利用离子注入形成选择性掺杂和制备高效晶体硅太阳能电池的方法

摘要

本发明涉及用离子注入形成选择性掺杂和制备高效晶体硅太阳能电池的方法，1）通过热生长、CVD、PVD、ALD方法或化学凝胶生长法在硅片基体一面形成一层一定厚度的半掩膜材料，作为后续离子注入工艺形成分区掺杂的半掩膜；半掩膜材料选择：SiOx、SiOxNy、SiNx或TiOx等；2）对晶硅电池的某一面或者某一面的特定区域进行图案化刻蚀处理，形成所需要的选择性掺杂图案：刻蚀处理后的图案区将会形成重掺杂区；3）根据电池结构的设计，在晶硅电池的某一面或者与某一面的特定区域进行与衬底相同掺杂类型或者相反掺杂类型的离子注入掺杂；4）退火：在退火的过程中，形成选择性的分区掺杂。掺杂，离子注入选择合适的工艺参数。

主权项

一种利用离子注入形成选择性掺杂和制备高效晶体硅太阳能电池的方法，其特征是1）首先通过热生长、CVD、PVD、ALD方法或化学凝胶生长法在硅片基体一面形成一层一定厚度的半掩膜材料，作为后续离子注入工艺形成分区掺杂的半掩膜；半掩膜材料选择：SiOx、SiOxNy、SiNx或TiOx等；2）对晶硅电池的某一面或者某一面的特定区域进行图案化刻蚀处理，形成所需要的选择性掺杂图案：刻蚀处理后的图案区将会形成重掺杂区；3）根据电池结构的设计，在晶硅电池的某一面或者与某一面的特定区域进行与衬底相同掺杂类型或者相反掺杂类型的离子注入掺杂；4）退火：放置到高温管式扩散炉或者RTP快速热退火炉中，通过选择合适的退火温度、时间、气氛，进行掺杂杂质的再分布退火，退火温度范围：600‑1100℃，退火时间范围：1‑500分钟，气氛:惰性气体（比如氮气）、氧气的单一或者混合气体，退火炉的选择：管式扩散炉或者RTP快速热退火炉；在退火的过程中，修复注入后的损失和进行杂质再分布，根据掺杂杂质在半掩膜层的扩散系数不同，形成选择性的分区掺杂。