[发明专利]用于制造具有异质结和发射极扩散区的光伏太阳能电池的方法在审
申请号: | 201910905575.0 | 申请日: | 2019-09-20 |
公开(公告)号: | CN110943143A | 公开(公告)日: | 2020-03-31 |
发明(设计)人: | M·赫姆勒;S·詹兹 | 申请(专利权)人: | 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 |
主分类号: | H01L31/18 | 分类号: | H01L31/18;H01L31/0352;H01L31/074 |
代理公司: | 北京英创嘉友知识产权代理事务所(普通合伙) 11447 | 代理人: | 桑传标 |
地址: | 德国*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 制造 具有 异质结 发射极 扩散 太阳能电池 方法 | ||
1.用于制造光伏太阳能电池的方法,所述光伏太阳能电池具有至少一个扩散渗入的扩散区(2)和至少一个异质结,所述方法具有以下方法步骤:
A.提供至少一个具有基区掺杂的半导体基板;
B.在所述半导体基板的背面生成异质结,所述异质结具有掺杂的含硅的异质结层(5)和直接或间接设置在异质结层(5)与半导体基板(1)之间的隧道电介质层;
C.至少在所述半导体基板的与背面相对的正面上使所述半导体基板的表面纹理化;
D.通过将至少一种具有与异质结层相反的掺杂类型的掺杂物扩散渗入所述半导体基板(1)中,在半导体基板的正面上产生扩散区;
其特征在于,
在中间设置或不设置其他方法步骤的情况下,前面所述的方法步骤按A-C-B-D的顺序执行,在方法步骤D中,在贫氧气氛中在供应包含掺杂物的掺杂气体混合物的情况下在处于700℃至1200℃的范围内的温度下通过从气相进行扩散的方式来产生所述扩散区(2),
在方法步骤D之后,在中间设置或不设置其他方法步骤的情况下,至少在一个方法步骤D1中,在不供应所述掺杂气体混合物的情况下在处于700℃至1200℃的范围内的温度下进行温度处理,以便使扩散掺杂物向所述半导体基板(1)中推进,并使掺杂的异质结层(5)激活,并且
方法步骤D和D1原位进行并且在这两个方法步骤期间通过扩散抑制元件(8)保护半导体基板的背面,所述扩散抑制元件不是太阳能电池的组成部分。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在不形成包含扩散掺杂物的玻璃层的情况下产生所述扩散区。
3.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其特征在于,在方法步骤D和D1中,所述太阳能电池的背面不设置扩散抑制层,并且优选太阳能电池的正面不设置扩散抑制层。
4.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其特征在于,隧道电介质层(4)在方法步骤B中以大于0.5的厚度形成,特别是以在1至5的范围内的厚度形成,并且在方法步骤D和/或D1中,实现所述异质结层从无定形状态到至少部分多晶型的状态的转换,特别是设计隧道型氧化物,使得产生低接触电阻。
5.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其特征在于,所述掺杂气体混合物包含掺杂物和氢,特别是由掺杂物和氢组成。
6.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其特征在于,至少方法步骤D在具有少于5%的氧的工艺气氛中进行,特别是在少于1%的氧的工艺气氛中进行,优选在无氧的工艺气氛中进行,特别是在方法步骤D1中重新给工艺气氛供应氧,以便形成氧化层。
7.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其特征在于,在方法步骤D期间,改变所述掺杂气体混合物的气体供应,特别是根据预先给定的气体流动路径来控制掺杂气体混合物的气体供应。
8.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其特征在于,多次交替地执行方法步骤D和D1。
9.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其特征在于,方法步骤D设计成快速气相直接掺杂(RVD)。
10.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其特征在于,在方法步骤D1中的温度处理进行至少1分钟,特别是至少10分钟。
11.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其特征在于,不从掺杂层的固相进行扩散,以形成所述扩散区。
12.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其特征在于,所述异质结层(5)以无定形的、包含硅的层施加,并且在方法步骤D和/或D1中所述异质结层(5)至少部分地转化成多晶硅层,优选地,在方法步骤D和/或D1中所述异质结层(5)完整地转化成多晶硅层。
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