抗輻照太陽(yáng)能電池制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗輻照太陽(yáng)能電池制備方法，包括六個(gè)步驟：在單晶硅片表面形成SiO2層；在SiO2層上濺射鎢掩蔽膜；在鎢掩蔽膜上刻蝕鎢掩蔽膜圖形；對(duì)刻蝕完畢的鎢掩蔽膜進(jìn)行磷離子疊加注入；低溫退火；高溫?cái)U(kuò)散。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)便、可靠性高、不影響太陽(yáng)能電池充電。
【專利說(shuō)明】
抗輻照太陽(yáng)能電池制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及抗輻照太陽(yáng)能電池的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界能源的日益緊張，也隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展耗電量的飛速增長(zhǎng)，太陽(yáng)能電池能因?yàn)槠渚G色環(huán)保、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛、安全性能高等特點(diǎn)，也越來(lái)越受人們的喜愛。
[0003]然而，在太陽(yáng)能電池工作的過(guò)程中，帶電粒子輻射對(duì)太陽(yáng)能電池的危害很大，會(huì)產(chǎn)生多種晶體缺陷，造成復(fù)合中心增加，使光生載流子的壽命和擴(kuò)散長(zhǎng)度降低，造成太陽(yáng)能電池電學(xué)性能的變差，進(jìn)而降低電池的光電轉(zhuǎn)換效率，直接影響太陽(yáng)能電池的可靠性和使用壽命O
[0004]目前，解決電池輻照的方式主要為在太陽(yáng)能電池表面都覆蓋有玻璃蓋片，由于玻璃蓋片大多采用摻雜5%二氧化鈰的硼硅酸鹽作為玻璃襯底，由于其折射率為1.526，入射太陽(yáng)光在界面的反射損失為4%，則在玻璃襯底表面沉積一層起增透作用的氟化鎂薄膜，使入射太陽(yáng)光在界面的反射損失降低到1%。但是由于氟化鎂薄膜不導(dǎo)電，使得太陽(yáng)能電池存在充電不均勻的問(wèn)題，為此在氟化鎂薄膜表面蒸鍍一層導(dǎo)電性能和透明度良好的氧化銦錫(ITO)膜。而ITO材料又存在在可見光波段對(duì)太陽(yáng)光有吸收和與氟化鎂材料之間存在匹配問(wèn)題，當(dāng)蒸鍍?cè)诜V薄膜表面的ITO膜過(guò)厚會(huì)降低電池對(duì)光的吸收效率，而影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率;ITO膜過(guò)薄則容易在氟化鎂薄膜上脫落，降低了太陽(yáng)能電池工作的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備工藝簡(jiǎn)便、可靠性高、不影響太陽(yáng)能電池充電的一種抗輻照太陽(yáng)能電池的制備方法。
[0006]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:抗輻照太陽(yáng)能電池制備方法，包括以下步驟:步驟1:采用電阻率6-8 Ω.cm的P型單晶硅片，在表面熱氧化形成一個(gè)20-45nm厚度的S12層；步驟2:在S12層上濺射一層鎢掩蔽膜;步驟3:通過(guò)光刻、刻蝕的方式形成鎢掩蔽膜圖形，使得該圖形注入?yún)^(qū)線寬2-3μπι，掩蔽間隔寬3-4μπι;步驟4:對(duì)鎢掩蔽膜進(jìn)行磷離子疊加注入，次數(shù)為五次，每次注入的能量和劑量分別為0.4MeV，3 X 11Vcm2 ； 0.7MeV，3 X 11Vcm2 ； I.2MeV，5 X11Vcm2 ； 3MeV，8 X 11Vcm2 ； 6MeV，I X 11Vcm2 ；步驟5:在保護(hù)氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)離子注入完畢的硅晶片進(jìn)行低溫退火，溫度600°C，時(shí)間一小時(shí);保護(hù)氮?dú)饬髁繛?.7L/min;
步驟6:低溫退火完畢，繼續(xù)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在1000 0C的溫度下擴(kuò)磷13min。
[0007]通過(guò)磷離子疊加注入和低、高溫?cái)U(kuò)散退火，在電池的表面形成密集而整齊的垂直PN結(jié)，與傳統(tǒng)常規(guī)平面結(jié)電池相比，其抗輻照的能力提高了近一倍，此外，由于采用離子注入方式在硅片的表層形成6-8μπι深度的垂直結(jié)，并不像傳統(tǒng)的溝槽方式那樣會(huì)破壞晶體完整結(jié)構(gòu)，因此，本方法制作的電池充電性能強(qiáng)、抗熱沖進(jìn)一步，步驟3中，鎢掩蔽膜圖形上注入?yún)^(qū)線寬2μηι，掩蔽間隔寬3μηι。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:制備工藝簡(jiǎn)便、可靠性高、充電性能穩(wěn)定，抗熱沖擊性能也好。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的流程不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，本發(fā)明方法包括以下步驟:
步驟1:采用電阻率6-8 Ω.Cm的P型單晶硅片，在表面熱氧化形成一個(gè)35nm厚度的S12
層；
步驟2:在S12層上濺射一層鎢掩蔽膜；
步驟3:通過(guò)光刻、刻蝕的方式形成鎢掩蔽膜圖形，使得該圖形注入?yún)^(qū)線寬2μπι，掩蔽間隔寬3μηι;
步驟4:對(duì)鎢掩蔽膜進(jìn)行磷離子疊加注入，次數(shù)為五次，每次注入的能量和劑量分別為0.4MeV，3 X 11Vcm2 ； 0.7MeV，3 X 1013/cm2 ； 1.2MeV，5 X 1013/cm2 ； 3MeV，8 X 1013/cm2 ； 6MeV，IXlO1Vcm2;
步驟5:在保護(hù)氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)離子注入完畢的硅晶片進(jìn)行低溫退火，溫度600°C，時(shí)間一小時(shí);保護(hù)氮?dú)饬髁繛?.7L/min;
步驟6:低溫退火完畢，繼續(xù)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在1000 0C的溫度下擴(kuò)磷13min。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.抗輻照太陽(yáng)能電池制備方法，其特征是:包括以下步驟: 步驟1:采用電阻率6-8 Ω.Cm的P型單晶硅片，在表面熱氧化形成一個(gè)20-45nm厚度的S12 層; 步驟2:在S12層上濺射一層鎢掩蔽膜； 步驟3:通過(guò)光刻、刻蝕的方式形成鎢掩蔽膜圖形，使得該圖形注入?yún)^(qū)線寬2-3μπι，掩蔽間隔寬3-4μηι; 步驟4:對(duì)鎢掩蔽膜進(jìn)行磷離子疊加注入，次數(shù)為五次，每次注入的能量和劑量分別為0.4MeV，3 X 11Vcm2 ； 0.7MeV，3 X 1013/cm2 ； 1.2MeV，5 X 1013/cm2 ； 3MeV，8 X 1013/cm2 ； 6MeV，IXlO1Vcm2; 步驟5:在保護(hù)氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)離子注入完畢的硅晶片進(jìn)行低溫退火，溫度600°C，時(shí)間一小時(shí);保護(hù)氮?dú)饬髁繛?.7L/min; 步驟6:低溫退火完畢，繼續(xù)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在1000 0C的溫度下擴(kuò)磷13min。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗輻照太陽(yáng)能電池制備方法，其特征是:步驟3中，鎢掩蔽膜圖形上注入?yún)^(qū)線寬2μπι，掩蔽間隔寬3μπι。
【文檔編號(hào)】H01L31/0352GK106057932SQ201610550758
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月14日
【發(fā)明人】竇延軍, 張 林, 張春秋
【申請(qǐng)人】江蘇萬(wàn)邦微電子有限公司