制造晶体光伏电池的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于制造晶体光伏电池例如晶体硅光伏电池的方法。
【背景技术】
[0002]高度掺杂的区域的外延生长是有望用于构建硅光伏电池的发射器区域、背表面场(BSF)区域和/或前表面场(FSF)区域的技术。可通过使用例如LPCVD (低压化学气相沉积)系统来获得外延生长的高通量，其中将硅基片或晶片装载进入间歇型基片舟。在这种高通量系统中，所有的基片表面暴露于外延生长过程中所用的前体。在暴露于前体的所有硅表面上进行外延生长。因此，如果需要局部外延层图案或者如果只要在单一基片表面上提供外延层，则需要外延之前的掩蔽步骤或外延之后的图案化步骤。
[0003]此外，需要表面钝化不进行外延生长的硅表面。经典的热氧化(干燥的或湿法的)得到高质量的表面钝化，但需要高的热预算，且会对包括外延层表面在内的所有暴露的表面进行氧化。外延层表面的氧化可能是不希望发生的，例如如果在外延层表面上需要另一(例如更合适的)钝化层时就不希望发生外延层表面的氧化。因此，在热氧化的情况下，需要掩蔽步骤或图案化步骤。或者，可使用局部施涂的钝化层来钝化不进行外延生长的硅表面，但这种层常常需要额外的加工步骤(例如退火)来获得良好的表面钝化。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种用于制造良好的晶体光伏电池例如晶体硅光伏电池的方法，其中与已知制造过程相比，减少了加工步骤的数量和/或热预算。
[0005]本发明的目的是提供一种用于制造晶体光伏电池例如晶体硅光伏电池的方法，其中与已知制造过程相比，减少了在超过600°C的温度下实施的加工步骤的数量。
[0006]本发明的目的是提供一种用于制造晶体光伏电池例如晶体硅光伏电池的方法，与使用已知制造过程制造的类似电池相比，其具有改善的性能。
[0007]本发明涉及一种用于制造晶体半导体光伏电池的方法，其中所述方法包括:在半导体基片表面上的第一预定的位置处沉积介电层；和然后在所述半导体基片表面上的第二预定的位置处生长掺杂的外延层，该第二预定的位置不同于该第一预定的位置且不与该第一预定的位置重叠，其中在制造光伏电池的过程中所述介电层仍然保留在所述半导体基片的表面上，以及其中将所述介电层保持作为光伏电池的表面钝化层。
[0008]在本发明的方法中，因为外延层生长所以改善介电层的表面钝化质量，即外延层生长之后的介电层的表面钝化质量比刚沉积的介电层的表面钝化质量更好。改善的表面钝化质量得到降低的表面复合速率。
[0009]可例如通过化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、热解涂覆、旋涂、喷涂或浸涂，在低于500°C的温度下沉积介电层。
[0010]介电层可例如包含下述物质或由下述物质组成:硅氧化物、硅氮化物、硅碳化物、氧氮化物或钛氧化物，但本发明不限于此。在优选的实施方式中，介电层是非掺杂的介电层。
[0011]掺杂的外延层可在600°C-1ooo°c的温度范围下生长。在本发明的一些实施方式中，生长掺杂的外延层的步骤可为在光伏电池制造过程中唯一在高于600°c的温度下进行的步骤。但是，但本发明不限于此，光伏电池制造过程中的其它步骤可在超过600°C的温度下进行，例如用于形成前表面场(FSF)的扩散步骤。
[0012]掺杂的外延层的厚度可为例如10纳米-5微米，但本发明不限于此。
[0013]掺杂的外延层可形成光伏电池的发射器区域、背表面场(BSF)区域或前表面场(FSF)区域。
[0014]在本发明的实施方式中，在第一预定的位置处沉积介电层可包括在第一预定的位置处和在第二预定的位置处沉积介电层，然后将介电层从第二预定的位置去除。在本发明的其它实施方式中，在第一预定的位置处沉积介电层可包括只在第一预定的位置处沉积介电层。
[0015]第一预定的位置和第二预定的位置可存在于半导体基片的相同表面上。
[0016]第一预定的位置和第二预定的位置可存在于半导体基片的相反的表面上。
[0017]第一预定的位置可存在于半导体基片的两个表面上。
[0018]第二预定的位置可存在于半导体基片的两个表面上。
[0019]在本发明的方法中，在第二预定的位置处生长掺杂的外延层的步骤可在其中两个半导体基片表面都暴露于外延生长过程中所用的前体的系统中进行。这种系统的一个优点在于其具有高通量。
[0020]本发明的方法的一个优势在于，可同时在半导体基片的一个表面或两个相反的表面上形成高度掺杂的区域和良好的表面钝化层，且使用极小的热预算(即只需要单一的高温步骤)，并且无需额外的后加工步骤例如用于掺杂剂活化的额外的退火步骤或用于改善表面钝化质量的额外的处理(例如形成气体退火)。
[0021]在本发明的语境中，高温步骤是在高于或等于600°C的温度下实施的加工步骤。
[0022]本发明的方法可优选地用作用于晶体光伏电池例如晶体硅光伏电池的制造过程的一部分，例如用于在不同位置处同时构建发射器区域和良好的表面钝化层，或者例如用于在不同位置处同时形成背表面场区域和良好的表面钝化层。
[0023]本发明的方法的一个优点在于，与已知方法相比，其允许使用更少的加工步骤来制造良好的光伏电池。因为与现有技术的工艺相比，本发明的方法减少了加工步骤的数量，可导致更低的光伏电池加工成本。
[0024]此外，与现有技术的方法相比，本发明的方法还可得到非外延的表面的改善的表面钝化并因此改善光伏电池效率。
[0025]本发明的方法的一个优点在于，与已知方法相比，其允许使用更低的热预算来制造良好的光伏电池。更低的热预算的一个优点在于，其导致对已经存在的掺杂分布的影响降低，即减少掺杂剂再分布。更低的热预算的另一优点在于，其可降低基片降解的风险，即它可降低基片的少数载流子寿命缩短的风险。
[0026]在本发明的语境中，加工步骤的热预算是在加工步骤例如高温步骤中传递到基片的热能的总量。它与加工步骤的温度和持续时间成正比。
[0027]上文描述了各种发明性方面的某些目标和优势。当然，应理解根据本发明的任意特定实施方式，不必实现所有这种目标或优势。因此，例如本领域普通技术人员将认识到，可以实现或优化本文所教导的一种或多种优势的方式来具体体现或实施本发明，而不必实现本文所教导或所暗示的其它目标或优势。此外，应理解
【发明内容】
只是示例，无意于限制本发明的范围。就组织和操作方法而言，当结合附图参考和阅读下文的详细描述时，可最佳地理解本发明的特征和优势。
【附图说明】
[0028]图1示意性地显示可使用本发明的方法制造的η型后结(junct1n)光伏电池的截面图。
[0029]图2显示使用根据本发明的方法用于制造η型后结光伏电池的加工步骤。
[0030]图3示意性地显示可使用本发明的方法制造的ρ型PERC (钝化的发射器和后接触件)电池的截面图。
[0031]图4显示使用根据本发明的方法用于制造ρ型PERC电池的加工步骤。
[0032]权利要求中的任意附图标记并不构成对本发明的范围的限制。
[0033]在不同的图中，相同的附图标记表示相同或类似的元件。
【具体实施方式】
[0034]在以下详细描述中，为了提供对本发明实施方式的透彻理解，以及怎样在特定实施方式中来实施本发明，陈述了许多具体的细节。然而应理解，本发明的实践可不具有这些特定细节。在其它情况中，为了不混淆本发明，没有详细描述众所周知的方法、过程和技术。
[0035]将就【具体实施方式】并参照某些