[发明专利]利用激光制作垂直多结太阳能电池片的方法

摘要

一种利用激光在半导体材料中制作垂直多结太阳能电池片的方法，将半导体材料放在装有透明窗口的真空室中，真空室安装在三维移动平台上，利用激光对处于杂质氛围中的半导体材料进行区域选择性掺杂形成p型层或n型层掺杂条纹序列，形成的p-n结或p-i-n结序列的耗尽层平面垂直于光照面，在背面刻蚀电极槽从而制作垂直多结太阳能电池片。本发明为垂直多结太阳能电池片提供了廉价、简易的全激光制作工艺。

主权项

一种利用激光制作垂直多结太阳能电池片的方法，其特征在于该方法采用的激光（10）具有介于100皮秒和100飞秒之间的脉冲宽度，介于1kHz与500kHz之间的脉冲重复率R，介于500‑1100nm的波长；该方法采用的加工装置包括定位精度高于5μm的三维移动平台（3），控制三维平台升降和平面直线运动的计算机；安装在所述的三维移动平台（3）上的真空室（2）；装在该真空室（2）顶部的透明窗口（5）；装在真空室（2）上的进气口（6）和出气口（8）；磷烷（PH3）和二硼烷（B2H6）气体接至进气口（6）并由进气阀门（7）控制；出气口（8）接至真空泵，由出气阀门（9）控制；入射激光（10）通过物镜（4）聚焦后经所述的透明窗口（5）入射到真空室（2）内，该方法包括以下步骤：①将待加工的半导体材料（1）放置在真空室（2）中央(平台坐标系的原点)，旋转待加工的半导体材料（1）使三维移动平台的X方向和Y方向平行于半导体材料的定向边（晶圆）或直角边（矩形半导体材料）；固定半导体材料，在半导体材料上选取位于平台坐标系第一象限且距离原点最远的点作为第一次掺杂起点；②关闭真空室的进气阀门（7），打开出气阀门（9），将真空室（2）抽真空至1mbar以下后关闭出气阀门（9），打开进气阀门（7），将磷烷（PH3）气体通过进气口（6）充入真空室中，充气气压维持在0.1～1bar；③调整所述的三维移动平台（3），使所述的半导体材料（1）的第一次掺杂起点移动到物镜（4）的焦点，通过物镜（4）导入激光（10），调整物镜（4）后的聚焦激光的光斑直径D为1～25μm，调节激光能量E，使其满足Em

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