专利名称：太阳电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及太阳电池的制造。更加具体地，本发明涉及用于实现 提高的太阳电池能量转换效率的概念，以及用于制造这种具有提高的 效率的太阳电池的方法。
背景技术：
裸硅样品含有很多表面状态是公知的；在该表面状态下注射或者 光生少数载流子能够复合。因此，在其中少数载流子的输送对于高效 操作而言至关重要的器件，例如在硅基太阳电池中，通过表面钝化技 术降低表面复合速率是一个关键问题。
在硅基太阳电池钝化方面，近期的进展显示出非常有希望的结果； 在硅晶片表面上使用无定形硅膜和氮化硅膜的组合体。在韩国专利申 请No.2002-0018204中公开了这种硅基太阳电池组合钝化的使用。更 加具体地，该专利申请公开了如下内容沉积在l-20nm范围的厚度的 第一无定形硅层，随后沉积折射率在1.9-2.3的范围中的氮化硅层。两 个层均可以利用PECVD (等离子体增强化学气相沉积)沉积，并且它 应该至少被施加到太阳电池的光线接收侧。
通过在沉积第二氮化硅层之后引入退火步骤，本发明人已经改进 了韩国专利申请No.2002-0018204的钝化技术。在美国临时申请US 60/671,081中并且在Andreas Bentzen等人的文章中公开了这项技术 [l]。两篇文献均通过引用而被并入本申请。在退火对于有效复合寿命 的效果方面，它们的研究表明，在从大约300到大约55(TC的温度范围 中的退火给出显著增加的复合寿命，并且在大约50(TC下存在最大效 果。在温度低于或者高于这个窗口时，复合寿命变得显著降低。复合寿命的增加被认为是由于氢扩散到在靠近硅衬底/无定形硅膜的界面区
域处的硅衬底中。当钝化层被退火或者加热到高于55(TC的温度时，表
现出降低的复合寿命，这是由于硅衬底中的氢流出而在界面区域中形 成缺陷所致。
在上面提出的很多钝化技术/层的温度敏感度表示对于随后将太 阳晶片处理成太阳面板方面的严重限制。例如，目前晶片的接触的现 有方法涉及将包括金属相和玻璃粒的糊膏丝网印刷到具有钝化层的太
阳晶片上并且然后将晶片加热至高达大约90(TC的温度。在这种高温 下，糊膏将蚀刻穿透钝化层并且在接触下面的硅衬底后，形成与硅衬 底建立电接触的金属相。然而，对于很多目前认为是最好的钝化技术 而言，这种高温是不可接受的。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于接触硅晶片的方法，该硅晶 片被利用对热处理敏感的沉积层而表面钝化。
进一步的目的在于提供新颖的硅基太阳电池，该太阳电池基于沉 积第一无定形硅层和第二氮化硅层而具有优良的钝化表面。
图la) 、 lb)和lc)示出根据本发明第一优选实施例在生产太 阳晶片期间处于不同阶段的晶片的截面视图，图la)示出在沉积钝化 层之后的晶片、lb)为在制备钝化层中的开口之后，并且lc)为在形 成接触之后；
图2a)示出[l]的图1的复制件，并且图2b)示出[l]的图2的复 制件。
图3a) 、 3b)和3c)示出根据本发明第二优选实施例在生产太阳 晶片期间在如图1所示的类似生产阶段中晶片的截面视图4示出在本发明的第四优选实施例生产期间，在于第二表面上沉积铝层之后被部分地处理的晶片的第二表面的截面视图5示出用于局部地加热铝层从而在本发明第四优选实施例的后
侧上建立电接触的第一优选方法的截面视图6示出用于局部地加热铝层从而在本发明第四优选实施例的后
侧上建立电接触的第二优选方法的截面视图。
具体实施例方式
利用在下面对本发明的说明中和/或在所附权利要求中阐述的特 征可以实现本发明的目的。
在第一方面，本发明基于以下实现含有一个或者多个薄电介质 层，用作钝化层的绝缘或者半导体层的太阳晶片的接触可被如此实现， 首先在钝化层中形成局部开口并且然后通过使用例如电镀技术利用金 属相填充该开口以实现与下面的硅衬底的电接触。以此方式，能够避 免在用于接触含有一个或者多个钝化层的太阳晶片的传统方法中需要 的相对的高温度，并且因此在接触期间和在接触期间之后保持钝化层 的优良钝化性质。
可以利用例如蚀刻技术实现该一个或者多个钝化层的开口，其中 化学试剂在太阳晶片的至少一个表面上的特定的局部区域处溶解钝化 层，这可通过蚀刻剂喷墨印刷、蚀刻剂丝网印刷、通过丝网印刷化学 抗蚀剂随后将太阳晶片浸入蚀刻流体中等而被实现。化学蚀刻剂可以 但是并不限于由稀释或者浓缩HF、 KOH、 NaOH或者包括HF、 HN03禾P CH3COOH的混合物构成。在钝化层中获得开口的替代方法 可以是局部化加热以烧掉钝化层，例如通过暴露到激光束中。
该一个或者多个钝化层应该至少被施加到第一表面(阳光接收 面)，但是也可以被施加到太阳晶片的相对侧(后侧)上。术语钝化 层意指在硅晶片表面处延长了复合寿命的至少一个层薄电介质、绝缘 或者半导体化合物。钝化层可以是一个或多个具有相同化学组分的层或者可以是两个或者更多个具有不同化学组分的层。在太阳晶片的第 二表面上的钝化层可以具有或者可以不具有与第一表面上的一个或者 多个层类似的结构。而且，钝化层的选择不是重要的，只要能够通过 例如激光束的局部加热、化学蚀刻等，在并不破坏层的钝化效果的温 度下，在层中局部地形成开口。因此满足这个条件的所有目前已知的 以及尚未发现的用作钝化层的电介质、绝缘或者半导体层都可被使用。 优选钝化层的实例是无定形硅、无定形氮化硅、硅氧化物或它们的组 合。用于沉积一个或者多个钝化层的优选方法的实例包括但是并不限 于等离子体增强化学气相沉积、低温化学气相沉积、低压化学气相沉 积或者溅射。
如所述那样，在一个或者多个表面钝化层中产生开口之后，应该 利用导电材料填充开口从而实现与在该一个或者多个钝化层下面的硅 衬底的电接触。这可通过例如镍、银、铜和/或锡或者这些材料的任何 组合的化学镀或者电镀而被实现。本发明不限于这些金属的选择，它 可以应用提供与下面的硅衬底有良好电接触并且耐受与在太阳面板的 预期寿命期间内太阳面板的正常使用以及在接触形成之后的随后的制
造步骤相关的UV光、高达大约150-250°C的温度以及任何其它破坏 性作用力/物理状况的任何材料。这个可以包括已知的导电塑料和/或其 它诸如碳聚合物等的聚合物配方。在晶片两侧上可以使用相同材料作 为接触，或者可以在每一侧上使用不同的接触材料。对用于形成接触 的材料所要求的导电性没有给出任何限制，因为这个要求强烈地依赖 于将被接触的太阳电池/面板的几何形状和尺寸并且技术人员将知道所 需要的导电性。
可选地，电触点可被如此增强，即在镀覆触点顶上通过例如喷墨 印刷或者丝网印刷含有金属的糊膏而形成金属触点，随后在足够低的 温度下加热使得不会非可逆地劣化钝化层。而且，增强太阳晶片接触 部位的另一种可选方法如下，即，在施加一个或者多个钝化层之前， 通过例如在晶片上直接地喷墨印刷或者丝网印刷含有金属的糊膏而形成触点。在本发明的优选实施例中，在第一表面上印刷的糊膏含有银 粒，并且在第二表面上印刷的糊膏含有铝粒。在糊膏印刷之后，通过 在达1000'C的温度下退火而对糊膏进行烧结。当这些触点已被制成时， 然后对包括触点的整个太阳晶片沉积一个或者多个如上所述的钝化 层。然后如上所述地移除覆盖触点的钝化层，并且通过在开口中喷墨 印刷或者丝网印刷金属基糊膏而填充开口，随后在并不超过对于该一 个或者多个钝化层有害的温度的温度下进行退火。可替代地，通过或 者溅射或者蒸发覆盖包括开口的整个第二表面的铝层，或者通过丝网 印刷覆盖包括开口的整个第二表面的铝基金属糊膏，可以制成铝基金 属触点。然后可选地在并不超过对于该一个或者多个钝化层有害的温 度的温度下对样品进行退火。
据报导，在使用氮化硅膜的情形中在300-35(TC时，对于无定形硅 膜在小于40(TC时，并且对于无定形硅和氮化硅膜的组合在>5001时， 钝化效果非可逆地降低。
在本发明的第二方面，可以如此实现太阳晶片第二表面(后侧) 的接触，即，在一个或者多个钝化层的顶部上沉积在大致30-50/mi的 厚度范围中的薄的含铝层，并且然后通过在特定区域局部地加热铝层 直至铝层"燃烧"贯穿该一个或者多个钝化层并且与下面的硅衬底建 立电接触从而实现接触。用于沉积含铝层的方法包括但是不限于在 从大约室温到大约200'C的温度下溅射或者蒸发覆盖整个第二表面的 铝层，或者通过丝网印刷覆盖整个第二表面的铝基金属糊膏。在丝网 印刷含铝糊膏的情形中，应理解为使用含有铝粒并且可以含有或者可 以不含有玻璃粒的商业厚膜糊膏，随后在〈400'C的温度下将任何有机 溶剂烘烤出来。可以利用具有与被部分地处理的太阳电池的第二表面 物理接触的针或者"凸起"的加热部件实现对将被形成为触点的区域 的局部化加热。被部分地处理的太阳电池，以及在触点加热期间在此 处不形成触点的第二表面的区域中，应该优选地利用与第一表面接触 的冷却部件来冷却。可替代地，可以通过冷却部件中的开口利用来自紧邻热源的红外辐射来加热被部分地处理的太阳电池的第二表面。冷 却部件与被部分地处理的太阳电池的第二表面物理接触，从而确保局 部加热主要在冷却部件的开口中发生。应该优选地也利用与第一表面 物理接触的冷却部件来冷却被部分地处理的太阳电池。用于局部地加 热被部分地处理的太阳电池的第二表面的另一替代方法可以是通过使 用激光束。
本发明涉及用于晶片的热平稳接触(gentle contacting)的方法， 以及通过这些方法形成的晶片。因此对于任何已知的半导体晶片，包 括Si、 Ge以及其它半导体金属的单晶、多晶晶片，本发明将发挥功能。 而且，关于用于形成p-n或者n-p结的掺杂元素或者掺杂层、半导体衬 底的物理尺寸等的选择，没有任何限制。晶片可以在一侧上掺杂或者 在两侧上均具有掺杂层。晶片的材料、尺寸以及生产的选择对于技术 人员而言是已知的，因此无需进一步说明。
本发明的优选实施例
将以优选实施例的形式更加详细地描述本发明，所述优选实施例 绝不应该被认为是限制如此实现接触的创造性思想，即，首先在钝化 层中制备开口并且然后通过不涉及对于剩余钝化层的钝化效果有害的 温度的处理步骤利用与下面的硅衬底形成电触点的导电材料填充这些 开口。太阳面板的优选实施例可以基于由单晶硅块或者多晶硅块制成 的硅晶片。由于成本考虑，太阳级硅(solar grade silicon)被选择作为 优选材料，但是在此强调，当使用其它半导体金属时，本发明也将发 挥功能。用于获得为表面钝化进行准备的晶片的所有的制造步骤与本 发明无关，并且因此在本专利申请不加描述。
本发明的第一优选实施例
本发明的第一优选实施例是一种优选的根据本发明的优选太阳电 池的生产方法。分别地在图1的部分a) 、 b)和c)中利用处于不 同处理步骤的半导体晶片的截面视图概略地示意出这种方法。图1的部分a)示出正好在沉积表面钝化层之后的硅半导体晶片 的截面视图。该晶片包括具有一种导电类型(p-或者n-型)的一个层
(10) ，在晶片(10)的第一表面处含有薄的具有另一种导电类型的 扩散层(11)，从而形成p-n或者n-p结。该图还示意一种替代的晶 片(10)，它具有一种导电类型(p-或者ii-型)，在晶片(10)的第一 表面处带有薄的具有另一种导电类型的扩散层(ll)，以及在晶片(IO) 的另一表面处带有薄的具有该一种导电类型的扩散层(12)。在第一 优选实施例中可选地是使用或者一个掺杂层(11)，或者一个掺杂层
(11) 和一个掺杂层(12)。
在第一优选实施例中的表面钝化被如下地实现通过浸入H2S04 和&02的混合物，HC1、 11202和H20的混合物或者NH4OH、 H202 和H20的混合物中清洁晶片(10， 11， 12)，随后在稀释HF中移除 氧化物。然后晶片被引入等离子体增强化学气相沉积腔室(PECVD腔 室)中，并且通过使用SiH4作为唯一的前驱气体(sole precursor gas) 沉积具有1-150 nm、优选地大约为10-100nm的厚度的无定形硅膜。无 定形硅膜在晶片的两个表面上沉积并且在图中由引用数字(13)标注。 然后在PECVD腔室中通过使用SiH4和NH3的混合物作为前驱气体来 沉积氮化硅层。氮化硅膜的厚度应该在10-200 nm，优选地大约在 70-100 nm的范围中。前驱气体也可以包括从0到50mol。/。的氢气。氮 化硅膜被沉积在晶片的两侧上并且在图中利用引用数字(14)标注。 对于两个膜，PECVD腔室中的沉积温度大约为250'C。通过在 350-550'C的范围中，优选地大约50(TC的温度下将晶片加热四分钟而 完成钝化程序。这种退火可以在沉积钝化层之后，例如在金属化之后 的随后的处理阶段中执行。
本发明人进行的研究表明，钝化层的最好模式是在50(TC退火的双 10-100nm无定形硅和70-100 nm氮化硅。[l]中的图1示出双80nm无 定形硅和100nm氮化硅膜给出0.0007s的有效复合寿命，这比无定形硅或者氮化硅的单个膜好大约1个量级，或者是未被退火的无定形硅 和氮化硅的双膜的2-3倍。不受理论限定地，认为钝化效果显著增加的 原因是由于氢原子扩散到满足在结晶硅中悬空键的结晶硅衬底的边界
区域中。[l]的图2示出在不同退火温度之后氯在双钝化层中以及邻近 于整体硅晶片的界面区域处的测得分布。该图示出500"C的最佳退火温 度在邻近于界面区域处产生大约10原子％的H的最大氢含量。在更 高或者更低温度下的退火给出较少的氢含量。在该申请中分别地将[l] 中的图l和图2的复制件作为图2a)和b)给出。
图lb)示出在在钝化层(13, 14)中已经形成开口 (30)从而对 下面的衬底(10， 11， 12)的访问可以实现之后的晶片。通过喷墨印 刷包括HF、 KOH、 NaOH或者包括HF、 HN03、禾卩CH3COOH的 混合物或其组合的稀释或者浓缩溶液的化学蚀刻剂而形成这些开口 。 对用于获得开口 (30)的方法的选择不是重要的。关键的特征在于， 钝化层(13， 14)应该被局部地移除从而在此处将形成触点的晶片上 的位置处暴露出晶片(10， 11， 12)。应该利用钝化层(13， 14)覆 盖晶片(10， 11, 12)表面的剩余区域。
在开口 (30)中形成电触点(41， 42)之后的晶片(10， 11， 12) 示于图lc)中。用于产生与晶片(10， 11， 12)建立电接触的电触点 的优选方法是镍、银、铜和/或锡或者这些材料的任何组合的电镀或者 化学镀。可选地，通过例如在镀覆触点的顶部上喷墨印刷或者丝网印 刷含有金属的糊膏而形成金属触点，电触点可被增强。
在形成电触点(41， 42)之后，通过例如引入母线等，晶片准备 被组装到太阳面板中。剩余处理步骤是本领域技术人员熟知的，并且 无需进一步说明。
本发明的第二优选实施例
本发明的第二优选实施例类似于第一优选实施例，只是通过在晶片的表面(10， 11， 12)钝化之前形成触点(21， 22)而增强晶片的 接触。在与图la)到lc)所示第一优选实施例相同的阶段中，在图3a) 到3c)中概略地示意第二优选实施例的处理。
通过在薄扩散层(11)的将在此处形成接触(21)的表面上的部 位处喷墨印刷含有银粒的薄糊膏而形成触点(21， 22)。在另一侧处， 在薄扩散层(12)的将在此处形成触点(22)的表面的部位处喷墨印 刷含有铝粒的薄糊膏。适用于这个目的的实际糊膏是技术人员已知的 并且可以作为商业产品获得，并且无需进一步说明。
在印刷糊膏之后，糊膏通过在高达100(TC的温度下退火而被烧结。 在接触区域(21)和(22)被烧结后，被部分地处理的太阳电池在溶 液中被蚀刻从而移除在表面上剩余的金属层的过量部分。该溶液能够 含有但是不限于H202禾n H2S04的混合物；H202、 NH40H和H20的 混合物；或者11202、 HC1和H20的混合物。
在形成触点(21， 22)并且移除剩余在层(11， 12)的表面上的 过量金属之后，以与第一优选实施例所述相同的方式处理晶片。
本发明的第三优选实施例
本发明的第三优选实施例是可以在本发明的第一和第二优选实施 例上应用的第二表面(后表面)的替代的接触。
通过或者溅射或者蒸发覆盖包括开口 (30)的整个第二表面的铝 层，或者通过丝网印刷覆盖包括开口 (30)的整个第二表面的铝基金 属糊膏，来实现晶片的第二表面的替代的接触。在后一情形中，样品 然后可选地在高达但是不超过50(TC的温度下退火。
在所有其它方面，第三优选实施例均类似于第一或者第二优选实 施例。本发明的第四优选实施例
第四优选实施例是用于实现在第三实施例中提出的第二表面的替 代的接触的一种替代方法。
在这个替代方法中，在第二表面上的钝化层(13， 14)中不形成
任何开口，而是相反，利用铝层(43)覆盖钝化层(14)，见图4。晶 片的第一表面处理类似于关于第一或者第二优选实施例描述的处理。 关于第三优选实施例，用于沉积含有铝的层(43)的方法包括但是不 限于溅射或者蒸发覆盖整个第二表面的铝层，或者通过丝网印刷覆盖 整个第二表面的铝基金属糊膏，随后如上所述地平稳退火。
在形成铝层(43)之后，以第一侧面朝下地在下面的冷却部件(60) 上安置晶片，见图5。然后具有一系列的热针状凸起(51)的加热部件 (50)被压到晶片的第二表面上从而局部地加热铝层(43)直至它"燃 烧"贯穿钝化层(13， 14)并且与下面的晶片(12)建立电接触。不 受理论限制地，假设铝层的局部温度应该达到大约65(TC来实现贯穿钝 化层并且因此与晶片建立接触。这个过程被示意于图5。冷却部件(60) 是可选地，但是是优选的，因为它保证在第一表面以及在第二表面的 将不形成触点的区域中，被部分地处理的太阳电池的钝化层被冷却。
图6示出通过冷却部件(61)中的开口使用来自紧邻热源的红外 辐射来局部地加热铝层(43)的一种替代方法。冷却部件(61)与被 部分地处理的太阳电池的第二表面物理接触，从而确保局部加热主要 在冷却部件(61)的开口中发生。由于如上给出的相同原因，优选的 是采用与第一表面物理接触的冷却部件(60)。
参考
1. Andreas Bentzen等，在2005年5月19日，中国，上海，15th International Photovoltaic Science & Engineering Conference (PVSEC-15)(第15届国际光电科学&工程大会)上提出的"Surface Passivation of Silicon Solar Cells by A morphous Silicon/Silicon Nitride Dual Layers (硅太阳电池利用无定形/氮化硅双层的表面钝化)"。
权利要求
1. 一种用于接触金属半导体晶片的方法，其中所述晶片具有-在所述晶片一侧上的具有一种导电类型(p-或者n-型)的至少一个薄扩散层，并且整体所述晶片具有另一种导电类型(n-或者p-型)，以及-在第一(光线接收侧)或者第二(后侧)表面的至少一个上沉积的至少一个表面钝化层/膜，其特征在于-通过局部地移除所述至少一个钝化层以暴露出下面的所述半导体晶片的表面从而在所述至少一个钝化层中产生至少一个开口，从而形成接触部位，并且然后-通过以抗UV光并且能在至少高达大约150到250℃的温度下发挥作用的导电材料填充所述至少一个钝化层中的所述至少一个开口而与所述半导体晶片建立电接触。
2. 根据权利要求l所述的方法，其中通过在形成所述至少一个钝 化层之前在所述至少一个接触部位的每一个上形成触点而增强所述至 少一个接触部位，其特征在于，如下形成所述至少一个触点-在所述半导体晶片的所述第一表面上的所述至少一个接触部位 中的每一个上喷墨印刷包括银粒的薄糊膏，-在所述半导体晶片的所述第二表面上的所述至少一个接触部位 中的每一个上喷墨印刷包括铝粒的薄糊膏，-在高达IOO(TC的温度下对所述晶片的所述第一和第二表面上所 沉积的糊膏退火以形成金属触点，以及最后-通过浸入蚀刻溶液中而蚀刻掉所述触点上的过量金属沉积物，所述蚀刻溶液是以下中的一种或多种H202和H2S04的混合物；H202、 NH40H和H20的混合物；或者11202、 HC1和H20的混合物。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括银粒的所述薄糊膏和/或包括铝粒的所述薄糊膏分别被丝网印刷到所述晶片的所述第 一和/或所述第二表面上。
4. 根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述半导体 晶片的所述第一或者所述第二表面中的至少一个的表面钝化被如下实 现-通过浸入112304和11202的混合物，或者HC1、 11202和1"120的混 合物，或者NH40H、 11202和1120的混合物中而清洁所述半导体晶片， -通过浸入稀释的HF而移除将被钝化的所述晶片侧面上的氧化物膜，-将所述晶片引入等离子体增强化学气相沉积腔室(PECVD腔室)中，-在大约25(TC下通过使用SiH4作为唯一的前驱气体而沉积1-150 nm厚的无定形硅膜，-在大约250°€]下通过使用311"14和NH3的混合物作为前驱气体沉 积10-200 nm厚的氮化硅膜，以及最后-在从大约350到大约55(TC的温度范围中对具有所沉积的钝化层 的所述晶片退火。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于 -所述前驱气体还包括从0到50mol%的氢气。
6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于 -所述无定形硅膜的厚度为大约10-100 nm， -所述氮化硅膜的厚度为大约70-100 nm，以及 -在大约50(TC的温度下执行退火四分钟。
7. 根据权利要求4或者6所述的方法，其特征在于，所述一个或者多个钝化层的局部化开口被如下实现-通过使用蚀刻剂，所述蚀刻剂被喷墨印刷或者被丝网印刷到所述 至少一个钝化层的覆盖所述接触部位的区域上，或者-通过丝网印刷化学抗蚀剂，所述化学抗蚀剂覆盖所述至少一个钝 化层的将保留在所述晶片上的区域，随后通过将所述太阳晶片浸入蚀 刻剂中以移除未受保护的钝化膜。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述化学蚀刻剂包括下面的试剂中的一种或者多种包括稀释的或者浓縮的HF或者KOH 或者NaOH或者包括HF、 HN03、和CH3COOH的混合物的溶液。
9. 根据权利要求4或者6所述的方法，其特征在于，通过暴露于 激光束而对所述钝化层的覆盖接触部位的区域局部加热，来实现所述 一个或者多个钝化层的所述局部化开口。
10. 根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，与所述半 导体晶片相接触的所述至少一个电触点被如下获得通过使用下面的 方法中的一种化学镀或者电镀，或者喷墨印刷或者丝网印刷含有导电材料的糊膏随后进行平稳退火，利用包括下面材料中的一种或者多种的导电材料镍、银、铜和/或锡或者这些材料的任何组合，填充所述至少一个钝化层中的所述至少一个开口。
11. 根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述晶片的所述第二表面(后侧)的接触被如下实现 -在所述至少一个钝化层的顶部上沉积铝层，以及 -将具有一系列热针状凸起的加热部件按压到所沉积的铝层上从而局部地加热所述铝层直至它"燃烧"出贯穿所述钝化层的路径并且建立在所述铝层和下面的晶片之间的电接触。
12. 根据权利要求ll所述的方法，其特征在于-与所述加热元件接触的所述铝层的局部温度是大约650°C，以及 -在加热期间，冷却元件被置成与所述晶片的所述第一表面(光线 接收表面)接触。
13. 根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述晶片的所述第二表面(后侧)的接触被如下实现-在所述至少一个钝化层的顶部上沉积铝层，以及 -通过使用电磁辐射局部地加热在所沉积的铝层上的所述接触部位从而允许铝相"燃烧"而贯穿所述钝化层并且在所述铝层和下面的晶片之间建立电接触。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于 -与所述加热元件接触的所述铝层的局部温度是大约650°C， -在加热期间，冷却元件被置成与所述晶片的所述第一表面(光线接收表面)接触，以及-所述电磁辐射是红外辐射或者激光束。
15. 根据权利要求1-14中任何一项所述的方法，其特征在于，所 述半导体晶片是单晶或者多晶硅中的一种。
16. —种太阳电池，包括-具有一种导电类型(p-或者n-型)的硅半导体晶片(10)，所述 硅半导体晶片(10)具有至少一个薄扩散层(11， 12)，所述薄扩散 层(11， 12)具有另一种导电类型(n-或者p-型)，以及-在第一 (光线接收侧)或者第二 (后侧)表面中的至少一个上沉 积的至少一个表面钝化层/膜(13， 14)，-与所述晶片(10， 11， 12)建立电接触的在所述第一和第二表面 处的至少一个接触部位点，以及-在所述晶片(10, 11， 12)的两侧上的至少一个电触点(41， 42)，其特征在于-所述至少一个钝化层(13， 14)被如下形成，即，在等离子体增 强化学气相沉积腔室(PECVD腔室)中使用至少一种含有氢的前驱气 体，随后进行平稳退火从而通过氢原子的向内扩散而满足所述硅半导 体晶片(19， 11， 12)的表面区域中的自由键的至少一部分。
17. 根据权利要求16所述的太阳电池，其特征在于，所述半导体 晶片U0， 11, 12)的所述第一或者第二表面中的至少一个的表面钝 化包括-1-150 nm厚的无定形硅膜(13)和10-200 nm厚的氮化硅膜(14)，以及-随后在从大约350到大约55(TC的温度范围中退火从而将氢原子 引入所述晶片(10， 11， 12)的在所述沉积膜(13, 14)下面的表面 区域中。
18. 根据权利要求17所述的太阳电池，其特征在于 -所述无定形硅膜(13)具有大约10-100 nm的厚度， -所述氮化硅膜(14)具有大约70-100 nm的厚度，以及 -随后的退火在大约500'C下执行四分钟从而在所述半导体晶片(10， 11， 12)的在所述沉积膜(13， 14)下面的所述表面区域中引 入大约10原子c/o的H。根据权利要求16-18中任何一项所述的太阳电池，其特征在 于，所述半导体晶片是单晶或者多晶太阳级硅中的一种。
全文摘要
本发明涉及一种用于接触含有一层或者多层温度敏感钝化层的太阳晶片的方法，其通过首先在钝化层中产生局部开口并且然后利用导电材料填充该开口。以此方式，能够避免在用于接触含有一个或者多个钝化层的太阳晶片的传统方法中需要的相对的高温度，并且因此在接触期间和在解除期间之后保持新研制出来的温度敏感钝化层的优良钝化性质。
文档编号H01L31/0224GK101421851SQ200780013215
公开日2009年4月29日 申请日期2007年4月12日 优先权日2006年4月12日
发明者埃里克·萨乌尔, 安德烈亚斯·本特森 申请人:可再生能源公司