RU1648224C - Способ изготовления фотопреобразователя - Google Patents
Способ изготовления фотопреобразователя Download PDFInfo
- Publication number
- RU1648224C RU1648224C SU884623153A SU4623153A RU1648224C RU 1648224 C RU1648224 C RU 1648224C SU 884623153 A SU884623153 A SU 884623153A SU 4623153 A SU4623153 A SU 4623153A RU 1648224 C RU1648224 C RU 1648224C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- contact
- layer
- temperature
- photoconverter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых фотопреобразователей и решает техническую задачу, состоящую в получении планарного p-n-перехода, контактной сетки и выводе ее на тыльную сторону фотопреобразователя в едином термическом цикле. Цель изобретения - повышение качества фотопреобразователя при упрощении технологии. Формируют p-n-переход из слоя стекла, содержащего примесь легирующего элемента, который наносится на поверхность кременной подложки из раствора боросодержащей композиции. В слое стекла методом фотолитографии или лазерного скрайбирования вскрывают "окна" до поверхности кремния по форме контактного рисунка. Подложку разделяют на части в местах вывода лицевой контактной сетки на тыльную сторону фотопреобразователя, устанавливая между ними зазор от 10-5 до 10-4м м. Затем подложку приводят в контакт с жидким алюминием или его сплавом, насыщенным от 10 до 50 мас. % акцепторным элементом. Температура контактирования 927-1173 К время изменяется от 0,3 до 2 с. После этого подложку выдерживают при температуре диффузии 1123-1373 К в течение 6·102 - 1,8·103 с. . Способ позволяет обеспечить низкую энергоемкость процесса и высокую производительность. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технологии полупроводниковых фотопреобразователей (ФП) и может найти применение в технологии твердотельных интегральных и гибридных схем.
Цель изобретения - повышение качества ФП при упрощении технологии изготовления.
На чертеже схематически представлена кремниевая подложка, в сечении.
На чертеже обозначены подложка 1, лицевая контактная сетка 2, слой 3, эвтектики, выводящей контактную сетку на тыл ФП; рабочий р-n-переход 4, тыльный контакт 5.
П р и м е р 1. На поверхность монокристаллической кремниевой пластины n-типа проводимости наносят слой боросиликатного стекла толщиной 0,5-0,05 мкм. В слое стекла вскрывают "окна" по форме контактной гребенки с основным собирающим контактом, проходящим через центр пластины. Пластину разделяют пополам вдоль основного собирающего контакта с зазором, равным 10-5 м. При температуре 927 К подложку приводят в контакт с жидким алюминием на время 2 с. Затем подложку выдерживают при температуре диффузии 1123 К в течение времени 1,8 х 10 с3 и охлаждают со скоростью, не превышающей 10 К/мин.
Металлографические исследования шлифов полученных структур показали следующие значения для ширины алюминиевой прослойки эвтектического состава (11,7% Si) и толщины слоя твердых растворов кремния: у лицевой поверхности подложки ширина эвтектики составляла 40-42 мкм, у тыльной 48-50 мкм, толщиной твердого раствора составляла 10-12 мкм. Концентрация акцепторов и твердом растворе близка к предельной 2˙1019 атм/см3. Проводимость электрического слоя близка к проводимости чистого алюминия. Средний КПД ФП с двойным просветлением при интенсивности падающего излучения 55 МВт/см2 и температуре 25оС составлял 15,5%. Тыльный контакт создавался напылением.
П р и м е р 2. Условия подготовки пластин аналогичны примеру 1. Перед контактированием подложки с расплавом алюминия подложку разделяют с зазором 10-4 м. При температуре 1173 К подложку приводят в контакт с жидким алюминием или его сплавом с галлием (30 мас.%) на время 0,3 с. Температурно-временные режимы диффузии: температура 1373 К, время 6˙102 с. Скорость охлаждения 5 К/мин. Замеры параметров эвтектического слоя дали следующие результаты: ширина эвтектики у лицевой поверхности подложки составляла 50-60 мкм, у тыльной 45-50 мкм; толщина твердого раствора кремния составляла 20-25 мкм. Средний КПД ФП при тех же условиях составлял 15,5%.
П р и м е р 3. Условия подготовки пластин аналогичны примеру 1. Перед контактированием подложку разделяют пополам с зазором 5˙10-5 м. В контакт подложку проводят при температуре 1023 К на время 0,8 с. После удаления с поверхности подложки, закрытой боросиликатным стеклом алюминия, подложку выдерживают при температуре диффузии, равной 1123 К в течение 9˙102 с. При этом ширина слоя эвтектики у лицевой поверхности подложки составляла 30-35 мкм, у тыльной 25-30 мкм; толщина твердого раствора кремния 15-18 мкм. Концентрация алюминия в твердом растворе близка к предельной 18˙1019 атм/см3. Максимальный КПД ФП под осветителем (мощность 55 мВт/см2, t = 25оС) приближался к 16%.
П р и м е р 4. На кремниевую монокристаллическую пластину р-типа проводимости наносят с лицевой стороны фосфоросиликатное стекло, с тыла боросиликатное стекло толщиной 0,5-0,6 мкм. В фосфоросиликатном стекле методом фотолитографии вскрывают окна в виде "гребенки" с основным собирающим контактом, проходящим через центр пластины. Пластину механически разделяют на две половины через центр полосы основного собирающего контакта и полученные торцы оттравливают. Затем соединяют обе половины вместе с зазором 10-5 м. При температуре 1073 К подложку приводят в контакт с жидким оловом, насыщенным сурьмой, в течение 30 с и далее при температуре диффузии 1123 К в течение 1,8˙103 с, а затем охлаждают. Тыльный контакт наносят напылением.
Металлографические исследования шлифов полученных структур ФП позволили установить геометрические параметры эвтектического слоя, выводящего лицевую контактную сетку на тыл ФП. На лицевой стороне ширина слоя составляла 15-20 мкм, на тыльной стороне 12-15 мкм. Проводимость слоя близка к проводимости чистого олова. ФП, изготовленный на такой структуре, под осветителем (W ≈135 мВт/см2; t = 25оС) дал средний КПД, близкий к 15%.
П р и м е р 5. Условия подготовки подложки аналогичны примеру 1. Зазор между обеими половинами пластины устанавливают равным 10-4 м. В контакт с жидким оловом подложку приводят при температуре 1223 К в течение времени 5 с и далее выдерживают при температуре диффузии, равной 1373 К, в течение 6˙102 с. Подложки охлаждают при скорости охлаждения, не превышающей 10 К/мин. На тыл напыляют контакт Тi-Pd-Ag, на лице формируют просветление.
При этом у лицевой стороны ФП ширина слоя олова составляла 120-130 мкм, у тыльной 110-120 мкм. Средняя толщина твердого раствора кремния не превышала 20 мкм. Средняя эффективность ФП составляла 14,5%.
П р и м е р 6. Подготовка подложек аналогична условиям примеров 1, 2. Зазор между половинами пластины устанавливается равным 2˙10-5 м. При температуре 1173 К подложку приводили в контакт с жидким оловом, насыщенным сурьмой, на время 7 с и выдерживали при температуре диффузии 1173 К в течение времени 9˙102 с. Измерения ширины эвтектического слоя олова со стороны его нанесения дали величину 30-35 мкм, со стороны тыла 25-30 мкм. Толщина твердых растворов кремния по обе стороны эвтектического слоя составляла 10-15 мкм. Средний КПД ФП составлял 16%.
Способ изготовления фотопреобразователя, основанный на использовании жидкофазного способа формирования контактной сетки с одновременным выводом ее на тыльную сторону ФП посредством эвтектического слоя, сформированного в зазоре между частями подложки, непосредственно в процессе диффузии, в сравнении с прототипом имеет следующие преимущества.
Способ позволяет выводить лицевую контактную сетку на тыльную сторону ФП, что упрощает способ, коммутацию и сборку солнечных батарей, а также увеличивает фотоактивную поверхность фотопреобразователей.
Простой мультипликацией подобных структур на одной монокристаллической подложке можно легко реализовать структуры ФП на вертикальных мультипереходах и высоковольтных ФП.
Отсутствие промежуточных операций между процессами формирования контактной сетки, вывода ее на тыльную сторону и формирования рабочего р-n-перехода повышает качество структур, упрощает технологию, повышает производительность и делает возможным автоматизацию технологического процесса.
Claims (2)
1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, включающий нанесение на поверхность полупроводниковой подложки слоя фосфоро-и(или) боросиликатного стекла с содержанием бора 10 - 50% и фосфора 5 - 45%, формирование контактной сетки путем вскрытия контактных окон в стеклах, нанесение жидкого металла-растворителя и термообработку с последующим охлаждением при скорости охлаждения, не превышающей 10 К/мин, отличающийся тем, что, с целью повышения качества фотопреобразователя при упрощении технологии, перед формированием контактной сетки в местах выхода сетки на тыльную сторону фотопреобразователя подложку разделяют на части с зазором 10- 5 - 10- 4 м, а термообработку проводят при температуре 1123 - 1373 К в течение 6 · 102 - 1,8 · 103 с.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлрастворителя наносят алюминий или его сплав, насыщенный акцепторным элементом в количестве 10 - 50 мас.%, при температуре 927 - 1173 К в течение 0,3 - 2 с.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884623153A RU1648224C (ru) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | Способ изготовления фотопреобразователя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884623153A RU1648224C (ru) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | Способ изготовления фотопреобразователя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1648224C true RU1648224C (ru) | 1995-01-09 |
Family
ID=30441173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884623153A RU1648224C (ru) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | Способ изготовления фотопреобразователя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1648224C (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2571167C2 (ru) * | 2010-12-06 | 2015-12-20 | Син-Эцу Кемикал Ко., Лтд. | Солнечный элемент и модуль солнечного элемента |
-
1988
- 1988-12-20 RU SU884623153A patent/RU1648224C/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1356886, кл. H 01L 21/28, 1986. * |
Патент Японии N 59-31871, кл. H 01L 21/28, 1984. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2571167C2 (ru) * | 2010-12-06 | 2015-12-20 | Син-Эцу Кемикал Ко., Лтд. | Солнечный элемент и модуль солнечного элемента |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2637922B2 (ja) | 薄膜光電池デバイスの製造方法 | |
EP0035561B1 (en) | Improved method of crystallizing amorphous material with a moving energy beam | |
US5137835A (en) | Method for manufacturing a chalcopyrite solar cell | |
US4239810A (en) | Method of making silicon photovoltaic cells | |
NL8420012A (nl) | Werkwijze voor het vervaardigen van zonnecellen. | |
JP2007525014A (ja) | 薄型シリコンウェハ上のエミッタラップスルーバックコンタクトソーラーセル | |
JPH0520914B2 (ru) | ||
SG182734A1 (en) | Composition for forming n-type diffusion layer, method for forming n-type diffusion layer, and method for producing photovoltaic cell | |
US20140060385A1 (en) | Composition for forming n-type diffusion layer, method for forming n-type diffusion layer, and method for producing photovoltaic cell | |
JPWO2011024264A1 (ja) | 太陽電池セルおよびその製造方法 | |
TW201442970A (zh) | 形成n型擴散層的組成物、n型擴散層的製造方法及太陽電池元件的製造方法 | |
CN1278565A (zh) | 具有结构氧掺杂的硅及其生产方法和用途 | |
KR960001468B1 (ko) | 반사 방지막을 갖는 태양 전지의 제조방법 | |
RU1648224C (ru) | Способ изготовления фотопреобразователя | |
JP6232993B2 (ja) | 半導体基板の製造方法、半導体基板、太陽電池素子の製造方法及び太陽電池素子 | |
US3895975A (en) | Method for the post-alloy diffusion of impurities into a semiconductor | |
JP5176159B1 (ja) | n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法 | |
WO2021088443A1 (zh) | 太阳能电池组件生产方法及太阳能电池组件 | |
JP5349523B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
DE102010028187A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Metal-Wrap-Through-Solarzelle sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte Metal-Wrap-Through-Solarzelle | |
JPWO2011132781A1 (ja) | n型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法 | |
CN114582992B (zh) | 超掺杂硅太阳能电池及其制备方法、以及真空镀膜装置 | |
Luque et al. | Internal quantum efficiency of back illuminated n+ pp+ solar cells | |
US20110195540A1 (en) | Composition for forming p-type diffusion layer, method for forming p-type diffusion layer, and method for producing photovoltaic cell | |
US4033786A (en) | Temperature gradient zone melting utilizing selective radiation coatings |