[发明专利]一种钝化接触结构制备方法和具有钝化接触结构的晶体硅

说明书

一种钝化接触结构制备方法，在晶体硅上形成SiOx/AlOx/p‑poly的三层式钝化接触结构，包括：S1:对晶体硅片进行预处理；S2:在预处理后的晶体硅片表面制备AlOx薄膜；S3:在制备完AlOx薄膜的晶体硅片表面再制备非晶硅薄膜，非晶硅薄膜为本征非晶硅薄膜或掺硼非晶硅薄膜；S4:对本征非晶硅薄膜进行硼掺杂处理，本征非晶硅薄膜形成p‑poly层，借助硼掺杂处理中的退火过程，通入过量氧气，在AlOx薄膜下方的晶体硅上形成一层致密SiOx层；或对掺硼非晶硅薄膜进行退火处理，掺硼非晶硅薄膜形成p‑poly层，借助退火过程，通入过量氧气，在AlOx薄膜下方的晶体硅上形成一层致密SiOx层；S5:清洗BSG。本发明可省去单独制备SiOx层的工序，且带负电荷AlOx薄膜的存在可增强p‑poly硅的载流子选择性，从而增强钝化效果。

技术领域

本发明涉及硅基体钝化领域，尤其涉及一种钝化接触结构制备方法和具有钝化接触结构的晶体硅。

背景技术

随着太阳能电池技术的不断发展，人们对电池光电转换效率的要求也越来越高，但目前产业化电池效率的提高仍面临着很多挑战，其中，金属与硅接触区域的接触复合以及硅基体中因扩散导致的俄歇复合和SRH复合是制约电池效率提高的主要因素。为了降低复合速率、延长少子寿命、提高电池光电转换效率，一般会对硅基体进行钝化处理，在硅基体表面形成钝化接触结构以降低表面载流子的复合来减小因硅基体内部缺陷所带来的影响，其中，常见的钝化接触结构例如c-Si/SiOx/poly-Si(多晶硅)是将超薄的SiOx隧穿氧化层与重掺杂的poly-Si层相结合，通过SiOx的化学钝化作用降低Si基底与poly-Si之间的界面复合，同时SiOx也可以起到较好的隧穿作用，使得多数载流子通过隧穿原理实现运输，而少数载流子则因为较高的势垒难以隧穿通过SiOx层进入poly层中被复合。同时重掺杂的poly层与Si层接触形成的内建电场作用使得少数载流子在电场的作用下维持在Si层，较难进入缺陷较多的poly层中被复合，即就是poly层的场钝化作用。因此此结构具有较好的表面钝化和接触性能。

然而，上述传统的钝化接触结构由一层超薄的SiOx隧穿氧化层和重掺杂的poly-Si(多晶硅)层组成，在制备这种钝化接触结构时需要分别单独沉积SiOx和poly-Si(多晶硅)，因此，会增加制备工序导致成本提高。

例如，申请公布号为CN111755552A，名称为太阳能电池及其制作方法的中国发明申请，公开了：包括以下步骤：在半导体衬底的第一表面形成电介质层；在电介质层的下表面形成多晶硅层。半导体衬底可以为P型衬底，或者也可以为N型衬底。在电介质的下表面形成的多晶硅层是未掺杂的多晶硅层，即本征多晶硅层。将半导体正面和背面的掺杂源通过沉积或印刷等方式形成(掺杂)在指定表面区域，并通过一步高温退火处理形成指定区域的掺杂工艺，省去了现有工艺中所涉及的额外工艺步骤，避免了多次或多步高温工序，节约了成本，降低了太阳能电池工艺流程的复杂度，制备工艺简单，相对投资成本低，具有较大的市场竞争力。所形成的电介质层可以为隧穿氧化层，电介质层可以为二氧化硅电介质层、氮化硅电介质层、氧化铝电介质层或氧化铪电介质层中的任意一种或者至少两种的组合。然而，本发明申请所述技术方案中，电介质层的形成过程并未明确说明，因此无法排除通过逐层沉积的方式来形成，而且，虽然后续也经高温退火处理，但主要是用来实现多晶硅层指定区域的掺杂。本发明申请所述技术方案主要节省了在多晶硅指定表面区域形成多个极性相反的掺杂区域的工序。