[发明专利]半导体衬底的形成方法以及太阳能电池的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种太阳能电池用半导体衬底的形成方法以及太阳能电池的制作方法。

背景技术

太阳能电池作为各种仪器的驱动能源已被进行了广泛的研究，通过科学家的不断努力，太阳能电池的制作成本已经显著的降低。在太阳能电池的制作中，大于45％的制作成本用于硅的制作上，所述硅用于形成PN结，并最终将太阳能转化为电能。为了降低太阳能电池的制作成本，科学家们通过努力，采用较薄的“薄膜硅”替代厚的“硅晶圆”。

美国专利6258698提供了一种薄膜硅层的制作方法，首先在硅晶圆上形成多孔硅层，所述多孔硅层可以通过阳极氧化法形成，随后在多孔硅层上生长薄膜硅层，随后，将所述的薄膜硅层从多孔硅层上分离出来。分离出来的薄膜硅层被用于制作太阳能电池。

所述薄膜硅层的制作方法中，薄膜硅层从硅晶圆上分离之后，硅晶圆也再次利用，但是由于硅晶圆通过阳极氧化法形成多孔硅层，所以硅晶圆可再次利用的次数非常有限。

由于所述的薄膜硅层是在多孔硅层上生长出来的，因此，形成的薄膜硅层的质量不好，用于形成太阳能电池时，影响太阳能电池的光电转换效率。

发明内容

有鉴于此，本发明解决的技术问题是提供一种半导体衬底的形成方法，所述的半导体衬底的制作成本低，质量较好，可用于制作太阳能电池。

本发明还提供了采用所述半导体衬底形成太阳能电池的方法。

一种半导体衬底的形成方法，包括：提供基体材料；在基体材料上依次形成第一材料层和第二材料层，所述第一材料层和第二材料层构成PN结；在第一材料层内进行离子注入，形成离子注入层，所述离子注入层靠近第一材料层和基体材料的连接面；在第二材料层上形成支撑层；退火；在离子注入层的位置分离所述基体材料和第一材料层。

可选的，所述第一材料层和第二材料层采用外延生长工艺形成。

可选的，所述第一材料层为N型掺杂硅，所述第二材料层为P型掺杂硅。

可选的，所述第一材料层为P型掺杂硅，所述第二材料层为N型掺杂硅。

可选的，所述离子注入层内的注入离子为氢离子或者硼离子或者氢离子和硼离子。

可选的，所述离子注入层与第一材料层和基体材料的连接面的距离为10埃至1000埃。

可选的，第一材料层的厚度为1～10μm，第二材料层的厚度为1～10μm。

一种太阳能电池的制作方法，包括：提供基体材料；在基体材料上依次形成第一材料层和第二材料层，所述第一材料层和第二材料层构成PN结；在第一材料层内进行离子注入，形成离子注入层，所述离子注入层靠近第一材料层和基体材料的连接面；在第二材料层上形成支撑层；退火；将离子注入层分离和基体材料从第一材料层上分离；在第一材料层上形成钝化层并刻蚀所述钝化层形成开口，所述开口成均匀或者不均匀的分布；在所述开口内壁形成籽晶层；在所述的籽晶层上形成导电层。

可选的，所述第一材料层和第二材料层采用外延生长工艺形成。

可选的，所述第一材料层为N型掺杂硅，所述第二材料层为P型掺杂硅。

可选的，所述第一材料层为P型掺杂硅，所述第二材料层为N型掺杂硅。

可选的，所述离子注入层内的注入离子为氢离子或者硼离子或者氢离子和硼离子。

可选的，所述离子注入层与第一材料层和基体材料的连接面的距离为10埃至1000埃。

可选的，第一材料层的厚度为1～10μm，第二材料层的厚度为1～10μm。

可选的，所述籽晶层为TiW/Ag，所述的导电层为Ag。

与现有技术相比，上述方案具有以下优点：

本发明所述半导体衬底的形成方法，在基体材料上形成由第一材料层和第二材料层形成的PN结以及支撑层，并通过离子注入的方法在第一材料层内、与基体材料和第一材料层的连接面靠近的位置注入氢离子等能够使离子注入层产生气泡的离子，随后，分离所述第一材料层与基体材料，形成可用于形成太阳能电池的半导体衬底，由于分离的基体材料可重复利用，节省制作成本，并且，工艺简单可控。

进一步，所述形成半导体衬底的方法，第一材料层和第二材料层是通过外延生长工艺在基体材料上形成的，因此，第一材料层和第二材料层的质量较好。

本发明所述太阳能电池的制作方法工艺简单，太阳能电池的制作方法成本低，形成PN结的第一材料层和第二材料层采用外延生长工艺形成，质量较好。

附图说明

图1至图5为本发明实施例1所述半导体衬底的制作方法的结构示意图；