制造硅單晶籽晶和硅晶片的方法及硅晶片和硅太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及在硅晶片生產(chǎn)的范圍內(nèi)用于制造硅單晶籽晶和硅晶片的方法、硅晶片和硅太陽能電池，其中將硅單晶籽晶布置在坩堝的底部區(qū)域內(nèi)，其中，所述硅單晶籽晶具有籽晶表面，該籽晶表面具有垂直于坩堝的底部區(qū)域的{110}晶體取向，其中從所述硅單晶籽晶的所述籽晶表面開始，將液態(tài)高純度硅固化，并且其中通過使所述晶片表面具有{100}晶體取向的方式將硅塊分割成硅晶片，其中，所述硅單晶籽晶由硅單晶塊制成，所述硅單晶塊的塊軸線具有[110]空間取向，其中，切割所述硅單晶塊，以形成所述硅單晶籽晶的具有平行于所述塊軸線的所述{110}晶體取向的所述籽晶表面。
【專利說明】制造娃單晶好晶和娃晶片的方法及娃晶片和娃太陽能電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于制造娃單晶桿晶和娃晶片的方法、娃晶片和娃太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能電池通常由硅制成，其中，單晶硅片和多晶硅片用于制造太陽能電池。相比于多晶硅電池，單晶硅電池具有明顯更高的效率，但是單晶硅電池在生產(chǎn)過程中是更加耗能并且是較為昂貴的。在單晶硅片的制造過程中，首先生產(chǎn)高純度硅的晶體，然后通常利用線鋸工藝將該晶體分割成薄片，該薄片也被稱為晶片。在單晶硅晶片的制造過程中，標(biāo)準(zhǔn)的方法是直拉法(Czochralski method),在該方法中，拉制出圓柱棒,然后將圓柱棒鋸成準(zhǔn)方形晶片，即帶有圓角的方形晶片。另一種已知的生產(chǎn)單晶硅晶片的方法是浮區(qū)熔法或區(qū)熔法(Floating-zone or zone melting process),但是該方法導(dǎo)致與直拉法類似的高生產(chǎn)成本。
[0003]一種用于生產(chǎn)大批量實(shí)質(zhì)上是單晶硅塊的具有成本效益的方法是垂直布里奇曼法(Vertical-Bridgman method)或垂直梯度凝固法(Vertical-Gradient-Freeze)。在這些已知的方法中，使高純度硅在坩堝中在1400°C以上熔融。緩慢冷卻熔融物質(zhì)，然后形成具有均勻晶體結(jié)構(gòu)的區(qū)域，其中，固化過程從坩堝底部開始發(fā)生。通過這種方法，可以生產(chǎn)邊緣長度70厘米以上、高度30厘米以上的硅塊。隨后，將硅塊分割成硅長方體，進(jìn)而將硅長方體分成娃晶片。
[0004]對(duì)于在固化過程中大量單晶硅塊的生產(chǎn)而言，必要的是，大規(guī)格的單晶硅單晶籽晶設(shè)置在坩堝的底部，所述單晶硅單晶籽晶將其晶體取向傳遞至在熔融硅的固化過程中形成的硅塊。在公布文獻(xiàn)US2010/0192838A1中特別提供了一種這樣的工藝。在熔融硅的結(jié)晶過程中，生長表面具有根據(jù)米勒指數(shù)(Millers index)由{100}表征的晶體取向，其中，隨后，表面的晶體取向用{xyz}表示,方向用[xyz]表示。
[0005]在該生長表面上結(jié)晶是優(yōu)選的，因?yàn)榻酉聛砟軌蛟趝100}晶體表面實(shí)施結(jié)構(gòu)化，所謂的堿性織構(gòu)化(texturing)。在這里,形成微觀金字塔,其使得由于光輸入改善而引起太陽能電池的效率顯著提高。然而，沿[100]生長方向的晶體生長非常容易產(chǎn)生缺陷，特別是位錯(cuò)簇這樣的缺陷。這些位錯(cuò)簇形成自由電荷載流子的高活性的再結(jié)合中心，從而導(dǎo)致其傳播長度受到很大限制，并因此導(dǎo)致硅太陽能電`池的效率受到很大限制。
[0006]因此，在出版文獻(xiàn)DE102010029741A1中建議的是，實(shí)施沿[110]方向的晶體生長，而不是沿[100]方向的晶體生長。因此，在坩堝的底部區(qū)域中，設(shè)置具有垂直于坩堝的底部的[110]晶體取向的硅單晶籽晶，該硅單晶籽晶然后將其晶體取向傳遞至固化的高純度硅。為了同時(shí)提供織構(gòu)化的{100}晶片表面，硅單晶籽晶具有側(cè)表面，該側(cè)表面具有平行于坩堝側(cè)表面的{100}晶體取向。隨后，固化的硅塊被分割成水平硅長方體，所述水平硅長方體然后橫向于(transverse to)長方體軸線被鋸割成娃晶片，以便再次產(chǎn)生{100}晶片表面。
[0007]導(dǎo)致硅塊的單向固化的硅單晶籽晶以常規(guī)方式通過直拉法或浮區(qū)法來生產(chǎn)。在這些方法中，生產(chǎn)具有塊軸線的[100]晶體取向的單晶硅塊。由于可通過上述方法生產(chǎn)直徑最大約40厘米的塊，因此，為了能夠完全覆蓋坩堝的底部區(qū)域，硅單晶籽晶是由幾部分組成的。
[0008]在出版文獻(xiàn)DE102010029741A1所描述的晶體生長方法的情況下，其中具有{110}晶體取向的籽晶表面和具有{100}取向的側(cè)表面是必要的，通過用于籽晶制造的直拉法或浮區(qū)法所生產(chǎn)的硅單晶塊被分成軌道(tracks)，從而這些軌道的籽晶表面是{110}取向的。如此產(chǎn)生的籽晶的寬度自然不可能大于塊直徑。因此，需要若干籽晶部分彼此鄰近布置以完全覆蓋底部。
[0009]然而，在坩堝中的高純度硅的固化過程中，在硅單晶籽晶的各個(gè)部分之間的邊緣區(qū)域中，在晶體生長中存在干擾，從而在這里形成多晶區(qū)域。因此，在固化過程中，多晶硅生長的區(qū)域最優(yōu)選位于鋸割間隙的區(qū)域內(nèi)，借此，固化的硅塊然后被分割成矩形硅長方體，優(yōu)選根據(jù)長方體的寬度來設(shè)定籽晶部分的尺寸。通過直拉法或浮區(qū)熔法所產(chǎn)生的硅單晶塊以相對(duì)于塊軸線呈45°的角度地旋轉(zhuǎn)，并且平行于[100]晶體取向切出的籽晶板因此優(yōu)選以157毫米的寬度得以制造，該寬度對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)的太陽能電池尺寸加上鋸割間隙，但其中導(dǎo)致非常昂貴的籽晶材料的耗費(fèi)相當(dāng)大。
[0010]但此外，還有問題，即在坩堝中固化處理的過程中，正好多晶區(qū)域特別地在上部硅塊區(qū)域中形成，所述上部硅塊區(qū)域在鋸割間隙區(qū)域之上橫向地延伸出去。由于硅晶片可以從垂直于長方體軸線放置的矩形硅長方體中被切出，并且因此能夠相對(duì)于籽晶板的毗連邊緣接頭被鋸割，因而存在如下風(fēng)險(xiǎn)，即多個(gè)硅晶片具有尤其存在于邊緣區(qū)域中的多晶區(qū)域，其降低了由硅晶片制造的硅太陽能電池的效率。此外，不容低估的美化效果通過堿性織構(gòu)來產(chǎn)生，因?yàn)榉菃尉^(qū)域很難被織構(gòu)化，并且因此使得晶片呈現(xiàn)出有斑點(diǎn)的外觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的目的是，提供一種用于制造硅單晶籽晶的方法，借此能夠增加從單晶硅長方體鋸割出的、具有{110}籽晶表面和{100}取向的側(cè)面的硅單晶籽晶的可用部分，并且此外，該方法還導(dǎo)致使從固化的硅塊上切下的、基本上為單晶硅晶片的部分增加。
[0012]該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造硅單晶籽晶的方法、根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制造硅晶片的方法、根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅晶片和根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅太陽能電池來實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中要求優(yōu)選實(shí)施方式的權(quán)利。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，為了制造用于硅晶片生產(chǎn)的硅單晶籽晶，其中將所述硅單晶籽晶布置在坩堝的底部區(qū)域內(nèi)，其中，所述硅單晶籽晶具有籽晶表面和側(cè)表面，該籽晶表面具有{110}晶體取向并且面法線沿著垂直于所述坩堝的所述底部區(qū)域的[110]晶體取向，而該側(cè)表面具有平行于所述坩堝的所述側(cè)表面的{100}晶體取向，其中使高純度硅在坩堝中熔融，其中從所述硅單晶籽晶的所述籽晶表面開始使液態(tài)高純度硅固化，其中，成形中的硅塊在很大程度上占據(jù)[110]晶體取向，并且其中通過使所述晶片表面具有{100}晶體取向的方式將硅塊分割成硅晶片，由硅單晶塊制造硅單晶籽晶，所述硅單晶塊的塊軸線具有[110]空間取向，其中，用于形成硅單晶籽晶的籽晶表面的硅單晶塊被切成具有{110}晶體取向，并且硅單晶籽晶的側(cè)表面被切成具有平行于塊軸線的{100}晶體取向。
[0014]通過根據(jù)本發(fā)明所述的方法，用于坩堝固化方法的最佳硅單晶籽晶板可以生產(chǎn)成具有{110}生長表面。另外，基于已經(jīng)在[110]方向上實(shí)施的晶體生長，可以減少制造籽晶板的籽晶材料的耗費(fèi)。如果使用成本高的單晶拉制工藝，如直拉法或浮區(qū)熔法，則這是特別適用的。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，為了制造硅晶片，其中將硅單晶籽晶布置在坩堝的底部區(qū)域內(nèi)，其中，所述硅單晶籽晶具有籽晶表面和邊緣表面，該籽晶表面具有平行于所述坩堝的所述底部區(qū)域的{110}晶體取向，而該邊緣表面具有平行于所述坩堝的所述側(cè)表面的{100}晶體取向，其中，使高純度硅在坩堝中熔融，其中從所述硅單晶籽晶的所述籽晶表面開始使液態(tài)高純度硅固化，其中，成形中的硅塊在很大程度上占據(jù){110}晶體取向，并且其中通過使所述晶片表面具有{100}晶體取向的方式將所述硅塊分割成硅晶片，所述硅單晶籽晶由若干軌道組成，所述軌道由硅單晶塊制成，所述硅單晶塊的塊軸線具有[110]空間取向，其中，用于形成所述硅單晶籽晶的籽晶表面的所述硅單晶塊被切成具有{110}晶體取向的軌道，并且所述硅單晶籽晶的側(cè)向表面被切成具有平行于所述塊軸線的{100}晶體取向，其中，使所述軌道合并，以便幾乎完全覆蓋所述坩堝的底部區(qū)域，其中，在分割成硅晶片的過程中，首先將形成于坩堝中的硅塊分割成矩形硅長方體，所述矩形硅長方體的長方體軸線分別平行于所述硅單晶籽晶的籽晶表面并垂直于所述硅單晶籽晶的所述軌道延伸，然后橫向于所述長方體軸線切割所述硅長方體。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的方法，其特征在于，在鋸切經(jīng)固化的硅塊之后，幾乎為單晶的硅晶片的比例高。在將硅塊分割成水平的矩形硅長方體的過程中，橫向軸線垂直于硅單晶籽晶軌道的毗連表面延伸。這相應(yīng)地使得稍后由硅長方體分割而成的硅晶片平行于所述籽晶軌道的毗連表面取向。在坩堝中的固化處理期間，優(yōu)選在籽晶軌道的毗連表面的區(qū)域中形成的不規(guī)則生長圖案(其后來導(dǎo)致固化硅塊中的多晶區(qū)域)接著在硅塊的分割過程中聚集在單個(gè)晶片上，即聚集在毗連表面之上直接被切割的晶片上，從而與公布文獻(xiàn)DE102010029741A1中所提供的方法相比，從固化的硅塊中切出的、基本上完整的單晶硅晶片的比例得以顯著提高。另外，在按157毫米的標(biāo)準(zhǔn)硅太陽能電池尺寸限制籽晶軌道的情況下生產(chǎn)籽晶軌道的過程中，可以省去較寬和較窄的軌道，并且因此，較寬和較窄的軌道能夠從用于形成籽晶的硅單晶長方體中被切出，從而成本高的籽晶材料的耗費(fèi)可以附帶地得以減少。`【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]借助于附圖更詳細(xì)地闡述本發(fā)明。在附圖中:
[0018]圖1示出了一種裝置的示意性側(cè)剖面示圖，該裝置通過在底部區(qū)域中使用硅單晶籽晶來使硅塊熔化和結(jié)晶；
[0019]圖2示出了用于形成由軌道組成的硅單晶籽晶的硅單晶長方體的橫截面；
[0020]圖3示出了通過使用由底部區(qū)域中硅單晶籽晶制成的軌道由圖1中所示的裝置制造而成的硅塊，其中，經(jīng)固化的硅塊被分成水平矩形硅長方體，并且這些矩形硅長方體相應(yīng)地被分成硅晶片；
[0021]圖4不出了具有織構(gòu)化晶片表面的娃晶片；以及
[0022]圖5示意性地示出了單晶硅太陽能電池的原理結(jié)構(gòu)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]通過在圖1中示意性地示出的、用于使高純度硅熔化和結(jié)晶的裝置I可以生產(chǎn)高品質(zhì)的單晶硅塊。因此，塊尺寸可以具有70厘米及以上的邊長和30厘米及以上的塊高度。然而，也可選擇更小的塊高度，此外，例如標(biāo)準(zhǔn)的硅太陽能電池的157毫米的外邊緣長度對(duì)應(yīng)于太陽能電池用不到的底部部分和頂部部分。
[0024]用于使高純度硅熔化和結(jié)晶的裝置具有坩堝3，坩堝3基本上具有向上開口的長方體形狀。坩堝3的內(nèi)部空間4由五個(gè)面限定，并且由底部5和四個(gè)側(cè)壁7組成。通過位于底部5的對(duì)面的開口 8，可以填充坩堝3的內(nèi)部空間4。在坩堝3的外側(cè)上布置有加熱元件9和冷卻元件10，從而坩堝3的內(nèi)部空間4可被選擇性地加熱或冷卻。
[0025]為了制造由高純度硅制成的單晶硅塊，將硅單晶籽晶12布置在坩堝3的底部5上。硅單晶籽晶12由硅單晶棒制造而成，硅單晶棒優(yōu)選通過直拉法或浮區(qū)熔法來制造。因此，單晶硅棒的制造由硅熔體開始進(jìn)行，用作結(jié)晶籽晶的籽晶晶體浸入該硅熔體中。然后，通過旋轉(zhuǎn)下緩慢受控的提拉，形成直徑高達(dá)約30厘米并且高度高達(dá)約2米的單晶硅塊。圖2示出了通過直拉法生產(chǎn)的硅塊的橫截面。
[0026]為了制造單晶硅塊，如在圖1中所示，具有覆蓋底部5的硅單晶籽晶12的坩堝3通過坩堝開口 8填充有液態(tài)高純度(電子級(jí))娃2。也可以使用粉末狀、顆粒狀或塊狀娃來替代液態(tài)高純度硅2，然后通過坩堝上的加熱元件9使該粉末狀、顆粒狀或塊狀硅熔化。隨后，使硅單晶籽晶12在坩堝3的底部5處的籽晶表面13上熔化。然后，通過借助加熱元件9或冷卻元件10進(jìn)行的相應(yīng)的溫度控制，使液態(tài)高純度硅2在硅單晶籽晶12上固化。因此，從硅單晶籽晶12的籽晶表面13開始向上實(shí)施固化過程，其中，硅單晶籽晶的籽晶表面將其晶體取向傳遞至形成中 的硅塊。
[0027]形成硅單晶籽晶12，以便使得籽晶表面13具有{110}晶體取向和沿著垂直于坩堝3的底部5的[110]方向的面法線。另外，硅單晶籽晶12具有側(cè)表面，該側(cè)表面具有平行于坩堝3的側(cè)表面7的{100}晶體取向。由于硅單晶籽晶的這種布局，硅單晶籽晶上的硅塊的晶體生長發(fā)生在{110}生長表面上，其不易受到位錯(cuò)形成的影響，由此獲得經(jīng)固化的硅塊的高晶體質(zhì)量。硅單晶籽晶的{100}側(cè)表面進(jìn)一步確保在硅單晶籽晶12上固化的硅塊類似地配置這樣的{100}表面，這樣的{100}表面接著能夠在硅塊被分割成硅晶片之后有效地以堿性的方式被織構(gòu)化。
[0028]圖3示出了硅塊14，所述硅塊14由圖1中所示的裝置I生產(chǎn)而成并且具有生長表面和側(cè)表面，該生長表面具有{110}晶體取向而該側(cè)表面具有{100}晶體取向。因此，硅塊14具有78.5厘米的寬度和31.4厘米的高度。但是，硅塊14也可以形成不同的塊尺寸。在硅晶片的制造過程中，硅塊14優(yōu)選被鋸割成正方體15，其中，所述正方體15優(yōu)選具有156X156平方毫米的面積,該面積對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)娃太陽能電池的尺寸。在娃正方體15的制造過程中，如圖3所示，硅塊14垂直于硅塊的{110}生長表面并且垂直于硅塊的{100}側(cè)表面地被細(xì)分。因此，優(yōu)選地，按如下方式繼續(xù)進(jìn)行所述細(xì)分，即垂直于硅塊14的{110}生長表面并且平行于硅塊14的{110}側(cè)表面實(shí)施第一剖切，且垂直于硅塊14的{100}側(cè)表面并且垂直于硅塊14的{110}側(cè)表面實(shí)施第二剖切。由此，在如圖3所示的硅塊14中生產(chǎn)出兩排各五個(gè)娃單晶長方體15, —排位于另一排之上。
[0029]正如前面所解釋的那樣，由通過直拉法或浮區(qū)熔法生產(chǎn)的單晶硅棒制成的硅單晶籽晶被鋸割成具有較高純度和更完美的晶體結(jié)構(gòu)。由于長方體直徑受到限制，因此有必要將用于形成硅單晶籽晶的數(shù)個(gè)部分合并，以完全覆蓋坩堝3的底部5。所以，硅單晶籽晶12具有一個(gè)或多個(gè)厘米的厚度，優(yōu)選2厘米的厚度，其中，所述籽晶表面必須具有平行于坩堝底面的{110}晶體取向。同時(shí)，必須確保硅單晶籽晶的側(cè)表面或單個(gè)部分的側(cè)表面具有{100}晶體取向。
[0030]為了生產(chǎn)這種硅單晶籽晶，由直拉法或浮區(qū)熔法制造的單晶硅塊配置有具有[110]空間取向的塊軸線。為了生產(chǎn)所述硅單晶籽晶，如圖2所示，接著平行于塊軸線將硅單晶塊切成軌道，其中，單個(gè)的軌道具有與一個(gè)到幾個(gè)厘米(優(yōu)選為2厘米)的所需的硅單晶籽晶厚度對(duì)應(yīng)的厚度。如圖2進(jìn)一步示出的，單個(gè)的軌道具有{110}-晶體取向的表面(該表面用作籽晶表面)和{100}-晶體取向的縱向側(cè)表面。 [0031]接著，如圖3所示，為了生產(chǎn)硅塊14并切割硅單晶塊，硅單晶籽晶12的軌道布設(shè)在坩堝3的底部5上，使得坩堝的底部幾乎被完全覆蓋，其中，縱向側(cè)表面軌道沿坩堝側(cè)面按{100}-晶體取向延伸。如在圖3中進(jìn)一步所示的那樣，經(jīng)固化的硅塊14被鋸割成水平矩形硅長方體15，使得長方體軸線垂直于硅單晶籽晶12的軌道延伸。硅晶片16相應(yīng)地通過平行于{100}長方體表面實(shí)施鋸割由單個(gè)矩形硅長方體15生產(chǎn)而成。因此，根據(jù)所需的應(yīng)用或者有待制造的硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)來確定硅晶片16的厚度。
[0032]通過以橫跨{100}側(cè)表面覆蓋坩堝底部的軌道形式存在的硅單晶籽晶的所選定的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了在硅塊14的水平矩形硅長方體15的分割過程中，只制造出少數(shù)晶片，該少數(shù)晶片位于硅單晶籽晶的軌道之間的毗連表面之上的區(qū)域中。在硅塊的固化處理過程中，特別是在毗連表面之上的區(qū)域中，在硅塊中存在形成多晶部分的風(fēng)險(xiǎn)，該風(fēng)險(xiǎn)接著導(dǎo)致太陽能電池中效率降低和光學(xué)誤差，該太陽能電池由從硅塊鋸切出的硅晶片制成。通過上述步驟，具有多晶區(qū)域的這樣的硅晶片與其余的、幾乎是完美的單晶硅太陽能電池分離，其中所述這樣的硅晶片形成于硅單晶籽晶的軌道之間的毗連表面的區(qū)域中。
[0033]如在圖2中示出的，由硅塊切割形成若干軌道，該硅塊的塊軸線形成為具有[110]空間取向，由該若干軌道制成的該硅單晶籽晶12的生產(chǎn)另外還具有優(yōu)點(diǎn)，即，基本上整個(gè)單晶硅塊都可用于形成籽晶軌道，從而非常昂貴的籽晶材料的浪費(fèi)可以在很大程度上得以避免。同時(shí)，通過平行于塊軸線切割單晶硅塊，可以配置有與坩堝的側(cè)面長度對(duì)應(yīng)的長度的軌道。
[0034]在通過高純度硅的受控固化而形成硅塊的范圍內(nèi)，可獲得碳、氧和/或硼的各種不同分布，例如，以便沿生長方向，即沿[110]晶體取向的方向，改變硅塊中的導(dǎo)電率。為了進(jìn)一步將硅晶片16加工成太陽能電池，優(yōu)選在第一步驟中采用化學(xué)方式消除在分割矩形硅單晶長方體期間造成的鋸割損壞。此外，與去除{100}晶片表面上的鋸割損壞相關(guān)地執(zhí)行結(jié)構(gòu)化，即執(zhí)行所謂的織構(gòu)化，其通過降低反饋損失導(dǎo)致光輸入改善并且因此導(dǎo)致太陽能電池的效率提高。接著，優(yōu)選通過濕化學(xué)蝕刻工藝或干化學(xué)蝕刻工藝實(shí)現(xiàn)的、優(yōu)選利用晶片表面上的堿性單織構(gòu)(monotexture)實(shí)現(xiàn)的晶片織構(gòu)化(部分如在圖4中所示)導(dǎo)致金字塔結(jié)構(gòu)17形成。因此，金字塔形突起17的底面的邊緣平行于硅晶片表面的外邊緣延伸。
[0035]在硅晶片16進(jìn)一步形成太陽能電池的范圍內(nèi)，在晶片中實(shí)施織構(gòu)化之后，通過摻雜，優(yōu)選通過磷摻雜，產(chǎn)生p/n結(jié)18。隨后，優(yōu)選通過引入抗反射涂層19來補(bǔ)償硅晶片表面。然后，在最后的步驟中，在硅晶片上引入正面觸點(diǎn)和背面觸點(diǎn)20，21，以完成硅太陽能電池的制造。`
【權(quán)利要求】
1.一種制造用于硅晶片生產(chǎn)的硅單晶籽晶的方法， -其中將所述硅單晶籽晶布置在坩堝的底部區(qū)域內(nèi)，其中，所述硅單晶籽晶具有籽晶表面，該籽晶表面具有平行于所述坩堝的所述底部區(qū)域的{110}晶體取向， -其中從所述硅單晶籽晶的所述籽晶表面開始，使液態(tài)高純度硅固化，并且 -其中通過使所述晶片表面具有{100}晶體取向的方式將硅塊分割成硅晶片， 其特征在于， 所述硅單晶籽晶由硅單晶塊制成，所述硅單晶塊的塊軸線具有[110]空間取向， -其中，將所述硅單晶塊平行于所述塊軸線分割，以形成所述硅單晶籽晶的具有所述{110}晶體取向的所述桿晶表面和所述娃單晶桿晶的具有所述{100}晶體取向的側(cè)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用于所述硅單晶籽晶的所述硅單晶塊通過直拉法或浮區(qū)熔法來生產(chǎn)。
3.一種用于制造硅晶片的方法， -其中將硅單晶籽晶布置在坩堝的底部區(qū)域內(nèi)，其中，所述硅單晶籽晶具有籽晶表面，該籽晶表面具有平行于所述坩堝的所述底部區(qū)域的{110}晶體取向， -其中從所述硅單晶籽晶的所述籽晶表面開始，使液態(tài)高純度硅固化，并且 -其中通過使晶片表面具有{100}晶體取向的方式將硅塊分割成硅晶片， 其特征在于， 所述硅單晶籽晶由若干軌道組成，所述軌道由硅單晶塊制成，所述硅單晶塊的塊軸線具有[110]空間取向， -其中，將所述硅單晶塊沿平行于所述塊軸線切成軌道，以形成所述硅單晶籽晶的具有所述{110}晶體取向的所述桿晶表面和所述娃單晶桿晶的具有所述{100}晶體取向的側(cè)表面， -其中，使所述軌道合并，以便幾乎完全覆蓋所述坩堝的所述底部區(qū)域， -其中，在分割成硅晶片的過程中，首先將形成于所述坩堝中的硅塊分成矩形硅長方體，所述矩形硅長方體的長方體軸線分別平行于所述硅單結(jié)晶籽晶的籽晶表面并垂直于所述硅單晶籽晶的所述軌道延伸，然后橫跨所述長方體軸線切割所述硅長方體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在至少一個(gè)軌道中，優(yōu)選在所有的軌道中，具有所述{100}晶體取向的側(cè)表面在所述坩堝底部(5)的側(cè)向長度上連續(xù)地延伸。
5.一種硅晶片，其通過根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法來制造。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅晶片，其特征在于，所述{100}晶片表面通過堿蝕刻工藝來進(jìn)行織構(gòu)化蝕刻，其中，經(jīng)蝕刻的晶片表面具有金字塔形突起，其中，所述金字塔形突起的底面邊緣平行于所述晶片表面的外邊緣延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的硅晶片，其特征在于，所述晶片具有所述{100}晶片表面上的硅中的碳、氧和/或硼的濃度梯度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的硅晶片，其特征在于，所述晶片具有所述{100}晶片表面上的導(dǎo)電率梯度。
9.一種具有根據(jù)權(quán)利要求5至8中任意一項(xiàng)所述的硅晶片的硅太陽能電池，其特征在于，p/n結(jié)配置在所述{100}晶片正面與背面之間，其中，所述{100}晶片正面具有涂層，并且其中，至少所述晶片背面設(shè)置有觸點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】C30B29/06GK103710744SQ201310412780
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月5日
【發(fā)明者】安德烈亞斯·克勞斯, 朱莉安娜·沃爾特, 拉明·希拉 申請(qǐng)人:太陽世界創(chuàng)新有限公司