R.Monna,"Selectiveemitterformationwithasinglescreen-printedp-doped pastedepositionusingout-diffusioninanRTP-step",Sol.Mat.Sol.Cells 74(2002)71-75;和M.Edwards、J.Bocking、J.E.Cotter和N.Bennet,"Screen-Print SelectiveDiffusionsforHighEfficiencyIndustrialSiliconSolarCells",Prog. 化otovolt;Res.Appl. 16 ;31-45(2008)]中。棚自滲雜已經(jīng)從重滲雜外延娃層中觀察到,所 述層充當相鄰?fù)蘧臐B雜源區(qū)域[M.J.Binns、S.Kommu、M.R.Seacrist、R.W.Standi巧、 R.Wise、D.J.Myers、D.Tisserand和D.Doyle,""TheConholofBoronAutodoping duringDeviceProcessingforp/p+EpiWaferswithnoBack-SurfaceOxideSeal", Proceedingsfrom9化Int.Symp.SiliconMaterialsScience&Technology(2002)]。
[0022] 圖2示意性地示出與經(jīng)受熱驅(qū)入處理的圖案化滲雜源相關(guān)聯(lián)的自滲雜。圖3示 意性地示出使用圖案化滲雜源和阻隔Si〇2層實現(xiàn)不含自滲雜的局部滲雜的方法。圖2A示 出代表在石英爐內(nèi)部處理晶片時所用的典型取向的彼此豎直平行的兩個娃晶片(301)和 (303)。晶片(301)的背面(302)與晶片(303)的正面(304)相鄰。圖2A還示出可W為棚 漿料或磯漿料的圖案化滲雜源區(qū)域(305)。當經(jīng)受高溫處理時,滲雜源區(qū)域旨在形成下方娃 基板的局部滲雜,即滲雜劑原子將僅在滲雜源正下方的區(qū)域中被引入基板中。
[002引圖2B示出對圖2A所示的晶片進行高溫處理的效果。晶片(301)和(30扣經(jīng)受高 溫驅(qū)入步驟,通常800°C或更高,W便將滲雜劑原子從滲雜漿料驅(qū)入下面的娃基板中,從而 在滲雜源正下方形成滲雜區(qū)(307)。在該些升高的溫度下,滲雜劑物質(zhì)(306)從滲雜源區(qū)域 (305)轉(zhuǎn)移到下面晶片(301)的背面(302)上W及轉(zhuǎn)移到相鄰晶片(303)的正面(304)上。 滲雜劑物質(zhì)(306)的轉(zhuǎn)移導(dǎo)致被稱為自滲雜的非預(yù)期滲雜,從而在下面晶片的背面(302) 上形成滲雜層(308),W及在相鄰晶片(303)的正面上形成滲雜層(309)。自滲雜導(dǎo)致局部 滲雜的損失。
[0024] 保持局部滲雜并消除自滲雜可通過在施加圖案化滲雜源層之前在娃晶片表面上 引入Si〇2保護層。
[002引圖3示出與圖2A中的晶片相同構(gòu)造的兩個娃晶片(301)和(303),但其中每個晶 片的所有表面均覆蓋有Si化層(310)。晶片(301)的背面(302)與晶片(303)的正面(304) 相鄰。圖3A中也示出了圖案化滲雜源區(qū)域(305),所述區(qū)域由Si02層(310)與正面(302) 分開。滲雜源(305)可W為棚漿料或磯漿料。
[0026] 圖3B示出對圖3A所示的晶片進行高溫處理的效果。晶片(301)和(30扣經(jīng)受高 溫驅(qū)入步驟,通常為800°C或更高。滲雜源區(qū)域(圖3A中標記為(305))與下面的Si〇2局 部反應(yīng),從而形成新的滲雜源層(305')。滲雜源層(305')與下面的娃晶片表面接觸。將 滲雜劑原子從滲雜源層(305')驅(qū)入下面的晶片中,形成局部滲雜區(qū)(307)。
[0027] 在該些升高的溫度下,滲雜劑物質(zhì)(306)從滲雜源區(qū)域(305')轉(zhuǎn)移到覆蓋下面晶 片(301)的背面(302)的Si〇2層(310)上,W及轉(zhuǎn)移到覆蓋相鄰晶片(303)的正面(304) 的Si化層(310)上。SiO2層(310)充當未覆蓋有滲雜劑源層(305')的區(qū)域的阻隔,其避 免滲雜劑物質(zhì)(306)到達下面晶片(301)的正面(302)W及到達相鄰晶片(303)的背面 (304)上。Si化層(310)能夠局部滲雜并消除自滲雜。
[0028] 用于結(jié)合通過氧化物滲雜方法來制造IBC太陽能電池的實施例示于圖4A-4I中。
[0029] 制造方法可由紋理化n型娃晶片(401)開始,如圖4A所示。然后對娃晶片進行磯 擴散處理,如在POCI3、馬和〇2環(huán)境中在加熱的石英管式爐中進行的P0C13擴散處理,從而 在晶片表面附近形成n+層(402),如圖4B所示。來自磯擴散的殘余表面磯娃酸鹽玻璃可通 過將晶片浸沒在稀HF溶液中除去。
[0030] 背面磯擴散層可使用單面濕化學(xué)蝕刻工藝使用氨氣酸、硝酸和硫酸混合物除去, 留下N型背面(403),如圖4C所示。然后對晶片進行氧化處理,其在晶片的表面上生長Si〇2 層(404),如圖4D所示??墒褂脽嵫趸幚?,其通常利用帶有氧化環(huán)境的加熱的石英管式 爐。該高溫氧化步驟將同時使現(xiàn)有正面n+層(如圖4C中的(402)所示)中的磯原子更深 地進入晶片中,因此形成改性的n+層,如圖4D中的(402')所示。在將棚滲雜的基板用作 基板(401)的情況下,滲雜有與基板401的滲雜劑相同的滲雜劑的滲雜層(圖4C中的402) 可W為P+層。
[0031] 另選地,氧化物層(404)可由其它方法形成,諸如(i)熱氧化,(ii)印刷并干燥包 含二氧化娃顆粒的組合物,(iii)化學(xué)氣相沉積,(iv)化學(xué)氧化,(V)蒸汽氧化,(Vi)印刷并 氧化包含娃顆粒的組合物W及(Vii)生長并氧化多孔娃層。在生長化學(xué)氧化物或生長并氧 化多孔娃層的情況下,現(xiàn)有正面n+層(如圖4C中的(402)所示)的頂部重滲雜部分(最 靠近晶片表面)可被蝕刻掉,從而形成類似于使用熱驅(qū)入處理所實現(xiàn)的改性的n+層(如圖 4D中的(402')所示)。在一個實施例中,Si化層的厚度為lOnm至100。
[0032] 就下一步而言,如圖4E所示,將含磯漿料絲網(wǎng)印刷到氧化的背面上,之后進行低 溫賠燒,W便從漿料中驅(qū)除溶劑,從而形成圖案化的含磯漿料區(qū)(405)。然后,將含棚滲雜漿 料絲網(wǎng)印刷到氧化的背面上,之后進行低溫賠燒,W便驅(qū)除溶劑,從而形成圖案化的含棚漿 料區(qū)(406)。沉積滲雜漿料的順序是可互換的。在一個實施例中,同時印刷兩種漿料。其 它方法可代替絲網(wǎng)印刷用于沉積漿料。在一個實施例中,含磯漿料和含棚漿料可一起賠燒。 棚和磯印刷物將形成交叉圖案,其在熱驅(qū)入處理之后將形成棚發(fā)射極和磯BSF。
[0033] 在一個實施例中,氧化的背面不包含能夠使?jié){料與基板的背面(403)直接接觸的 任何通路或任何通孔。如圖4F所示,含棚漿料和含磯漿料沉積在Si化層上,并且棚和磯在 W下驅(qū)入處理中擴散入娃晶片中。
[0034] 下一步為高溫驅(qū)入處理。在一個實施例中,所述處理在馬環(huán)境中,在石英管式爐 中進行。在該高溫步驟期間,棚漿料和磯漿料兩者與氧化物層局部反應(yīng),形成新的棚源層 (406')和新的磯源層(405'),所述層到達下面的娃晶片并局部滲雜W形成棚發(fā)射極(408) 和磯BSF(407),如圖4F所示。
[0035] 在一個實施例中,驅(qū)入處理的溫度為850°C至1000°C。在一個實施例中,驅(qū)入處理 的時間段為20分鐘至2小時。
[0036] 在一個實施例中,該高溫驅(qū)入步驟可同時將現(xiàn)有正面n+層(如圖4D和4E中的 (402')所示)中的磯原子更深地驅(qū)入晶片中,從而形成改性的n+層,如圖4F中的(402") 所示。該改性的n+層(402")為FSF。下一步是除去氧化層和殘余漿料層,使正面上的 FSF(402")和背面上的棚發(fā)射極(408)和磯BSF(407)暴露,如圖4G所示。氧化物層可通 過將晶片