[发明专利]选择性射极太阳能电池的制程有效

专利信息
申请号: 200910309365.1 申请日: 2009-11-06
公开(公告)号: CN102054898A 公开(公告)日: 2011-05-11
发明(设计)人: 巫勇贤;王立康;荆凤德 申请(专利权)人: 国立清华大学
主分类号: H01L31/18 分类号: H01L31/18
代理公司: 长沙正奇专利事务所有限责任公司 43113 代理人: 何为
地址: 中国台湾新*** 国省代码: 中国台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 选择性 太阳能电池
【权利要求书】:

1.一种选择性射极太阳能电池的制程,其特征在于:包含下列步骤:

a、在一基材顶面形成一由氮化硅构成并使该基材预定区域裸露的遮阻图像;

b、将一掺杂元素透过该遮阻图像掺杂入该基材中,使该基材内对应于该遮阻图像遮覆的区域形成电性与该半导体材料相反的轻掺杂扩散区,其余对应于未被该遮阻图像遮覆的区域形成电性与该半导体材料相反的重掺杂扩散区,其中,该重掺杂扩散区的掺杂浓度大于该轻掺杂扩散区且小于该掺杂元素于该基材的扩散极限值,而使该基材形成照光产生光电流的电性接面结构;

c、移除该遮阻图像;

d、对应于该重掺杂扩散区上形成一与该基材电连接的前电极,并于该基材底面形成一与该基材电连接并与该前电极配合将光电流导出的背电极。

2.如权利要求1所述的选择性射极太阳能电池的制程,其特征在于:所述步骤a使用的该基材含硅,且先自该基材顶面氮化形成一氮化硅薄层后,再图案化该氮化硅薄层形成该遮阻图像。

3.如权利要求2所述的选择性射极太阳能电池的制程,其特征在于:所述步骤a是选用p型硅晶圆作为基材,并用氨电浆自该基材顶面氮化形成该氮化硅薄层,其中,该氮化硅薄层的厚度不大于12nm,且组成是SiNx,0.2≤x≤5.0;且该步骤b中是选择磷、砷、或锑或其组合作为掺杂元素。

4.如权利要求3所述的选择性射极太阳能电池的制程,其特征在于:所述步骤b是于700℃~1050℃将掺杂源中的掺杂元素扩散掺杂入该基材中,且该步骤c选用同时移除遮阻图像与该掺杂源但不蚀刻基材的蚀刻剂,同步蚀刻移除该遮阻图像与该掺杂源。

5.如权利要求2所述的选择性射极太阳能电池的制程,其特征在于:所述步骤a是选用n型硅晶圆作为基材,并用氨电浆自该基材顶面氮化形成该氮化硅薄层,其中,该氮化硅薄层的厚度不大于12nm,且组成是SiNx,0.2≤x≤5.0;且该步骤b选择硼、铝、镓、铟、或铊或其组合作为掺杂元素。

6.如权利要求5所述的选择性射极太阳能电池的制程,其特征在于:所述步骤b于650℃~1050℃将掺杂源中的掺杂元素扩散掺杂入该基材中,且该步骤c选用同时移除遮阻图像与该掺杂源但不蚀刻基材的蚀刻剂,同步蚀刻移除该遮阻图像与该掺杂源。

7.如权利要求2所述的选择性射极太阳能电池的制程,其特征在于:所述步骤a移除该氮化硅薄层预定区域使该基材表面对应的区域裸露后,还自该基材表面对应的区域向下移除预定厚度的基材结构而成一没有被该遮阻图像遮覆的预备渠道,且该步骤d是将导电材料填置于该预备渠道中形成该前电极。

8.如权利要求7所述的选择性射极太阳能电池的制程,其特征在于:所述步骤a选用p型硅晶圆作为基材,并用氨电浆自该基材顶面氮化形成该氮化硅薄层,其中,该氮化硅薄层的厚度不大于12nm,且组成是SiNx,0.2≤x≤5.0;且该步骤b是选择磷、砷、或锑或其组合作为掺杂元素。

9.如权利要求8所述的选择性射极太阳能电池的制程,其特征在于:所述步骤b于700℃~1050℃将掺杂源中的掺杂元素扩散掺杂入该基材中,且该步骤c选用同时移除遮阻图像与该掺杂源但不蚀刻基材的蚀刻剂,同步蚀刻移除该遮阻图像与该掺杂源。

10.如权利要求9所述的选择性射极太阳能电池的制程,其特征在于:所述步骤d是在移除遮阻图像后的具有预备渠道的基材上以喷洒或印刷方式形成一由导电材料构成且需填充该预备渠道的导电层,再自导电层向下蚀刻到至少能除去在非预备渠道区域的导电层层体且同时能保留在预备渠道内的导电材料,而形成该前电极。

11.如权利要求9所述的选择性射极太阳能电池的制程,其特征在于:所述步骤d是先在步骤c之前进行,且在移除遮阻图像前的具有预备渠道的基材上以喷洒或印刷方式形成一由导电材料构成且需填充该预备渠道的导电层,再自导电层向下蚀刻到至少能除去在非预备渠道区域的导电层层体且同时能保留在预备渠道内的导电材料,而形成该前电极。

12.如权利要求7所述的选择性射极太阳能电池的制程,其特征在于:所述步骤a是选用n型硅晶圆作为基材,并用氨电浆自该基材顶面氮化形成该氮化硅薄层,其中,该氮化硅薄层的厚度不大于12nm,且组成是SiNx,0.2≤x≤5.0;且该步骤b是选择硼、铝、镓、铟、或铊或其组合作为掺杂元素。

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