太阳电池及其制备方法技术

一种太阳电池，用岛形方式在低浓度Ｐ型半导体单晶衬底（１００）的与光接收面相对的一面上形成Ｐ型扩散层（１０２），通过离子注入在Ｐ型扩散层（１０２）之间形成有晶体缺陷的层（Ｖ）或是非晶的层（Ｖ）。离子注入的元素至少从氢、硅、锗、氟、氧和碳中选择一种，离子注入物质最好使用半导体物质的组成物质，如硅。在具有晶体缺陷或非晶层（Ｖ）的太阳电池中，可以利用现有太阳电池不能有效利用的较长波长的光，因此，提高了光电转换效率。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的改进。传统太阳电池通常具有如图9所示的结构制备过程如下所述。在本说明书中，将光接收表面或光接收面称为正表面或正面，相对的表面或相对面称为背表面或背面。如图9A所示，采用厚度为30-500μm、硼浓度约为1×1015cm-3的单晶硅衬底(基片)100。也可以采用多晶硅衬底。在背表面局部形成至少达1×1017cm-3的高浓度p型扩散层。这个部分成为局部BSF(背表面场)层。制备方法包括以下步骤，用诸如氧化硅薄膜的掩膜材料101覆盖住除背面上将形成扩散层区域以外的衬底；在500-1200℃的温度、BBr3气体与氧气的混合气体中对基片进行加热，在整个基片上形成含有高浓度硼的氧化物；应用固相扩散将高浓度的硼仅注入到背面上未被掩膜覆盖的硅衬底区域中，形成高浓度的p型扩散层102。然后，如图9B所示，从基片表面上去除氧化膜和掩膜材料。如图9C所示，在正表面上形成至少达1×1018cm-3的高浓度n型扩散层103。用类似的方式，用掩膜材料101覆盖背表面。然后，在500-1200℃温度、POCl3与氧气的混合气体中对基片进行加热，由此在整个基片表面上形成含有高浓度磷的氧化物。通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳电池，其特征在于它包括：本征或低浓度ｐ型半导体单晶衬底（１００）；在所述衬底（１００）的光接收一面上形成的ｎ型扩散层（１０３）；在所述半导体衬底（１００）的光接收一面相对的一面的局部地区形成的高浓度的ｐ型扩散层（１０２） ；用离子注入法在所述局部地区形成的高浓度ｐ型扩散层（１０２）之间的区域形成的有晶体缺陷的或是为非晶的层（ｖ）；以及与各扩散层（１０３，１０２）连接的电极（１０５，１０６）。

【技术特征摘要】
JP 1997-4-28 111190/97;JP 1997-9-10 245556/971.一种太阳电池，其特征在于它包括本征或低浓度p型半导体单晶衬底(100)；在所述衬底(100)的光接收一面上形成的n型扩散层(103)；在所述半导体衬底(100)的光接收一面相对的一面的局部地区形成的高浓度的p型扩散层(102)；用离子注入法在所述局部地区形成的高浓度p型扩散层(102)之间的区域形成的有晶体缺陷的或是为非晶的层(v)；以及与各扩散层(103，102)连接的电极(105，106)。2.一种太阳电池，其特征在于它包括本征或低浓度p型半导体单晶衬底(100)；在所述半导体衬底(100)的光接收表面相对的一面的局部地区形成的高浓度p型扩散层(102)和n型扩散层(107)；用离子注入法在所述局部地区形成的扩散层(102，107)之间形成的有晶体缺陷的或是为非晶的层(v)；以及与光接收表面相对一面上的各扩散层(107，102)连接的电极(105-1，106-1)。3.一种太阳电池，其特征在于它包括本征或低浓度p型半导体单晶衬底(100)；在所述衬底(100)的光接收一面上形成的n型扩散层(103)；在所述衬底(100)的与光接收一面相对的一面的局部地区形成的高浓度的p型扩散层(102)；在所述局部地区形成的高浓度p型扩散层(102)之间的区域以电浮动态出现的n型扩散层(108)；用离子注入法在所述的与光接收面相对一面的局部地区形成的高浓度p型扩散层(102)之间的区域形成的有晶体缺陷的或是为非晶的层(v)；以及分别与光接收面上所述n型扩散层和与光接收面相对一面上所述p型扩散层(102)连接的电极(105，106)。4.一种太阳电池，其特征在于它包括本征或低浓度p型半导体单晶衬底(100)；在所述衬底(100)的光接收一面上形成的n型扩散层(103)；在所述衬底(100)的与光接收表面相对的一面的局部地区形成并分隔开的高浓度p型扩散层(102)和n型扩散层(107)；用离子注入法在所述局部地区形成的扩散层(102，107)之间形成的有晶体缺陷的或是为非晶的层(v)；以及分别设置在所述的光接收面和其相对面上的n型扩散层(103，107)和所述的与光接收面相对一面上的p型扩散层(102)上的电极(105-1，106-1)。5.如权利要求1所述的太阳电池，其特征在于用于所述离子注入的物质至少从氢、硅、锗、氟、氧和碳中选择一种，并且至少包括硅和锗之一。6.如权利要求1所述的太阳电池，其特征在于所述的非晶层是通过离子注入剂量至少达3×1014cm-2的硅或锗形成的。7.如权利要求1所述的太阳电池，其特征在于用于形成所述非晶层的离子注入物质包括一种其禁带宽度小于所述衬底禁带宽度的物质。8.如权利要求1所述的太阳电池，其特征在于当所述衬底为硅衬底时，用于形成所述非晶层的离子注入物质包括锗，其形成的禁带宽度小于所述衬底禁带宽度。9.如权利要求2所述的太阳电池，其特征在于用于所述离子注入的物质至少从氢、硅、锗、氟、氧和碳中选择一种，并且至少包括硅和锗之一。10.如权利要求2所述的太阳电池，其特征在于所述的非晶层是通过离子注入剂量至少达3×1014cm-2的硅或锗形成的。11.如权利要求2所述的太阳电池，其特征在于用于形成所述非晶层的离子注入物质包括一种禁带宽度小于所述衬底禁带宽度的物质。12.如权利要求2所述的太阳电池，其特征在于当所述衬底为硅衬底时，用于形成所述非晶层的离子注入物质包括锗，其形成的禁带宽度小于所述衬底禁带宽度。13.如权利要求3所述的太阳电池，其特征在于用于所述离子注入的物质至少从氢、硅、锗、氟、氧和碳中选择一种，并且至少包括硅和锗之一。14.如权利要求3所述的太阳电池，其特征在于所述的非晶层是通过离子注入剂量至少达3×1014cm-2的硅或锗形成的。15.如权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村一世，
申请(专利权)人：夏普公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]