專利名稱：一種采用離子注入法制作太陽電池的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明本發(fā)明屬于光伏技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用離子注入法制作太陽電池的 方法。
背景技術(shù)：
光伏技術(shù)是一門利用大面積的p-n結(jié)二極管將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)，這個 p-n結(jié)二極管叫做太陽電池。制作太陽電池的半導(dǎo)體材料都具有一定的禁帶寬度，當(dāng)太陽電 池受到太陽輻射時，能量超過禁帶寬度的光子在太陽電池中產(chǎn)生電子空穴對，P-n結(jié)將電子 空穴對分離，P-n結(jié)的非對稱性決定了不同類型的光生載流子的流動方向，通過外部電路連 接可以向外輸出功率。這跟普通的電化學(xué)電池原理類似。由單一的p-n結(jié)形成的太陽電池的理論最高轉(zhuǎn)換效率在30%左右[W. Shockley and H. J. Queisser, J. Appl. Phys. 32，150 (1961)]。在由各種不同材料制作的太陽電池中， 昂貴的化合物半導(dǎo)體太陽電池主要應(yīng)用于太空和聚光光伏系統(tǒng)，除此之外，單晶硅太陽電 池轉(zhuǎn)換效率最高。單晶硅片主要由采用CzochralskUCZ)法制作的摻硼的ρ型硅錠切割而 成，工業(yè)上大量生產(chǎn)的P型單晶硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率在17%左右，缺陷和雜質(zhì)造成的光 生載流子復(fù)合縮短了 P型吸收區(qū)的少數(shù)載流子的壽命，基底前后表面存在著表面復(fù)合，η型 重?fù)诫s區(qū)存在著俄歇復(fù)合，這些因素限制了 P型單晶硅太陽電池轉(zhuǎn)換效率的提高。η型硅已經(jīng)被證明對普通的過渡金屬雜質(zhì)引起的復(fù)合不敏感，例如由石英和 含碳器件帶來的雜質(zhì)(冶金法)，具有比P型硅更長的少子擴散長度[D.MacDonald， LJ. Geerligs, Applied Physics Letters，85，4061 (2004)]。因此采用 η 型單晶硅片制作的 太陽電池相對采用P型單晶硅片制作的太陽電池將具有更好的性能。另外，采用η型單晶 硅片制作的太陽電池沒有光致衰減的問題，而采用摻硼的P型單晶硅片制作的太陽電池光 致衰減不可避免，這是因為在采用CZ法制作硅錠的過程中會混入氧元素，氧和摻雜的硼形 成硼氧復(fù)合對，導(dǎo)致光致衰減。采用η型單晶硅片制作的太陽電池與采用ρ型單晶硅片制 作的前發(fā)射極太陽電池結(jié)構(gòu)類似，如圖1所示，采用η型單晶硅片制作的太陽電池需要在前 表面摻雜硼以形成P-n結(jié)，作為發(fā)射極；在背面摻雜磷以形成n-n+同質(zhì)結(jié)，作為背表面場。 實現(xiàn)在硅片上摻雜的標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)做法是利用管式爐或者帶式爐進行熱擴散。目前，還沒有 一種行之有效的擴散方法能實現(xiàn)在硅片的一個表面形成硼摻雜，同時在硅片的另外一個表 面形成磷摻雜，而不造成任何的交叉污染，如果考慮到實現(xiàn)這兩種不同類型的摻雜需要不 同的溫度，實現(xiàn)同時摻雜的難度將更大。因此，實現(xiàn)這兩種不同類型的摻雜需要進行兩步擴 散，同時需要采用額外的保護措施以避免在硅片的一個表面擴散硼時，將硼擴散到硅片另 外一個將要擴散磷的表面上，或者在磷擴散時將磷擴散至已經(jīng)擴散好的硼擴散面，造成雜 質(zhì)補償作用。此外硼擴散需要1000°C左右的高溫，這容易造成硅片質(zhì)量下降，導(dǎo)致制作的太 陽電池性能惡化。為了突破上述的限制，克服制作晶體硅太陽電池過程中擴散摻雜的缺點，進一步 提高晶體硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率，需要采用更為先進的摻雜方式。
眾所周知，離子注入能在硅等半導(dǎo)體材料薄片上實現(xiàn)活性的、帶電粒子的摻雜。在 半導(dǎo)體技術(shù)中離子注入的實際用途主要是為了改變薄片的電學(xué)性質(zhì)。為了活化注入的離 子，并修復(fù)因為離子注入過程中帶來的損傷和位錯層等缺陷，薄片需要在合適的時間和溫 度下進行退火。離子注入和擴散摻雜相比，其優(yōu)勢在于控制精確，雜質(zhì)摻雜可以重復(fù)，處理 過程為低溫過程。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種采用離子注入法制作太陽電池的方法，該方法控制精 確，雜質(zhì)摻雜可以重復(fù)，處理過程溫度低。為達到上述目的，本發(fā)明提供的一種采用離子注入法制作太陽電池的方法，所述 的光伏電池由以下結(jié)構(gòu)組成一種導(dǎo)電類型的晶體硅基底，基底為單晶硅片或者多晶硅片， 導(dǎo)電類型為η型或者P型；在基底的前表面上具有發(fā)射極結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含有具有特定摻雜 濃度的摻雜層，其中的摻雜劑與基底的導(dǎo)電類型相反，包含有一套接觸柵線，還包含在摻雜 層上的一層減反射膜；在基底的背面具有背表面場結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含有具有一層重?fù)诫s層， 其中的摻雜劑與基底的導(dǎo)電類型相同，包含一層絕緣薄膜，還包含穿過薄膜與重?fù)诫s層形 成歐姆接觸的金屬導(dǎo)電電極；該工藝采用離子注入法部分或完全替代熱擴散實現(xiàn)在硅片上 的雜質(zhì)摻雜形成發(fā)射極結(jié)構(gòu)和背表面場結(jié)構(gòu)。其中ρ+或者η+摻雜層在晶體硅基底的前表面采用離子注入法形成，離子注入的 溫度為10 50°C，所述摻雜層的摻雜深度在IOOnm 5 μ m。其中P+或者η+摻雜層在晶體硅基底的背面采用離子注入法形成，離子注入的溫 度為10 50°C，摻雜層的摻雜深度在IOOnm 5μπι。其中P++或者η++點狀摻雜區(qū)在上述晶體硅基底的背面P+或者η+摻雜層中形 成，P++或者η++點狀摻雜區(qū)利用掩膜，采用離子注入法在溫度為10 50°C條件下實現(xiàn)， 所述的點狀摻雜區(qū)具有與基底一樣的導(dǎo)電類型，所述的點狀為圓形、橢圓形、正方形或長方 形，點的大小為10 μ m 5謹(jǐn)。其中薄膜在利用管式爐或者帶式爐在氧氣環(huán)境下進行退火時，在離子注入的摻雜 層上和點狀區(qū)域上形成，退火的溫度為200 950°C，時間為5min 300min。其中一束活性的、電離的摻雜雜質(zhì)原子束注入到晶體硅片中，在硅片表面形成摻 雜層，形成η型摻雜的雜質(zhì)種類為磷(P)、砷(As)、銻(Se)，形成ρ型摻雜的雜質(zhì)種類為硼 (B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)，離子劑量范圍為IO13 IO18離子/cm2，初始的離子能量范圍 為 IOKeV 5MeV。本發(fā)明還提供了一種制作交替η型和ρ型導(dǎo)電類型摻雜帶的方法，將η型和P型 導(dǎo)電類型在晶體硅基底的同一個面上散布開來，并且不相互重疊，基底為單晶硅片或者多 晶硅片，導(dǎo)電類型為η型或者ρ型。其中交替導(dǎo)電類型摻雜帶結(jié)構(gòu)在晶體硅基底上采用離子注入法在掩膜掩護下形 成，離子注入的溫度為10 50°C，所述兩種不同導(dǎo)電類型的摻雜帶寬度不同或相同，寬度 范圍為IOOnm IOmm ；所述摻雜層的摻雜深度為IOOnm 5 μ m。其中離子注入法用來將活性的、電離的摻雜雜質(zhì)原子注入到晶體硅片中，在硅片 的同一個表面上形成交替導(dǎo)電類型的摻雜帶結(jié)構(gòu)，形成η型摻雜的雜質(zhì)種類為磷(P)、砷(As)、銻(Se)，形成ρ型摻雜的雜質(zhì)種類為硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)，離子劑量范圍 為IO13 IO18離子/cm2，初始的離子能量范圍為IOKeV 5MeV。本發(fā)明的有益效果是該工藝熱擴散摻雜工藝相比，控制精確，雜質(zhì)摻雜可以重 復(fù)，處理過程為低溫過程，能使晶體硅太陽電池達到更高的轉(zhuǎn)換效率，實現(xiàn)功率輸出的最大 化。
圖1是本發(fā)明采用η型晶體硅制作的單一 ρ-η結(jié)太陽電池簡圖；圖2是實施例1中采用離子注入法在η型晶體硅基底上形成ρ-η結(jié)以制作太陽電 池的示意圖；圖3a是實施例2中采用離子注入法在η型晶體硅基底上形成點狀接觸重?fù)诫s區(qū) 以制作高效太陽電池的示意圖；圖3b是實施例2中采用離子注入法在ρ型晶體硅基底上形成點狀接觸重?fù)诫s區(qū) 以制作高效太陽電池的示意圖；圖4a是實施例3中采用離子注入法在晶體硅基底背面形成P++重?fù)诫s的示意圖；圖4b是實施例3中采用離子注入法在晶體硅基底背面形成P++重?fù)诫s后，在掩膜 保護下注入雜質(zhì)形成η++重?fù)诫s的示意圖；圖4c是實施例3中在晶體硅基底上形成ρ++和η++交替帶狀摻雜區(qū)以制作叉指 狀背接觸太陽電池的示意圖。附圖標(biāo)記說明1、基區(qū)；2、發(fā)射極；3、背表面場；4、減反射/鈍化層；5、背面鈍化層；6、金屬接觸 電極。
具體實施例方式實施例1此處公開的是在η型晶體硅片上實現(xiàn)不牽涉到熱擴散的摻雜方法和充分利用該 摻雜方法設(shè)計的方案，該方案能使晶體硅太陽電池達到最高的轉(zhuǎn)換效率，實現(xiàn)功率輸出的 最大化。如附圖1-2所示，本發(fā)明的一種體現(xiàn)方式是采用電阻率為0. 5 15Ω -cm的η型 晶體硅片制作高效太陽電池，這里所指的晶體硅片可能之前經(jīng)過一些其它處理步驟，例如 清洗和腐蝕，以去除硅片表面的污染物和切割損傷層，或者進行各向異性織構(gòu)，以在硅片表 面上形成金字塔結(jié)構(gòu)，增加硅片的光吸收。可以采用離子注入法在上述所指硅片的第一個表面上進行活性的、帶電粒子的摻 雜，以形成與晶體硅片導(dǎo)電類型相反的摻雜層作為發(fā)射極。以圖1為例，P+層就在η型硅 片的第一個表面上。形成P型摻雜的雜質(zhì)種類可以包含但是不僅僅限定于硼(B)、鋁(Al)、 鎵(Ga)、銦(In)。離子注入的劑量和能量根據(jù)在上述所指的硅片上需要形成的摻雜濃度和 摻雜分布進行選擇。不同離子束能量的多重離子注入可以實現(xiàn)設(shè)計結(jié)深的η-ρ+突變結(jié)分 布。本實施例中離子注入的溫度為10 50°C，離子劑量為IO13 IO18離子/cm2，初始的離子能量范圍為IKeV 5MeV，摻雜深度為100nm_5 μ m。為了活化注入的離子，并修復(fù)因為離子注入過程中帶來的損傷和位錯層等缺陷， 薄片需要在合適的時間和溫度下進行退火。熱退火過程在管式爐或者帶式爐中進行。此外 這個熱退火過程可能在氧氣環(huán)境下進行，以形成薄的氧化層鈍化離子注入層表面。本實施 例中具體選擇熱退火的溫度為200 950°C，時間為5 300min?？梢圆捎秒x子注入法在上述所指硅片的第二個表面上進行活性的、帶電粒子的摻 雜，以形成與晶體硅片導(dǎo)電類型相同的摻雜層。以圖1為例，η+層就在η型硅片的第二個 表面上。形成η型摻雜的雜質(zhì)種類可以包含但是不僅僅限定于磷(P)、砷(As)、銻(Se)。離 子注入的劑量和能量根據(jù)在上述所指的硅片上需要形成的摻雜濃度和摻雜分布進行選擇。 不同離子束能量的多重離子注入可以實現(xiàn)設(shè)計結(jié)深的η-ρ+突變結(jié)分布。為了活化注入的 離子，并修復(fù)因為離子注入過程中帶來的損傷和位錯層等缺陷，薄片需要在合適的時間和 溫度下進行退火。熱退火過程在管式爐或者帶式爐中進行。為了完成太陽電池的制作，需要一些其它的工藝步驟，例如采用等離子增強化學(xué) 氣相沉積法(PECVD)在起鈍化作用的氧化層上沉積SiNx，以在硅片前表面形成減反射層， 隨后采用標(biāo)準(zhǔn)的絲網(wǎng)印刷和共燒結(jié)過程實現(xiàn)接觸電極的金屬化。實施例2如附圖3a_3b所示，在實施例1制作高效太陽電池的基礎(chǔ)上，離子注入可以優(yōu)化太 陽電池的設(shè)計結(jié)構(gòu)，在硅片的第二個表面的局部區(qū)域上進行重?fù)诫s，摻入與硅片導(dǎo)電類型 相同的雜質(zhì)。如圖3(a)所示，在已經(jīng)存在的η+層上形成點狀的η++摻雜區(qū)。在此之前已 經(jīng)存在的η+層可以由熱擴散形成，也可以由前面所述的由離子注入法形成。為了形成點狀 摻雜，需要在欲摻雜的硅片前面放置掩膜以確保對目標(biāo)區(qū)域精確地?fù)诫s。形成η型摻雜的 雜質(zhì)種類可以包含但是不僅僅限定于磷(P)、砷(As)、銻(Se)。不同離子束能量的多重離子 注入可以實現(xiàn)較深的摻雜分布。本實施例中硅片為ρ型或η型的單晶或多晶硅片，其電阻率為0.5 15 Ω · cm； 形成η型摻雜的雜質(zhì)為磷、砷或銻，形成ρ型摻雜的雜質(zhì)為硼、鋁、鎵或銦。本實施例中離子注入的溫度為10 50°C，離子劑量為IO13 IO18離子/cm2，初始 的離子能量范圍為IKeV 5MeV，摻雜深度為IOOnm 5 μ m。本實施例中摻雜區(qū)域的形狀為圓形、橢圓形、正方形或長方形，點的大小為 10 μ m 5謹(jǐn)。離子注入的溫度為10 50°C，摻雜深度為100nm-5 μ m。這種摻雜形式也可以在ρ型硅片上形成點狀摻雜區(qū)，只是摻雜的導(dǎo)電類型換成了 與之前η++相反的ρ++型。如圖3(b)所示。形成ρ型摻雜的雜質(zhì)種類可以包含但是不僅 僅限定于硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)。為了活化注入的離子，并修復(fù)因為離子注入過程中帶來的損傷和位錯層等缺陷， 經(jīng)過離子注入處理的薄片需要在合適的時間和溫度下進行退火。熱退火過程在管式爐或者 帶式爐中進行。此外這個熱退火過程可能在氧氣環(huán)境下進行，以形成薄的氧化層鈍化離子 注入層表面。本實施例中具體選擇熱退火的溫度為200 950°C，時間為5 300min。采用離子注入的摻雜方式可以形成不同形狀的重?fù)诫s區(qū)和摻雜分布，這種離子注 入摻雜方式能使硅片背面基區(qū)上的接觸只發(fā)生在重?fù)诫s的η++或者P++點狀區(qū)域，這取決 于硅片的導(dǎo)電類型，這種接觸是通過只在孔洞區(qū)域形成金屬化實現(xiàn)的，而大部分中度摻雜的區(qū)域上面都由在氧氣環(huán)境下進行離子注入熱退火過程中生成的氧化層覆蓋，這層氧化層 起鈍化作用。在接觸區(qū)域以下的重?fù)诫sη++或者ρ++點狀區(qū)域起局部背表面場的作用，能 抑制少數(shù)載流子，因為顯著縮小了背表面金屬接觸的面積，所以能大大減少背表面的復(fù)合 損失。利用上述離子注入的摻雜方式制作太陽電池的工藝步驟包括首先在硅片表面形 成織構(gòu)化結(jié)構(gòu)；然后在硅片的第一個表面上形成與晶體硅片導(dǎo)電類型相反的摻雜層作為發(fā) 射極，接著在硅片的第二個表面上形成與晶體硅片導(dǎo)電類型相同的摻雜層，再采用上述離 子注入的摻雜方式在硅片的第二個表面的固定區(qū)域上重?fù)脚c硅片導(dǎo)電類型相同的雜質(zhì)；接 著進行熱退火，形成氧化層；隨后采用等離子增強化學(xué)氣相沉積法(PECVD)在起鈍化作用 的氧化層上沉積SiNx，以在硅片前表面形成減反射層，在硅片背表面形成鈍化層；然后在 硅片的第二個表面的膜層結(jié)構(gòu)的重?fù)诫s區(qū)域上開孔，以使金屬電極與硅片有良好的歐姆接 觸；最后在硅片兩個面上實現(xiàn)接觸電極的金屬化。實施例3如附圖4a_4c所示，制作高效太陽電池的另外一種優(yōu)選的體現(xiàn)方式是采用電阻率 為0.5 15Ω 的晶體硅片，用離子注入摻雜方式使重?fù)诫s的η++和ρ++區(qū)域都位于硅片 的同一面上，利用一對掩膜按順序注入η型和P型摻雜離子束。可以首先在η型晶體硅片的 一個表面利用具有開孔槽的掩膜注入P型摻雜劑，開孔槽可以使離子束在硅片上實現(xiàn)帶狀 摻雜，然后再注入η型雜質(zhì)離子微粒，實現(xiàn)叉指形的摻雜式樣，完成叉指形背面接觸(IBC) [Μ. D.Lammert andR. J. Schwartz, IEEE Trans. Electron. Devices, ED-24, 337 (1975)]的全 背面結(jié)構(gòu)太陽電池的摻雜制作。采用同樣的注入方法，這種摻雜方式也可以在P型晶體硅 片實現(xiàn)一樣的摻雜式樣。同時摻雜的順序也可以是先離子注入P型雜質(zhì)，然后是η型雜質(zhì)。本實施例中硅片為ρ型或η型的單晶或多晶硅片，其電阻率為0.5 15 Ω · cm； 形成η型摻雜的雜質(zhì)為磷、砷或銻，形成ρ型摻雜的雜質(zhì)為硼、鋁、鎵或銦。本實施例中離子注入的溫度為10 50°C，離子劑量為IO13 IO18離子/cm2，初始 的離子能量范圍為IKeV 5MeV，摻雜深度為IOOnm 5 μ m。本實施例中在硅片的同一面制成η型和ρ型不同導(dǎo)電類型的摻雜層時，兩種導(dǎo)電 類型的摻雜層不相互重疊，摻雜區(qū)域的形狀為條形，條形的寬度為IOOnm 10mm。為了活化注入的離子，并修復(fù)因為離子注入過程中帶來的損傷和位錯層等缺陷， 這些薄片需要在合適的時間和溫度下進行退火。熱退火過程在管式爐或者帶式爐中進行。 此外這個熱退火過程可能在氧氣環(huán)境下進行，以形成薄的氧化層鈍化離子注入層表面。本 實施例中具體選擇熱退火的溫度為200 950°C，時間為5 300min。這種采用離子注入摻雜方式使重?fù)诫s的η++和ρ++點狀區(qū)域都位于硅片的同一面 上的做法，能大大簡化將相反的極性設(shè)計在電池背面的IBC太陽電池的摻雜過程。通過在 優(yōu)化設(shè)計，利用穿孔點接觸，以最大程度的減小串聯(lián)電阻來實現(xiàn)金屬與硅片背面η++或者 P++區(qū)域的接觸。這消除了在傳統(tǒng)太陽電池中因為η型和ρ型區(qū)的接觸電極在電池的兩個 相反表面，從而造成電極遮擋損失，并且具有更大的從各個電極接觸處引出電流的電池面 積比例，同時，這種方法具有更大的接觸面積，使電流流出的面積與電池面積的比例大大增 加，這可以降低電池的串聯(lián)電阻，提高填充因子。利用上述離子注入的摻雜方式制作太陽電池的工藝步驟可包括，但并不局限于首先在硅片表面形成織構(gòu)化結(jié)構(gòu)，然后在硅片的第一個表面(受光面)上形成與晶體硅片 導(dǎo)電類型相同的摻雜層作為前表面場，接著采用上述離子注入的摻雜方式在硅片的第二個 表面(背面)上形成η++和P++局部重?fù)诫s區(qū)，使局部重?fù)诫s的η++和P++區(qū)域都位于硅片 的同一面上；接著進行熱退火，形成氧化層；隨后采用等離子增強化學(xué)氣相沉積法(PECVD) 在起鈍化作用的氧化層上沉積SiNx，以在硅片前表面形成減反射層，在硅片背表面形成鈍 化層；然后在硅片的背表面的膜層結(jié)構(gòu)的固定區(qū)域上開孔，開孔的位置與硅片背表面的固 定區(qū)域上的重?fù)絽^(qū)相對應(yīng)；最后在硅片的背表面上實現(xiàn)接觸電極的金屬化。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種采用離子注入法制作太陽電池的方法，其特征在于所述的光伏電池由以下結(jié)構(gòu)組成一種導(dǎo)電類型的晶體硅基底，基底為單晶硅片或者多晶硅片，導(dǎo)電類型為n型或者p型；在基底的前表面上具有發(fā)射極結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含有具有特定摻雜濃度的摻雜層，其中的摻雜劑與基底的導(dǎo)電類型相反，包含有一套接觸柵線，還包含在摻雜層上的一層減反射膜；在基底的背面具有背表面場結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含有具有一層重?fù)诫s層，其中的摻雜劑與基底的導(dǎo)電類型相同，包含一層絕緣薄膜，還包含穿過薄膜與重?fù)诫s層形成歐姆接觸的金屬導(dǎo)電電極；該工藝采用離子注入法部分或完全替代熱擴散實現(xiàn)在硅片上的雜質(zhì)摻雜形成發(fā)射極結(jié)構(gòu)和背表面場結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用離子注入法制作太陽電池的方法，其特征在于其中P+ 或者η+摻雜層在晶體硅基底的前表面采用離子注入法形成，離子注入的溫度為10 50°C， 所述摻雜層的摻雜深度在IOOnm 5 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用離子注入法制作太陽電池的方法，其特征在于其中ρ+ 或者η+摻雜層在晶體硅基底的背面采用離子注入法形成，離子注入的溫度為10 50°C，摻 雜層的摻雜深度在IOOnm 5 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用離子注入法制作太陽電池的方法，其特征在于其中 P++或者η++點狀摻雜區(qū)在所述晶體硅基底的背面ρ+或者η+摻雜層中形成，ρ++或者η++ 點狀摻雜區(qū)利用掩膜，采用離子注入法在溫度為10 50°C條件下實現(xiàn)，所述的點狀摻雜 區(qū)具有與基底一樣的導(dǎo)電類型，所述的點狀為圓形、橢圓形、正方形或長方形，點的大小為 10 μ m 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用離子注入法制作太陽電池的方法，其特征在于其中薄 膜在利用管式爐或者帶式爐在氧氣環(huán)境下進行退火時，在離子注入的摻雜層上和點狀區(qū)域 上形成，退火的溫度為200 950°C，時間為5min 300min。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的采用離子注入法制作太陽電池的方法，其特征在于其 中一束活性的、電離的摻雜雜質(zhì)原子束注入到晶體硅片中，在硅片表面形成摻雜層，形成η 型摻雜的雜質(zhì)種類為磷(P)、砷(As)、銻(Se)，形成ρ型摻雜的雜質(zhì)種類為硼(B)、鋁(Al)、 鎵(Ga)、銦(In)，離子劑量范圍為IO13 IO18離子/cm2，初始的離子能量范圍為IOKeV 5MeV。
7. 一種制作交替η型和ρ型導(dǎo)電類型摻雜帶的方法，其特征在于將η型和P型導(dǎo)電類 型在晶體硅基底的同一個面上散布開來，并且不相互重疊，基底為單晶硅片或者多晶硅片， 導(dǎo)電類型為η型或者ρ型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制作交替η型和ρ型導(dǎo)電類型摻雜帶的方法，其特征在于 其中交替導(dǎo)電類型摻雜帶結(jié)構(gòu)在晶體硅基底上采用離子注入法在掩膜掩護下形成，離子 注入的溫度為10 50°C，所述兩種不同導(dǎo)電類型的摻雜帶寬度不同或相同，寬度范圍為 IOOnm IOmm ；所述摻雜層的摻雜深度為IOOnm 5 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制作交替η型和ρ型導(dǎo)電類型摻雜帶的方法，其特征在于其 中離子注入法用來將活性的、電離的摻雜雜質(zhì)原子注入到晶體硅片中，在硅片的同一個表 面上形成交替導(dǎo)電類型的摻雜帶結(jié)構(gòu)，形成η型摻雜的雜質(zhì)種類為磷(P)、砷(As)、銻(Se)， 形成P型摻雜的雜質(zhì)種類為硼⑶、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)，離子劑量范圍為IO13 IO18 離子/cm2，初始的離子能量范圍為IOKeV 5MeV。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用離子注入法制作太陽電池的方法，采用離子注入法實現(xiàn)在硅片上的雜質(zhì)摻雜，該工藝熱擴散摻雜工藝相比，其優(yōu)勢在于控制精確，雜質(zhì)摻雜可以重復(fù)，處理過程為低溫過程，能使晶體硅太陽電池達到更高的轉(zhuǎn)換效率，實現(xiàn)功率輸出的最大化。
文檔編號H01L21/265GK101976711SQ20101052072
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者劉勇, 單偉, 尹海鵬, 朱生賓, 金井升 申請人:晶澳太陽能有限公司