專利名稱：太陽能電池的選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別涉及太陽能電池的選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
低成本、高效率的太陽能電池(簡稱“電池”)是工業(yè)化電池生產(chǎn)的方向，而選擇性發(fā)射極電池無疑是實現(xiàn)高效率電池的重要方法之一。選擇性發(fā)射極電池的結(jié)構(gòu)主要特點:首先和金屬化區(qū)域接觸的襯底形成重摻雜區(qū)，非金屬區(qū)域形成輕摻雜區(qū)。目的是在保證金屬半導體接觸質(zhì)量的情況下，降低發(fā)射極的復合速率，提高藍波段的內(nèi)量子效率，提高短路電流密度和開壓。選擇性發(fā)射極具有良好的金屬接觸，金屬化區(qū)域重摻雜區(qū)節(jié)深大，燒結(jié)過程中金屬等雜質(zhì)不容易進入耗盡區(qū)形成深能級；金屬化高復合域和光照區(qū)域分離，載流子復合低，橫向高低結(jié)前場作用明顯，有利于光生載流子收集等優(yōu)點。目前實現(xiàn)選擇性發(fā)射極電池的主要方法有掩膜二次擴散和一次重擴散后利用掩膜保護重擴散區(qū)進行化學腐蝕形成輕摻雜區(qū)。但是這兩種方法工藝相對復雜，成本較高。

實用新型內(nèi)容實用新型目的:針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本實用新型的目的是提供工藝簡單、成本較低的太陽能電池的選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)及其制備方法。技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的第一種技術(shù)方案為一種太陽能電池的選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)，包括P型晶體硅襯底，上表面分布有間斷的輕摻雜區(qū)，所述輕摻雜區(qū)的間斷處設(shè)有η++重摻雜區(qū)。進一步地，所述襯底的厚度為160微米至220微米。本實用新型采用的第二種技術(shù)方案為一種太陽能電池的選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟:(I)提供P型晶體硅片作為半導體襯底；(2)在半導體襯底表面在820至900°C的環(huán)境下重擴散形成η++重摻雜區(qū)(又稱重摻雜發(fā)射極)；(3)在η++重摻雜區(qū)上形成掩膜阻隔層；(4)利用等離子體干法刻蝕η++重摻雜區(qū)，在掩膜阻隔層以外的區(qū)域形成輕摻雜區(qū)(又稱淺發(fā)射極)。進一步地，所述半導體襯底的電阻率為I至6Ω._，襯底的厚度為160微米至220微米。進一步地，所述步驟(2)中，以液態(tài)POCl3S原料擴散形成η++重摻雜區(qū)，該η++重摻雜區(qū)的方塊電阻為20至60ohm/ 口。進一步地，所述步驟(2)中，還包括:在常溫下用重量百分比1%至10%的氫氟酸清洗η++重摻雜區(qū)0.5至lOmin，去除η++重摻雜區(qū)表面的磷硅玻璃。[0016]進一步地，所述步驟(3)中，使用噴墨印刷抗蝕劑作為掩膜阻隔層，然后烘干。更進一步地，烘干溫度為100至350°C，烘干后的掩膜阻隔層的高度為5至20um，寬度為100至 500um。進一步地，所述輕摻雜區(qū)的方塊電阻為70至140ohm/ 口。進一步地，所述步驟(4)中，還包括:先去除掩膜阻隔層，再清洗等離子體干法刻蝕后在硅片表面形成的殘留物。有益效果:本實用新型采用一步擴散工藝，相對二次擴散工藝流程更簡單，并避免二次高溫造成的損傷；采用抗蝕劑作為掩膜阻隔層，通過等離子體選擇性的刻蝕在沒有掩膜阻隔層的區(qū)域形成輕摻雜區(qū)，和化學濕法刻蝕相比，工藝更加穩(wěn)定，易控制，腐蝕更均勻；等離子體干法刻蝕減少了環(huán)境污染，降低了廢液處理的成本。

圖1為P型晶體硅片作為半導體襯底的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為形成η++重摻雜區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為形成掩膜阻隔層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為形成輕摻雜區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。如圖1所示，提供P型多晶硅片為半導體襯底1，電阻率為1 6Ω.cm。襯底的厚度190 ±30微米。如圖2所示，在多晶硅襯底I表面之上，以液態(tài)POCl3S原料在860±40°C的高溫下重擴散形成η++重摻雜區(qū)2, η++重摻雜區(qū)的方塊電阻宜控制在2(T60ohm/ □,然后常溫下用重量百分比1%至10%的HF，清洗時間為0.5 lOmin，去除η++重摻雜區(qū)表面的磷硅玻
3 ο如圖3所示，在η++重摻雜區(qū)2上使用噴墨印刷ΑΖ4620抗蝕劑作為掩膜阻隔層3，在η++重摻雜區(qū)表面形成電極柵線區(qū)，以100-350°C烘干后掩膜阻隔層的高度5_20um，寬度100_500umo如圖4所示，使用等離子體干法刻蝕，在掩膜阻隔層3以外的區(qū)域，形成輕摻雜區(qū)4，刻蝕氣體包括但不限于SF6和O2的混合氣體，例如CF4和O2或NF3和O2等亦可，以SF6和02的混合氣體為例，3 6氣體流量200-30008(^111，02氣體流量20-1000sccm，壓強10-80pa，功率3-20kw，刻蝕時間10-300S，刻蝕后的淺發(fā)射極方塊電阻宜控制在70 140ohm/ □，量測49點方塊電阻值的方差可以控制在10以內(nèi)，比化學腐蝕形成的方塊電阻均勻性好，進一步提高了效率。之后先用嘧啶酮化合物剝離液將抗蝕劑去除，然后使用重量百分比1%至10%的HF去除等離子刻蝕后在硅片表面形成的殘留物，后者的時間為5 20分鐘。
權(quán)利要求1.一種太陽能電池的選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)，包括P型晶體硅襯底，上表面分布有間斷的輕摻雜區(qū)，所述輕摻雜區(qū)的間斷處設(shè)有η++重摻雜區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述太陽能電池的選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述襯底的厚度為160微米至220微米。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能電池的選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)，包括p型晶體硅襯底，上表面分布有間斷的輕摻雜區(qū)，所述輕摻雜區(qū)的間斷處設(shè)有n++重摻雜區(qū)。本實用新型工藝簡單、成本較低。
文檔編號H01L31/0224GK202957254SQ20122032500
公開日2013年5月29日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者陳同銀, 馬杰華, 邢國強 申請人:合肥海潤光伏科技有限公司