[发明专利]太阳能电池及其制备方法、N型掺杂硅膜的处理方法

说明书

本公开的实施例提供一种太阳能电池及其制备方法、N型掺杂硅膜的处理方法以及半导体器件。该太阳能电池的制备方法包括：提供硅片；在第一温度下在所述硅片的第一主表面上形成N型掺杂硅膜，同时在所述硅片的除所述第一主表面的至少部分表面上也绕镀形成所述N型掺杂硅膜；在第二温度下对所述N型掺杂硅膜进行热处理；在进行所述热处理之后，腐蚀去除所述硅片的除所述第一主表面之外的表面上的所述N型掺杂硅膜；利用所述硅片制备得到所述太阳能电池，其中所述第一温度低于第二温度。在本公开的实施例中，通过在腐蚀去除N型掺杂硅膜之前对其进行热处理，能够减少所述N型掺杂硅膜中的非活性掺杂元素含量，缩短腐蚀时间，提升工艺效率。

技术领域

本公开的实施例涉及一种太阳能电池及其制备方法、N型掺杂硅膜的处理方法以及半导体器件。

背景技术

N型掺杂硅膜，例如，磷掺杂硅膜，可以用于制备电子元器件，既可以用于制备薄膜晶体管的栅电极，又可以用于钝化晶体硅太阳能电池的表面。对于太阳能电池领域而言，N型掺杂硅膜对N型硅片表面具有优良的钝化效果，双面对称N型掺杂硅膜钝化硅片的Implied Voc(拟开路电压)值可达到745mV以上。

隧穿氧钝化接触(TOPCon)太阳电池是2013年来由德国弗兰霍夫研究所提出的一种新型硅太阳电池。在电池片的背面上覆盖一层超薄氧化硅层，再覆盖一层掺杂的多晶硅或非晶硅层，然后经过高温退火形成高掺杂多晶硅(n+)背接触。其电池的背面结构依次为n型硅片/超薄隧穿氧化层/n+多晶硅层/钝化层/金属电极层。

发明内容

一方面，本公开的实施例提供一种太阳能电池的制备方法，包括：提供硅片；在第一温度下在所述硅片的第一主表面上形成N型掺杂硅膜，同时在所述硅片的除所述第一主表面的至少部分表面上也因绕镀而形成所述N型掺杂硅膜；在第二温度下对所述N型掺杂硅膜进行热处理；在进行所述热处理之后，腐蚀去除所述硅片的除所述第一主表面之外的表面上的所述N型掺杂硅膜；利用所述第一主表面上形成有所述N型掺杂硅膜的所述硅片制备得到所述太阳能电池，其中所述第一温度低于第二温度。

例如，在腐蚀去除所述第一主表面之外的表面上的所述N型掺杂硅膜之后，所述制备方法还包括：在第三温度下退火处理所述第一主表面形成的N型掺杂硅膜，所述第三温度高于第一温度

例如，所述在第二温度下对所述N型掺杂硅膜进行热处理包括：在温度为580-1000℃的范围内，对所述N型掺杂硅膜进行5-200分钟的热处理，以降低所述N型掺杂硅膜中的非活性掺杂原子含量。

例如，所述在所述第二温度下对所述N型掺杂硅膜进行热处理包括：在温度为590℃-750℃的范围内，对所述N型掺杂硅膜进行10-60分钟的热处理，以降低所述N型掺杂硅膜中的非活性掺杂原子含量。

例如，所述在第一温度下在所述硅片的第一主表面上形成所述N型掺杂硅膜之前，还包括：在所述硅片的除所述第一主表面的表面上形成阻挡层。

例如，所述阻挡层包括氧化硅层、硼掺杂氧化硅层、氮化硅层或者上述任意的组合，所述阻挡层的厚度范围为30nm-500nm。

例如，所述在第一温度下在所述硅片的第一主表面上形成N型掺杂硅膜，同时在所述硅片的除所述第一主表面的至少部分表面上也因绕镀而形成所述N型掺杂硅膜包括：在第一温度下在所述硅片的第一主表面上原位沉积所述N型掺杂硅膜，同时在所述硅片的除所述第一主表面的至少部分表面上也因绕镀而原位沉积所述N型掺杂硅膜，所述N型掺杂硅膜是原位N型掺杂硅膜。

例如，在第一温度下在所述硅片的第一主表面上原位沉积所述N型掺杂硅膜，同时在所述硅片的除所述第一主表面的至少部分表面上也因绕镀而原位沉积所述N型掺杂硅膜包括：利用含硅气体和含N型掺杂元素气体作为反应前驱体，在低于580℃的温度下，原位沉积厚度范围在2nm-2000nm内的所述原位N型掺杂硅膜。

例如，所述N型掺杂硅膜是磷掺杂硅膜，所述含硅气体是硅烷，所述含N型掺杂元素气体是磷烷。