken bedekt 5 met Si02:P205, zie figuur 4D. Zuurstof uit de atmosfeer, en P2O5 uit de eerste bekle-dingsfilm 4Γ die uitgaat in de atmosfeer. Het P diffundeert in de Si-kem net zoals in figuur 3B, en een Si02:P205 film 42 en een P-gediffimdeerde laag 43 worden gevormd aan alle oppervlakken van siliciumsubstraat 40. Nu wordt de SiC^^Os film 42 verwijderd met gebruikmaking van een 1-50% HF-oplossing of een andere bekende werkwij-10 ze. De P-gediffimdeerde laag wordt uitgeëtst, behalve de zijde die het eerst werd bekleed, met gebruikmaking van een gemengde oplossing van 1-30% HF en 0,1-50% HNO3, of reactieve ionenetsing. Etsen van één zijde is mogelijk door de andere zijde af te dichten met ets-blokkeerbekleding of door het substraat net op de oplossing te laten drijven. Het resultaat is getoond in figuur 4F, die het substraat 40 afbeeldt dat een 15 P-gediffimdeerde laag 44 aan één zijde omvat.
Een mogelijke derde werkwijze voor het fabriceren van de P-gediffimdeerde laag aan één zijde van het substraat wordt uiteengezet met verwijzing naar de figuren 5A-5D. Eerst wordt één zijde van een substraat 50 geblokkeerd met gebruikmaking van een diffusieblokkeerlaag aan één zijde, zie blokkeerlaag 51. De blokkeerlaag 51 kan wor-20 den gevormd met gebruikmaking van verschillende processen die hieronder worden opgesomd: • Bekleed het oppervlak met een vloeistof, pasta of gel, die S1O2 of T1O2 omvat of alles wat niet diffundeert in silicium door middel van spin-coating of spray-coating of bedrukken. Verhit de bekleding tot 200 - 700 °C, dan verdampt het 25 oplosmiddel.
• Verhit het substraat 50 tot 850 - 1100 °C in een 02 of O2+H2O atmosfeer gedurende 0,5 - verscheidene uren. Dan wordt een SiCVfilm die dikker is dan 0,1 pm gevormd op alle oppervlakken. Verwijder de film aan slechts één zijde door het substraat 50 te dompelen in een 1 -10% HF-oplossing.
30 · Breng > 0,1 pm dik S1O2 of SiN of T1O2 of iets dergelijks aan met gebruikma king van chemische dampdepositie.
In een volgende stap wordt P gediffundeerd in een Si-kem 54 met gebruikmaking van de werkwijze zoals beschreven met verwijzing naar de figuren 3B of 4D. Een 6
SiC>2:P205-laag 52 wordt gevormd en P diffundeert erin, maar de blokkeerlaag 51 verhindert aan één zijde dat het P in de Si-kem 54 diffundeert, zie figuur 5C. Dan worden de SiC>2:P205-laag 52 en de blokkeerlaag 51 verwijderd door het substraat 50 te dompelen in een 1%~50% HF-oplossing.
5 Overeenkomstig een andere uitvoeringsvorm wordt de diffusie van P aan slechts één zijde van het substraat bereikt met gebruikmaking van een rug-aan-rug-diffusiewerkwijze waarbij twee substraten contact met elkaar maken aan hun oppervlak.
Na de pre-diffusie van fosfor in de eerste zijde van het substraat, wat hierboven 10 werd beschreven, wordt diezelfde eerste zijde van het substraat geblokkeerd voordat het substraat in een oven wordt geplaatst voor verdere verwerking. In een uitvoeringsvorm wordt de eerste zijde 61 van het substraat 60 geblokkeerd door een eerste zijde 62 van een ander substraat 63. Dat andere substraat kan een op soortgelijke wijze behandeld substraat zijn, zie figuur 6A. Naar deze wijze van blokkeren wordt verwezen als 15 rug-aan-rug. Eén van de voordelen van een rug-aan-rug-confïguratie is dat minder ruimte nodig is in de oven vergeleken met het individueel blokkeren van elk substraat. Verder wordt de ontsnapping van fosfor uit de eerste zijde 61 zeer effectief verhinderd omdat het hiernaar toe gewende substraat ook een hoge fosforconcentratie heeft, waardoor de fosforconcentratie in betere conditie wordt gehouden. Figuur 6B toont een al-20 tematief waarin het substraat 60 wordt geblokkeerd door een substraat 65 dat nog niet is behandeld (dat wil zeggen een nieuw substraat).
In de oven wordt de tweede zijde van het substraat blootgesteld aan een boor-diffiisiebron. Deze boor-diflusiebron kan een dampbron of een bekledingsbron zijn. In de oven wordt het substraat verhit gedurende een bepaalde tijdsperiode en tot een be-25 paalde temperatuur, om zo boor te diffunderen in de tweede zijde van het substraat en om gelijktijdig het fosfor verder in het genoemde substraat te diffunderen (dat wil zeggen dieper dan de genoemde begindiepte). Er zijn succesvolle resultaten bereikt met een boor-dampbron voor de diffusie. Hieronder wordt een specifieke beschrijving van een uitvoeringsvorm beschreven met verwijzing naar figuur 7. Twee substraten 70, 71 30 worden rug aan rug in de oven geplaatst en verhit tot 900-1000 °C gedurende 30-120 minuten in een atmosfeer die een O?- en B203-damp omvat, die geproduceerd kan worden door N2 te leiden door BBr3 vloeistof. Andere vloeistofbronnen van boor zoals BCI3 of tremethylboraat kunnen ook worden gebruikt in plaats van BBr3. Dan worden 7 de blootliggende oppervlakken (dat wil zeggen de oppervlakken die niet zijn geblokkeerd) bedekt met een S1O2 film 72 die B2O3 omvat (hierna, SiCb^Cb). Aan het grensvlak van Si-kemen 70, 71 en de SiC^BaCh-film 72 diffundeert B in Si tot aan de diepte van 0,01 —1,0 pm om B-gediffundeerde lagen 73, 74 te verkrijgen. Een deel van 5 het B2O3 kan in de smalle tussenruimte tussen de substraten 70, 71 glippen, maar de invloed is zeer klein vanwege het bestaan van zwaar gediffundeerd P aan die gebieden. Tegelijkertijd diffundeert het P dat aanwezig is in de P-gediffundeerde lagen 76, 77 ook verder in de respectieve Si-kemen 70, 71, aangedreven door de gebmikte hitte. Dit zal leiden tot P-gediffundeerde lagen die dieper zijn dan hun oorspronkelijke diepte.
10 De boor-diffusie uit het voorbeeld van figuur 7 maakte gebruik van dampbron- difFusie, het zal voor de vakman duidelijk zijn dat deze werkwijze ook effectief is in het geval van een bekledingsbrondiffusie zoals beschreven in de fosfordiffusiestap van de figuren 4A-4F.
De combinatie van een pre-diffusie van fosfor met een verdere diffusie gedurende 15 de gelijktijdige diffusie van boor en fosfor, leidt tot een zonnecel die zeer goede eigenschappen heeft, zoals te zien is uit figuur 8. Figuur 8 toont een grafiek van efficiëntie-waarden van zonnecellen die zijn gefabriceerd op n-type multikristallijne substraten met gebruikmaking van de nieuwe werkwijze (zoals hier gepresenteerd) en de werkwijze uit de stand van de techniek (zie bijvoorbeeld T. Buck e.a., Proceedings of 21st 20 European Photovoltaic Solar Energy Conference (4-8 september 2006, Dresden, Duitsland), pagina’s 1264-1267).
Als een consequentie van de hierboven beschreven fabricagewerkwijze wordt fosfor dieper ingediffundeerd dan wanneer fosfor individueel wordt ingediffundeerd (niet in een gelijktijdige diffusie met boor). Wanneer de uitvinding wordt gebruikt kan 25 een fosforconcentratie in het substraat bij 0,5 μτη diepte meer dan 100 maal hoger zijn dan bij 5 pm diepte.
Bij de werkwijze volgens de uitvinding kan fosfor ook diffunderen in het silicium aan de boorzijde omdat een kleine hoeveelheid fosfor vanuit de fosforzijde zal uitstromen naar de tegenoverliggende zijde (dat wil zeggen de met boor gediffundeerde zij-30 de). Aan de boorzijde is de hoeveelheid ingedififimdeerd fosfor echter kleiner dan de hoeveelheid ingediffundeerd boor, en de gediffundeerde laag kan gemakkelijk voldoen aan de juiste voorwaarden voor een p-type emitter.
8
De hoeveelheid ingediffundeerd fosfor is nog steeds groter dan de achtergronddo-tering van het substraat. De fosforconcentratie bij 0,2 μπι diep kan meer dan 100 maal groter zijn dan bij 5 pm diep.
De uitvinding maakt de fabricage mogelijk van een boor-doteerprofiel dat voldoet 5 aan de vereiste voorwaarden voor een emitter, zonder het toe te staan dat fosfor van een grotere hoeveelheid dan boor diffundeert in de met boor gediffundeerde zijde en zonder het toe te staan dat boor van een grotere hoeveelheid dan fosfor diffundeert in de met fosfor gediffundeerde zijde.
Het zal voor de vakman die bekwaam is op het gebied uit de stand van de tech-10 niek bij het lezen van de bovenstaande tekst duidelijk zijn dat varianten zullen optreden. Deze varianten worden geacht om te liggen binnen de reikwijdte van de uitvinding zoals beschreven in de bijgevoegde conclusies.

Claims (15)

1. Werkwijze voor het fabriceren van een kristallijn silicium zonnecel, achtereenvolgens omvattend: 5. verschaffen van een kristallijn silicium substraat dat een eerste zijde en een tweede zijde tegenover de eerste zijde omvat; - pre-diffimderen van fosfor in de eerste zijde van het substraat, zodat een met fosfor gediffundeerde laag ontstaat die een begindiepte heeft; - blokkeren van de eerste zijde van het substraat; 10. blootstellen van de tweede zijde van het substraat aan een boor-diffusiebron; - verhitten van het substraat gedurende een bepaalde tijdsperiode en tot een bepaalde temperatuur om zo boor te diffunderen in de tweede zijde van het substraat en om tegelijkertijd het fosfor verder in het substraat te diffunderen.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het pre-dififunderen van fosfor in een eerste zijde van het substraat omvat: - verhitten van het substraat in een atmosfeer die O? en P2O5 omvat om zo een film te produceren die S1O2 en P2O5 omvat en een tussenliggende met fosfor gediffundeerde laag op alle zijden van het substraat; 20. verwijderen van de Si02:P205-film van alle zijden van het substraat; - wegetsen van een met fosfor gediffundeerde laag behalve de eerste zijde.
3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het pre-diffimderen van fosfor in een eerste zijde van het substraat omvat: 25. vormen van een bekleding op de eerste zijde met gebruikmaking van een zeefdruk- werkwijze, een enkelzijdige opcentrifugeerwerkwijze, of een enkelzijdige opsproei-werkwijze, waarbij de bekleding P2O5 en S1O2 omvat; - verhitten van het substraat om zo een film te produceren die S1O2 en P2O5 omvat en een tussenliggende met fosfor gediffundeerde laag op alle zijden van het substraat; 30. verwijderen van de Si02:P20s-film van alle zijden van het substraat; - wegetsen van een met fosfor gediffundeerde laag behalve de eerste zijde.
4. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het pre-diffunderen van fosfor in een eerste zijde van het substraat omvat: - blokkeren van de tweede zijde van het substraat; - verhitten van het substraat in een atmosfeer die O2 en P2O5 omvat om zo een film te 5 produceren die S1O2 en P2O5 omvat en een tussenliggende met fosfor gediffundeerde laag op alle zijden van het substraat; - verwijderen van de SiCb^Os-film van alle zijden van het substraat.
5. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het pre-diffunderen van fosfor in een 10 eerste zijde van het substraat omvat: - blokkeren van de tweede zijde van het substraat; - vormen van een bekleding op de eerste zijde met gebruikmaking van een zeefdruk-werkwijze, een enkelzijdige opcentrifugeerwerkwijze, of een enkelzijdige opsproei-werkwijze, waarbij de bekleding P2O5 en S1O2 omvat; 15. verhitten van het substraat om zo een film te produceren die S1O2 en P2O5 omvat en een met fosfor gediffundeerde laag op alle zijden van het substraat; - verwijderen van de Si02:P2C>5-film van alle zijden van het substraat.
6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, waarbij de tweede zijde van het substraat 20 wordt geblokkeerd door het vormen van een diffusieblokkeerlaag op de tweede zijde.
7. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, waarbij de tweede zijde van het substraat wordt geblokkeerd door een ander substraat.
8. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de eerste zijde van het substraat wordt geblokkeerd door een eerste zijde van een ander substraat.
9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij het andere substraat een verwerkt substraat omvat dat op het moment van de blokkering op soortgelijke wijze is behandeld 30 als het genoemde substraat.
10. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 - 7, waarbij de eerste zijde van het substraat wordt geblokkeerd door de eerste zijde van het substraat te bedekken met een bekledingslaag.
11. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het blootstel len van de tweede zijde van het substraat aan een boor-diffusiebron het blootstellen omvat van het substraat aan een atmosfeer die O2 en B2O3 omvat.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij de bepaalde tijdsperiode tussen 10 30-120 minuten ligt.
13. Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, waarbij de bepaalde temperatuur tussen 900-1000 °C ligt.
14. Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, waarbij het B2O3 wordt geproduceerd door N2 door een BBr3 vloeistof te leiden.
15. Zonnecel die wordt gefabriceerd door een werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies. 20
NL2000999A 2007-11-13 2007-11-13 Werkwijze voor het fabriceren van kristallijn silicium zonnecellen met gebruikmaking van co-diffusie van boor en fosfor. NL2000999C2 (nl)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2000999A NL2000999C2 (nl) 2007-11-13 2007-11-13 Werkwijze voor het fabriceren van kristallijn silicium zonnecellen met gebruikmaking van co-diffusie van boor en fosfor.
CN2008801241277A CN101919070B (zh) 2007-11-13 2008-11-13 通过硼和磷的共扩散制造晶体硅太阳能电池的方法
JP2010533981A JP2011503896A (ja) 2007-11-13 2008-11-13 ホウ素とリンの共拡散を用いた結晶性シリコン太陽電池の製造方法
KR1020107012964A KR101515255B1 (ko) 2007-11-13 2008-11-13 보론과 인의 공동 확산을 사용한 결정 실리콘 태양 전지의 제조 방법
AT08849334T ATE529897T1 (de) 2007-11-13 2008-11-13 Verfahren zur herstellung von solarzellen aus kristallinem silicium anhand der gemeinsamen diffusion von bor und phosphor
EP08849334.1A EP2210283B2 (en) 2007-11-13 2008-11-13 Method of manufacturing crystalline silicon solar cells using co diffusion of boron and phosphorus
PCT/NL2008/050724 WO2009064183A1 (en) 2007-11-13 2008-11-13 Method of manufacturing crystalline silicon solar cells using co diffusion of boron and phosphorus
AU2008321599A AU2008321599A1 (en) 2007-11-13 2008-11-13 Method of manufacturing crystalline silicon solar cells using co diffusion of boron and phosphorus
ES08849334T ES2375324T3 (es) 2007-11-13 2008-11-13 Método para la producción de células solares de silicio cristalino usando una codifusión de boro y fósforo.
US12/742,682 US8445312B2 (en) 2007-11-13 2008-11-13 Method of manufacturing crystalline silicon solar cells using co diffusion of Boron and Phosphorus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2000999 2007-11-13
NL2000999A NL2000999C2 (nl) 2007-11-13 2007-11-13 Werkwijze voor het fabriceren van kristallijn silicium zonnecellen met gebruikmaking van co-diffusie van boor en fosfor.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2000999C2 true NL2000999C2 (nl) 2009-05-14

Family

ID=39473196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2000999A NL2000999C2 (nl) 2007-11-13 2007-11-13 Werkwijze voor het fabriceren van kristallijn silicium zonnecellen met gebruikmaking van co-diffusie van boor en fosfor.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8445312B2 (nl)
EP (1) EP2210283B2 (nl)
JP (1) JP2011503896A (nl)
KR (1) KR101515255B1 (nl)
CN (1) CN101919070B (nl)
AT (1) ATE529897T1 (nl)
AU (1) AU2008321599A1 (nl)
ES (1) ES2375324T3 (nl)
NL (1) NL2000999C2 (nl)
WO (1) WO2009064183A1 (nl)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8518170B2 (en) 2008-12-29 2013-08-27 Honeywell International Inc. Boron-comprising inks for forming boron-doped regions in semiconductor substrates using non-contact printing processes and methods for fabricating such boron-comprising inks
KR101119916B1 (ko) * 2009-08-24 2012-03-13 삼성전자주식회사 그래핀 전극과 유기물/무기물 복합소재를 사용한 전자 소자 및 그 제조 방법
JP4868079B1 (ja) * 2010-01-25 2012-02-01 日立化成工業株式会社 n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
US20130089944A1 (en) * 2010-06-11 2013-04-11 Amtech Systems, Inc. Solar cell silicon wafer process
US20120122265A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-17 Hitachi Chemical Company, Ltd. Method for producing photovoltaic cell
WO2012108766A2 (en) 2011-02-08 2012-08-16 Tsc Solar B.V. A method of manufactering a solar cell and a solar cell
CN102191562B (zh) * 2011-04-25 2012-08-29 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种n型晶体硅太阳电池的硼扩散方法
CN102263159A (zh) * 2011-05-31 2011-11-30 江阴鑫辉太阳能有限公司 一种利用硼磷共扩散制备n型太阳电池的工艺
US20150099352A1 (en) * 2011-07-19 2015-04-09 Hitachi Chemical Company, Ltd. COMPOSITION FOR FORMING n-TYPE DIFFUSION LAYER, METHOD OF PRODUCING n-TYPE DIFFUSION LAYER, AND METHOD OF PRODUCING PHOTOVOLTAIC CELL ELEMENT
JPWO2013015173A1 (ja) * 2011-07-25 2015-02-23 日立化成株式会社 太陽電池基板、太陽電池基板の製造方法、太陽電池素子及び太陽電池
US8629294B2 (en) 2011-08-25 2014-01-14 Honeywell International Inc. Borate esters, boron-comprising dopants, and methods of fabricating boron-comprising dopants
US8975170B2 (en) 2011-10-24 2015-03-10 Honeywell International Inc. Dopant ink compositions for forming doped regions in semiconductor substrates, and methods for fabricating dopant ink compositions
DE102013102574A1 (de) 2012-03-13 2013-09-19 centrotherm cell & module GmbH Verfahren zur Herstellung einer Rückkontaktsolarzelle
DE102013102573A1 (de) 2012-03-13 2013-09-19 centrotherm cell & module GmbH Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle
CN104205361B (zh) 2012-03-20 2017-07-04 泰姆普雷斯艾普公司 制造太阳能电池的方法
CN102683492B (zh) * 2012-05-27 2014-10-15 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 双面背接触晶体硅太阳能电池的制备方法
CN102797040B (zh) * 2012-08-22 2015-08-12 中国科学院电工研究所 一种硼(b)扩散掺杂的方法
US8722545B2 (en) * 2012-08-27 2014-05-13 Stmicroelectronics Pte Ltd. Method of selectively deglazing P205
JP6114108B2 (ja) * 2013-05-20 2017-04-12 信越化学工業株式会社 太陽電池の製造方法
KR20150007394A (ko) * 2013-07-10 2015-01-21 현대중공업 주식회사 양면수광형 태양전지의 제조방법
CN104157740B (zh) * 2014-09-03 2017-02-08 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种n型双面太阳能电池的制备方法
DE102015226516B4 (de) * 2015-12-22 2018-02-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verfahren zur Dotierung von Halbleitersubstraten mittels eines Co-Diffusionsprozesses
JP6356855B2 (ja) * 2017-03-16 2018-07-11 信越化学工業株式会社 太陽電池の製造方法
TW201903851A (zh) * 2017-06-13 2019-01-16 日商東京應化工業股份有限公司 太陽電池元件用矽基板之製造方法
CN109301031B (zh) * 2018-09-12 2021-08-31 江苏林洋光伏科技有限公司 N型双面电池的制作方法
CN110085699A (zh) * 2019-04-22 2019-08-02 通威太阳能(成都)有限公司 一种具有钝化接触结构的p型高效电池及其制作方法
CN110233180A (zh) * 2019-06-02 2019-09-13 苏州腾晖光伏技术有限公司 P型背面隧穿氧化钝化接触太阳能电池的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5665175A (en) * 1990-05-30 1997-09-09 Safir; Yakov Bifacial solar cell
EP0999598A1 (en) * 1998-11-04 2000-05-10 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Solar cell and method for fabricating a solar cell
US20050133084A1 (en) * 2003-10-10 2005-06-23 Toshio Joge Silicon solar cell and production method thereof
EP1575087A2 (en) * 2000-11-29 2005-09-14 Origin Energy Solar Pty.Ltd Semiconductor wafer processing to increase the usable planar surface area

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4451969A (en) * 1983-01-10 1984-06-05 Mobil Solar Energy Corporation Method of fabricating solar cells
US4557037A (en) * 1984-10-31 1985-12-10 Mobil Solar Energy Corporation Method of fabricating solar cells
US5082791A (en) * 1988-05-13 1992-01-21 Mobil Solar Energy Corporation Method of fabricating solar cells
US5468652A (en) 1993-07-14 1995-11-21 Sandia Corporation Method of making a back contacted solar cell
US5792280A (en) * 1994-05-09 1998-08-11 Sandia Corporation Method for fabricating silicon cells
JP4812147B2 (ja) * 1999-09-07 2011-11-09 株式会社日立製作所 太陽電池の製造方法
DE10021440A1 (de) * 2000-05-03 2001-11-15 Univ Konstanz Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und nach diesem Verfahren hergestellte Solarzelle
JP2002057352A (ja) 2000-06-02 2002-02-22 Honda Motor Co Ltd 太陽電池およびその製造方法
US7435361B2 (en) * 2005-04-14 2008-10-14 E.I. Du Pont De Nemours And Company Conductive compositions and processes for use in the manufacture of semiconductor devices
JP4657068B2 (ja) * 2005-09-22 2011-03-23 シャープ株式会社 裏面接合型太陽電池の製造方法
US20080057220A1 (en) * 2006-01-31 2008-03-06 Robert Bachrach Silicon photovoltaic cell junction formed from thin film doping source
JP2008112847A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 単結晶シリコン太陽電池の製造方法及び単結晶シリコン太陽電池
EP2191479A1 (en) * 2007-10-18 2010-06-02 E. I. du Pont de Nemours and Company Conductive compositions and processes for use in the manufacture of semiconductor devices: flux materials
DE102008019402A1 (de) * 2008-04-14 2009-10-15 Gebr. Schmid Gmbh & Co. Verfahren zur selektiven Dotierung von Silizium sowie damit behandeltes Silizium-Substrat
US8183081B2 (en) * 2008-07-16 2012-05-22 Applied Materials, Inc. Hybrid heterojunction solar cell fabrication using a metal layer mask
US7838400B2 (en) * 2008-07-17 2010-11-23 Applied Materials, Inc. Rapid thermal oxide passivated solar cell with improved junction
US8231934B2 (en) * 2008-11-26 2012-07-31 E. I. Du Pont De Nemours And Company Conductive paste for solar cell electrode
US20120227794A1 (en) * 2009-09-18 2012-09-13 Applied Materials, Inc. Threshold adjustment implants for reducing surface recombination in solar cells
WO2011050399A1 (en) * 2009-10-26 2011-05-05 Newsouth Innovations Pty Limited Improved metallization method for silicon solar cells
US8586862B2 (en) * 2009-11-18 2013-11-19 Solar Wind Technologies, Inc. Method of manufacturing photovoltaic cells, photovoltaic cells produced thereby and uses thereof
KR101141578B1 (ko) * 2010-09-14 2012-05-17 (주)세미머티리얼즈 태양전지 제조방법.
WO2012145060A1 (en) * 2011-04-21 2012-10-26 Applied Materials, Inc. Method of forming p-n junction in solar cell substrate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5665175A (en) * 1990-05-30 1997-09-09 Safir; Yakov Bifacial solar cell
EP0999598A1 (en) * 1998-11-04 2000-05-10 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Solar cell and method for fabricating a solar cell
EP1575087A2 (en) * 2000-11-29 2005-09-14 Origin Energy Solar Pty.Ltd Semiconductor wafer processing to increase the usable planar surface area
US20050133084A1 (en) * 2003-10-10 2005-06-23 Toshio Joge Silicon solar cell and production method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Fabrication of large area silicon solar cells by rapid thermal processing", APPLIED PHYSICS LETTERS, AIP, AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS, MELVILLE, NY, vol. 67, no. 16, 16 October 1995 (1995-10-16), pages 2335 - 2337, XP012013804, ISSN: 0003-6951 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2210283B2 (en) 2015-07-15
AU2008321599A1 (en) 2009-05-22
WO2009064183A1 (en) 2009-05-22
ES2375324T3 (es) 2012-02-28
US8445312B2 (en) 2013-05-21
KR101515255B1 (ko) 2015-04-24
KR20100102113A (ko) 2010-09-20
US20100319771A1 (en) 2010-12-23
JP2011503896A (ja) 2011-01-27
CN101919070A (zh) 2010-12-15
EP2210283B1 (en) 2011-10-19
EP2210283A1 (en) 2010-07-28
CN101919070B (zh) 2012-10-10
ATE529897T1 (de) 2011-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2000999C2 (nl) Werkwijze voor het fabriceren van kristallijn silicium zonnecellen met gebruikmaking van co-diffusie van boor en fosfor.
US20100032012A1 (en) Solar cell and method of manufacturing the same
AU2013200622B2 (en) Solar cell and method of manufacturing the same
JP2007521668A5 (nl)
Ebong et al. High efficiency inline diffused emitter (ILDE) solar cells on mono‐crystalline CZ silicon
JP4846219B2 (ja) 結晶シリコン太陽電池の製造方法
KR101541660B1 (ko) n 형 확산층 형성 조성물, n 형 확산층의 제조 방법, 및 태양 전지 소자의 제조 방법
CN106133922B (zh) 太阳能电池的制造方法以及太阳能电池
JP6114108B2 (ja) 太陽電池の製造方法
US9330917B2 (en) Passivation layer for workpieces formed from a polymer
CN105914239B (zh) 一种n型双面电池的制备方法
JP2018092982A (ja) 太陽電池の製造方法
JP2011171600A (ja) 不純物拡散成分の拡散方法、および太陽電池の製造方法
JP5715509B2 (ja) 太陽電池、及び太陽電池の製造方法
CN103715310B (zh) 一种太阳能电池用多晶硅片的钝化处理方法
JP6114170B2 (ja) 太陽電池の製造方法
TWI501292B (zh) 形成圖案化摻雜區的方法
JP6356855B2 (ja) 太陽電池の製造方法
JPWO2017099020A1 (ja) 半導体素子の製造方法および太陽電池の製造方法
Stüwe et al. Inkjet-printed diffusion barrier for structured doping areas from doped PECVD silicate glasses
KR101161805B1 (ko) 후면접합 태양전지 및 그 제조방법
CN107078178A (zh) 太阳能电池及其制造方法
JP2012151383A (ja) 太陽電池の製造方法
KR20150024485A (ko) Perl형 태양전지의 제조방법
TW201019493A (en) Method of manufacturing crystalline silicon solar cells using co diffusion of Boron and phosphorus

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20171201