[发明专利]用于处理半导体基板的方法、得到的半导体基板及其用途

说明书

本发明涉及一种用于处理半导体基板的方法，所述方法包括升温阶段和缺陷处理阶段；所述升温阶段施加有激发载流子的手段；所述缺陷处理阶段包括至少2个平台处理阶段，在每个平台处理阶段期间内，处理温度和激发载流子产生率恒定；同时，所述方法至少满足如下条件之一：(1)任意2个平台处理阶段之间，处理温度不同；(2)任意2个平台处理阶段之间，激发载流子产生率不同。本发明通过设置温度和/或激发载流子产生率不同的平台处理阶段，使得所述方法能够将不同形式的缺陷分开进行处理消除，降低相同处理条件造成的缺陷消除的抵消，提高了光致衰减的效果，改善半导体器件的体少子寿命，增加太阳电池的转换效率。

技术领域

本发明属于太阳能电池材料领域，涉及一种用于处理半导体基板的方法，所述方法得到的半导体基板，以及所述基板的用途和包含所述基板的太阳能电池。

背景技术

晶硅最常见的杂质是非金属杂质，如氧(O)、碳(C)，以及过渡金属，如铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、钛(Ti)等。这些金属杂质的带正电离子在硅能带中造成深能级缺陷态，极易复合少数载流子(简称少子)。另外，由于铸造多晶生长方式和热应力的影响，多晶硅片中会产生各类结构缺陷，其中最常见的是晶界和位错。这些缺陷通常伴随着大量的硅悬挂键，也会对少子产生复合作用。同时，这些缺陷还会吸引金属杂质迁移聚集，形成金属沉淀或增大金属与非金属(如硼、氧)的反应几率。

上述杂质或缺陷在一定温度下光照或者载流子注入时，会相互反应产生多种复合中心，大量捕获少子从而显著降低器件的有效少子寿命，降低电池转换效率，这就是光致衰减的机理。

现有技术为了解决晶硅中产生光致衰减问题，可以采用光辐照或施加外电流/电压的方法来降低晶体硅太阳能电池及其组件光致衰减，但其降低光致衰减效果较差。

本领域需要进一步提高对半导体材料抗衰减的效果，提高半导体的光电转换效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种用于处理半导体基板的方法，所述方法包括升温阶段和缺陷处理阶段；

所述升温阶段施加有激发载流子的手段；

所述缺陷处理阶段包括至少2个平台处理阶段，在每个平台处理阶段期间内，处理温度和激发载流子产生率恒定；

同时，所述方法至少满足如下条件之一：

(1)任意2个平台处理阶段之间，处理温度不同；

(2)任意2个平台处理阶段之间，激发载流子产生率不同。

所述激发载流子产生率意指在单位时间内被激发的载流子的数量，可以理解成当有载流子被激发时，单位时间内被激发的载流子的数量。

现有技术对于有缺陷的半导体的大都是采用恒定的温度恒定的激发载流子产生率(包括恒定的辐照、正向电流和/或正向电压)来进行处理，由于这种处理方式是恒定不变的，对于半导体基板的缺陷没有针对性，无法有效地消除不同缺陷，出现不同缺陷之间的此消彼长，相互制约甚至抵消。

例如，在半导体基板中，典型地缺陷可能有：

(1)B_sO_2i复合体

室温下，晶体硅中的氧存在两种状态，间隙氧O_i和氧二聚体O_2i，两者在室温下即可相互转化。间隙氧O_i是慢速扩散杂质，而O_2i在室温下扩散系数高。能自由迁移的O_2i和间隙硼在光照(载流子注入)条件下，可形成带正电荷的强复合中心，称为B_sO_2i复合体。反应方程式如下：