[发明专利]使用厚层转移工艺制造太阳能电池的方法和结构

权利要求书

1.一种用于使用大规模注入工艺制造光伏电池的方法，所述方法 包括：

提供瓦型半导体衬底，所述瓦型半导体衬底具有表面区、 解理区和位于所述表面区和所述解理区之间且将被去除的第 一厚度的材料；

使用高能量注入工艺、通过所述表面区将能够以质子模 式操作的多个氢粒子引入所述解理区的附近；

将所述瓦型半导体衬底的所述表面区耦合至衬底的第一 表面区，所述衬底包括所述第一表面区和第二表面区；

对所述半导体衬底进行解理以从所述瓦型半导体衬底去 除所述第一厚度的材料；以及

至少由与所述衬底叠置的以瓦型为特征的所述第一厚度 的材料形成太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一厚度的材料包括 单晶硅材料。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解理包括受控解理工 艺。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解理包括热解理工艺。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述瓦型半导体衬底处 在介于200至850摄氏度之间的温度范围内时，进行氢粒子引 入。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述瓦型半导体衬底处 在介于300至600摄氏度之间的温度范围内时，进行氢粒子引 入。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解理包括初始处理以 及扩展处理，以将所述第一厚度的材料从所述瓦型半导体衬底 的剩余部分去除。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氢粒子以H+模式提 供。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高能量注入工艺在从 300keV至2.1MeV的能量范围内使用完全非质量选择的H+。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高能量注入工艺在从 2.1MeV至5MeV的能量范围内使用H+。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述高能量注入工艺提 供范围从50um至220um的所述第一厚度的硅材料。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一厚度的材料被 设置为独立于操作衬底。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述瓦型半导体衬底包括 用于防止同时注入污染物的叠置电介质层，所述叠置电介质层 用做屏蔽层。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一厚度的材料的所 述表面区附着至背衬衬底，从而露出所述第一厚度的材料的背 面表面区。

15.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：

提供具有垂直于主表面的晶格取向、以及通过注入氢而 在表面下解理平面中形成的多个吸收点或多个缺陷区的半导 体衬底；以及

施加来自离子束和/或热能束的能量以在所述解理平面上 给予断裂应力，并执行受控解理工艺以释放独立膜。

16.根据权利要求15的方法，其中，垂直于被注入的所述半导体 衬底表面的晶格方向是<100>。

17.根据权利要求15的方法，其中，施加至所述半导体衬底的来 自离子束的热量给予所述断裂应力。

18.根据权利要求15的方法，其中，施加热能束以将所述断裂应 力给予所述半导体衬底。

19.根据权利要求18的方法，其中，所述热能束包括激光束。

20.根据权利要求18的方法，其中，来自所述热能束的热量产生 沿给予所述断裂应力的所述解理平面方向的热梯度。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述热能束在沿所述解 理平面的方向上被扫描。