背接触太阳能电池的制造方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术描述了背接触太阳能电池的制造方法及其装置。用于制造背接触太阳能电池的方法包括在布置于衬底上方的材料层上方形成N型掺杂剂源层和P型掺杂剂源层。N型掺杂剂源层与P型掺杂剂源层隔开。对N型掺杂剂源层和P型掺杂剂源层进行加热。随后，在N型掺杂剂源层和P型掺杂剂源层之间在材料层中形成沟槽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及可再生能源领域，具体地，涉及背接触太阳能电池的制造方法及其装置。
技术介绍
通常称为太阳能电池的光伏电池是用于将太阳辐射直接转换为电能的众所周知的装置。通常，使用半导体处理技术以在衬底的表面附近形成p-n结来在半导体晶片或衬底上制造太阳能电池。撞击在衬底表面上的太阳辐射在大部分衬底中产生电子和空穴对，该电子和空穴对迁移到衬底中的P掺杂区和η掺杂区，从而在这些掺杂区之间产生电压差。这些掺杂区连接至在太阳能电池上的金属触点，以将电流从太阳能电池引到耦接至太阳能电池的外部电路。效率是太阳能电池的重要特性，因为它与太阳能电池的发电能力直接相关。因此，用于提高太阳能电池的效率的技术通常是人们所期望的。本专利技术的实施例允许通过提供用于制造新的太阳能电池结构的工艺来提高太阳能电池效率
技术实现思路
附图说明图IA示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中的阶段的截面视图。图IB示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中的阶段的截面视图。图IC示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中的阶段的截面视图。图2Α示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中的阶段的截面视图。图2Β示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中的阶段的截面视图。图2C示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中的阶段的截面视图。图2D示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中的阶段的截面视图。图2E示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中的阶段的截面视图。图3示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的截面视图。图4示出了表示在根据本专利技术实施例的用于制造背接触太阳能电池的方法中的操作的流程图。图5A示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中与图4的流程图的操作402相对应的阶段的截面视图。 图5B示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中与图4的流程图的操作404相对应的阶段的截面视图。图5C示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中与图4的流程图的操作406相对应的阶段的截面视图。图示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中的附加阶段的截面视图。图5E示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中的附加阶段的截面视图。具体实施例方式在此描述背接触太阳能电池的制造方法及其装置。在以下描述中，阐述了诸如具体的工艺流程操作之类的大量具体细节，以便提供对本专利技术实施例的全面理解。显然，对于本领域技术人员而言，可以在没有这些具体细节的情况下实施本专利技术的实施例。在其它情况下，没有详细描述诸如光刻技术之类的众所周知的制造技术，以免不必要地模糊了本专利技术实施例。此外，应当理解，附图中所示的各种实施例是说明性的表示，而不一定按尺寸绘制。在此公开的是用于制造背接触太阳能电池的方法。在一个实施例中，一种方法包括在布置于衬底上方的材料层上方形成N型掺杂剂源层和P型掺杂剂源层，N型掺杂剂源层与P型掺杂剂源层隔开。对N型掺杂剂源层和P型掺杂剂源层进行加热。随后，在N型掺杂剂源层和P型掺杂剂源层之间在材料层中形成沟槽。在此还公开了背接触太阳能电池。在一个实施例中，一种背接触太阳能电池包括布置在衬底上方的材料层。在材料层中布置沟槽，该沟槽将材料层的N型区和P型区分开。P型区包括约等于P型区中心的掺杂剂浓度的与沟槽直接相邻的掺杂剂浓度。根据本专利技术的至少一些实施例，以吸收层的N型区和P型区来形成太阳能电池，这些区不具有与以下结合附图2A-2E描述的“台缘(ledge)”特征形成的标记相关联的特征。与常规的工艺流程相比，在一些实施例中，通过使用在此描述的工艺流程来实现工艺操作的绝对数量的减少。在一些实施例中，即使在此描述的一些工艺流程包括附加的加热或退火操作，然而与常规流程相比，采用诸如在此详细描述的那些工艺流程之类的工艺流程仍会是优选的。在本专利技术的一方面中，可以期望形成具有P型吸收层区和N型吸收层区而不具有台缘特征所产生的标记的太阳能电池。图IA至图IC示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中的各个阶段的截面视图。应当理解的是，图IA至图IC的操作并不意在施加任何一种工艺顺序，而是要从这些附图的以下讨论中收集若干高层次概念。在图IA至图IC之后是更详细的方法。参考图1A，一种用于制造背接触太阳能电池的方法包括在布置于衬底102A上方的材料层104A上方形成N型掺杂剂源层108和P型掺杂剂源层106。N型掺杂剂源层108与P型掺杂剂源层106隔开，如图IA所示。还示出了隧道氧化物阻挡层膜110。参考图1B，该用于制造背接触太阳能电池的方法还包括在N型掺杂剂源层108和P型掺杂剂源层106之间，形成分别穿过材料层104A和部分进入衬底102A的沟槽112，以分别提供图案化的材料层104B和图案化的衬底102B。参考图1C，N型掺杂剂和P型掺杂剂分别从N型掺杂剂源层108和P型掺杂剂源 层106扩散到图案化的材料层104B中，以在图案化的衬底102B上方分别提供N型掺杂材料层区104C和P型掺杂材料层区104D。根据本专利技术的实施例，N型掺杂材料层区104C和P型掺杂材料层区104D均匀掺杂，使得N型掺杂材料层区104C和P型掺杂材料层区104D的每一个中最接近沟槽112的掺杂剂浓度与N型掺杂材料层区104C和P型掺杂材料层区104D的中心附近的掺杂剂浓度近似相同。然而，应当理解的是，并不是形成太阳能电池的每个方法都避免在太阳能电池的吸收层的P型区或N型区中性台缘特征的标记。例如，图2A至图2E示出了根据本专利技术实施例的背接触太阳能电池的制造过程中的各个阶段的截面视图，并且提供图2A至图2E以作为用于与下面的图3、图4和图5A至图5E相关的详细讨论的比较。参考图2A，用于制造背接触太阳能电池的方法包括将N型掺杂剂源层202形成在图案化的P型掺杂剂源层204上方，以及形成在布置于衬底208上方的材料层206的暴露部分上方。将掩膜210布置在N型掺杂剂源层202上方使得其中包括沟槽图案212。还示出了隧道氧化物阻挡层膜214。参考图2B，与掩膜210对准地对N型掺杂剂源层202和图案化的P型掺杂剂源层204进行蚀刻，以提供将P型掺杂剂源层204从直接置于材料层206上方的N型掺杂剂源层202部分隔开的构造，如图2B所示。然而，图案化的P型掺杂剂源层204可能包括锥形侧壁216，锥形侧壁216可能由在蚀刻工艺期间部分掩膜210的剥离218和/或掩膜210的底切而不期望地产生，如图2B所示。参考图2C，进一步的处理包括使用图案化的P型掺杂剂源层204和N型掺杂剂源层202的剩余部分作为蚀刻掩膜，来移除掩膜210以及穿过材料层206和部分进入衬底208而形成沟槽222。然而，如图2C所示，在蚀刻工艺期间，图案化的P型掺杂剂源层204的剩余部分可能从材料层206部分直接与沟槽222相邻的边缘凹进去。这可能导致形成材料层206的暴露部分224，暴露部分224没有被图案化的P型掺杂剂源层204的剩余部分覆盖。在此，将材料层206没有被图案化的P型掺杂剂源层204的剩余部分覆盖的暴露部分224称为“台缘”特征，其具有宽度X，对于进一步的处理而言该特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，大卫·史密斯，彼得·卡曾斯，
申请(专利权)人：太阳能公司，
类型：
国别省市：