太陽能晶片的摻雜方法以及摻雜晶片的製作方法

2023-04-25 12:26:16

專利名稱：太陽能晶片的摻雜方法以及摻雜晶片的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能晶片的摻雜方法以及摻雜晶片，特別是涉及一種用於製作背結電池的太陽能晶片的摻雜方法以及摻雜晶片。
背景技術：
新能源是二十一世紀世界經濟發展中最具決定力的五大技術領域之一。太陽能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源。在新世紀中，各國政府都將太陽能資源利用作為國家可持續發展戰略的重要內容。而光伏發電具有安全可靠、無噪聲、無汙染、制約少、故障率低、維護簡便等優點。近幾年，國際光伏發電迅猛發展，太陽能晶片供不應求，於是提高太陽能晶片的光電轉化效率和太陽能晶片的生產能力成為重要的課題。太陽能電池受光照後，電池吸收一個能量大於帶隙寬度的入射光子後產生電子-空穴對，電子和空穴分別激發到導帶與價帶的高能態。在激發後的瞬間，電子和空穴在激發態的能量位置取決於入射光子的能量。處於高能態的光生載流子很快與晶格相互作用，將能量交給聲子而回落到導帶底與價帶頂，這過程也稱作熱化過程，熱化過程使高能光子的能量損失了一部分。熱化過程後，光生載流子的輸運過程(勢壘區或擴散區)中將有複合損失。最後的電壓輸出又有一次壓降，壓降來源於與電極材料的功函數的差異。由上述分析，太陽能電池效率受材料、器件結構及製備工藝的影響，包括電池的光損失、材料的有限遷移率、複合損失、串聯電阻和旁路電阻損失等。對於一定的材料，電池結構與製備工藝的改進對提高光電轉換效率是重要的。一種可行的實現低成本高效率太陽電池方案是聚光太陽電池。聚光太陽電池可以大大節約材料成本，明顯提高太陽電池效率。採用正面結結構的太陽電池，為了滿足聚光電池電流密度更大的特點，必須大大增加正面柵線密度，這會反過來影響柵線遮光率，減小短路電流。一種可行的解決遮光損失的方案就是背接觸結構太陽電池，也叫背結電池。背接觸結構太陽能電池的摻雜區域和金半接觸區域全部集成在太陽電池背面，背面電極佔據背表面很大部分，減小了接觸電阻損失。另外，電流流動方向垂直於結區，這就進一步消除了正面結構橫向電流流動造成的電阻損失，這樣就會同時滿足高強度聚焦正面受光和高光電轉換效率的要求。背接觸太陽能電池也有利於電池封裝，進一步降低成本。但是由於背結電池的PN結靠近電池背面，而少數載流子必須擴散通過整個矽片厚度才能達到背面結區，所以這種電池設計就需要格外高的少子壽命的矽片作為基地材料，否則少子還未擴散到背面結區就被複合掉了，這樣電池的效率就會大大下降。 IBC(interdigitated back contact)太陽能電池是最早研究的背結電池，最初主要用於聚光系統中，任丙彥等的背接觸矽太陽能電池研究進展(材料導報2008年9月第22卷第9期)中介紹了各種背接觸矽太陽能電池的結構和製作工藝，以IBC太陽能電池為例， SUNP0WER公司製作的IBC太陽能電池的最高轉換效率可達M %，然後由於其採用了光刻工藝，由於光刻所帶來的複雜操作使得其成本難以下降，給民用或者普通場合的商業化應用造成困難。為了降低成本，也有利用掩模板來形成交叉排列的P+區和N+區，但是在製作過程中必須用到多張掩模板，增加成本的同時還產生了掩模板校準的問題，為製作過程帶來了不少難度。

發明內容
本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中IBC太陽能電池的製作過程中使用光刻工藝步驟繁雜、成本較高的缺陷，提供一種製作過程中僅需一張掩模板、無掩模板校準問題、成本較低、工藝步驟較少且摻雜離子濃度得以精確控制的太陽能晶片的摻雜方法以及摻雜晶片。本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的—種太陽能晶片的摻雜方法，其特點在於，其包括以下步驟步驟S1、在N型基底表面形成N+型摻雜層；步驟&、在該N+型摻雜層表面形成具有圖樣的薄膜，其中，未被該具有圖樣的薄膜覆蓋的區域為開放區域；該具有圖樣的薄膜起到掩膜的作用；步驟&、對該開放區域進行蝕刻，蝕刻深度大於該N+型摻雜層的厚度並且直至該 N型基底，以在該N型基底表面與該開放區域相對應的位置形成一凹槽；即除了開放區域的 N+型摻雜層被完全蝕刻去除了以外，該開放區域對應的N型基底也被蝕刻掉一薄層，這樣該N型基底中就形成了凹槽；步驟、、在N型基底的凹槽表面中形成P+型摻雜區域，其中，該P+型摻雜區域與該未經蝕刻的N+型摻雜層互不接觸；步驟&、去除該具有圖樣的薄膜，其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。優選地，步驟S1中通過熱擴散或者離子注入的方式形成該N+型摻雜層，其中該N+ 型摻雜層的方塊電阻為20-100 Ω / 口。本領域技術人員可以根據需要選擇合適的擴散源或者摻雜離子的能量、濃度等參數以形成該N+型摻雜層。較佳地，該N+型摻雜層的方塊電阻為30-90 Ω / □，更佳地，該N+型摻雜層的方塊電阻為40-80 Ω / 口。優選地，步驟&中通過絲網印刷的方式形成該具有圖樣的薄膜，其中該具有圖樣的薄膜的厚度為10_50μπι並且由合成橡膠或金屬，例如銅鋁合金製成。本領域技術人員可以根據實際需要選擇其他的公知材料與公知手段形成上述薄膜。該具有圖樣的薄膜形成之後，還包括烘乾該薄膜的步驟。優選地，步驟&中的蝕刻的N型基底的深度至少為5 μ m,較佳地，蝕刻的N型基底的深度為5-30 μ m，這裡所說的蝕刻的N型基底的深度即指該N型基底被蝕刻掉的一薄層的厚度。為了使PN結不容易被擊穿，提高摻雜晶片的使用壽命，該蝕刻的N型基底的深度的優選深度為5-20 μ m。優選地，步驟、中通過熱擴散或者離子注入的方式形成該P+型摻雜區域，本領域技術人員可以根據常規參數選擇擴散源和擴散溫度，或者加速P型離子並通過離子注入的方式將該P型離子從該N型基底表面的該開放區域注入至N型基底中以形成P+型摻雜區域，其中，該P型離子被加速至500eV-50keV，所形成的P+型摻雜區域的方塊電阻為40-120 Ω / 口。優選地，P型離子被加速至lkeV-40keV，更優選地，P型離子被加速至 5keV-30keV ；較佳地，所形成的P+型摻雜區域的方塊電阻為60-110 Ω / □，更佳地，所形成的P+型摻雜區域的方塊電阻為80-100 Ω / 口。另外，在步驟、中，由於熱擴散工藝不具方向性，其擴散是各個方向的，除了在凹槽的表面中形成P+型摻雜區域外，還會在該凹槽的兩個側壁中形成P+型摻雜層；即使在步驟、中採用的是離子注入的方法，雖然離子注入具有很好的方向性，但是在離子的碰撞過程中，也可能會造成部分離子被反彈至該凹槽的兩側壁中，形成較薄的P+型摻雜層。無論採用的是熱擴散工藝還是離子注入的方法，都有可能在形成P+型摻雜區域的過程中造成凹槽的側壁中形成P+型摻雜層，而該P+型摻雜層與未經蝕刻(步驟&所述的蝕刻)的 N+摻雜層接觸，這樣會導致Ρ+/Ν+的結構，其耗盡層很薄，非常容易被擊穿，影響了最終製得的摻雜晶片的質量和使用壽命，因此在步驟、之後、步驟&之前還包括步驟$ 蝕刻去除步驟、中形成該P+型摻雜區域時在該凹槽側壁中形成的P+型摻雜層，所述的蝕刻採用的為常規手段。優選地，步驟&之後還包括退火步驟。離子注入後，在700-1100°C的溫度下退火 30秒至30分鐘以激活摻雜離子，優選地，退火溫度為850-1000°C。本發明還提供一種按照如上所述的太陽能晶片的摻雜方法製得的摻雜晶片，其特點在於，該摻雜晶片包括一具有凹槽的N型基底；形成於該N型基底表面中的至少一個N+型摻雜區域；這裡所說的N+摻雜區域即指上述方法中所指的未經蝕刻的N+型摻雜層，形成於該N型基底凹槽的表面中的P+型摻雜區域；其中，該N+型摻雜區域與該P+型摻雜區域互不接觸，其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。優選地，該N+型摻雜區域與該P+型摻雜區域的最小距離至少為5 μ m,較佳地，蝕刻的N型基底的深度為5-30 μ m,更優選地，該N+型摻雜區域與該P+型摻雜區域的最小距離為 5-20 μ m。優選地，該N+型摻雜區域的方塊電阻為20-100 Ω / 口。較佳地，該N+型摻雜區域的方塊電阻為30-90 Ω / □，更佳地，該N+型摻雜區域的方塊電阻為40-80 Ω / 口。優選地，P+型摻雜區域的方塊電阻為40-120Ω/ 口。較佳地，所形成的P+型摻雜區域的方塊電阻為60-110 Ω/ □，更佳地，所形成的P+型摻雜區域的方塊電阻為 80-100 Ω / □。利用上述方法形成的摻雜晶片，再經鈍化和鍍壓電極的操作可以形成背結電池。 例如，在摻雜晶片的表面和背面分別形成氮化矽薄膜作為鈍化層，摻雜晶片表面的氮化矽薄膜還作為減反射層，之後分別在該P+型摻雜區域和該N+型摻雜區域(即未經蝕刻的N+ 型摻雜層)上鍍壓金屬電極並燒結，使金屬電極中的金屬元素與N型基底共晶複合，由此形成了背結電池。當然，本領域技術人員還可根據實際需要選擇其他合適的鈍化方法以及電極製作方法。只需要在上述過程中，調換基底材料和離子注入或擴散生長的方式摻雜的雜質材料，則該方法同樣適用於P型太陽能摻雜晶片的製作，即所述的N型替換為P型時，P型同時替換為N型。本發明的積極進步效果在於
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1、本發明中P+型摻雜區域與未經蝕刻的N+型摻雜層之間具有N型基底材料作為緩衝層，使得PN結之間不會因為耗盡層太薄而導致被擊穿，由此提高了該摻雜晶片的使用
壽命ο2、比起採用光刻工藝製作背結電池而言，本發明簡化了工藝步驟，無需購買光刻機，成本大大降低，另外製作流程中無需使用多張掩模板，解決了掩模板校準問題的同時還降低了製作成本。3、本發明中P+型摻雜區域與N+型摻雜區域之間的N型緩衝層的最小寬度為 5 μ m，採用純粹機械加工方法製得的掩模板很難做到這樣的精度，即使能做到，這樣的掩模板也是價格高昂，本發明通過在基底材料中形成凹槽並在凹槽中形成P+摻雜區域的方式， 自然形成符合上述最小寬度的N型緩衝層，省去了購買價格高昂的掩模板的成本，進一步降低了製作成本。4、採用離子注入進行摻雜形成P+型摻雜區域，摻雜離子的濃度得到了精確的控制，比起熱擴散工藝的摻雜而言對提高光電轉換的效率更有利。


圖1-5為本發明的製作背結電池的摻雜晶片的分解步驟示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。實施例1參考圖1，步驟S1、在N型基底1表面形成N+型摻雜層2，該N+型摻雜層的方塊電阻為20 Ω / 口。具體來說，將磷離子加速至500eV並通過離子注入的方式將該磷離子從該 N型基底的表面注入至該N型基底中。參考圖2，步驟&、在該N+型摻雜層2表面形成具有圖樣的薄膜3，其中，未被該具有圖樣的薄膜3覆蓋的區域為開放區域；該具有圖樣的薄膜起到掩膜的作用。其中通過絲網印刷的方式形成該具有圖樣的薄膜3，其中該具有圖樣的薄膜的厚度為10 μ m並且由合成橡膠製成。該具有圖樣的薄膜形成之後，烘乾該薄膜。參考圖3，步驟&、對該開放區域進行蝕刻，蝕刻深度大於該N+型摻雜層2的厚度並且直至該N型基底1，在本實施例中，蝕刻的N型基底的深度為5 μ m ；即除了開放區域的 N+型摻雜層被完全蝕刻去除了以外，該開放區域對應的N型基底也被蝕刻掉一薄層，這樣該N型基底就形成了凹槽4。該具有圖樣的薄膜除了掩膜板的作用之外，還具有保護無需蝕刻的N+型摻雜層的作用。參考圖4a，步驟、、加速硼離子至500eV並通過離子注入的方式將該硼離子從該N型基底1表面的該開放區域沿著方向a垂直注入至N型基底1中以形成方塊電阻為 40 Ω / □的P+型摻雜區域5，也就是說，該P+型摻雜區域5形成於該凹槽4中，其中，該P+ 型摻雜區域5與該未經蝕刻的N+型摻雜層互不接觸。本實施例中，該P+型摻雜區域5與該未經蝕刻的N+型摻雜層的最小距離為5 μ m。參考圖5，步驟&、採用本領域的常用手段去除該具有圖樣的薄膜3，之後進行退火步驟，將摻雜晶片在在700°C的溫度下退火30分鐘以激活摻雜離子。由該P+型摻雜區域5、該未經蝕刻的N+型摻雜層2以及上述兩者之間的N型基底構成P+/N/N+結構的PN結。由此，摻雜晶片的製作完成。利用上述方法形成的摻雜晶片，再經鈍化和鍍壓電極的操作可以形成背結電池。例如，在摻雜晶片的表面和背面分別形成氮化矽薄膜作為鈍化層，摻雜晶片表面的氮化矽薄膜還作為減反射層，之後分別在該P+型摻雜區域和該N+型摻雜區域(即未經蝕刻的N+型摻雜層)上鍍壓金屬電極並燒結，使金屬電極中的金屬元素與 N型基底共晶複合，由此形成了背結電池。實施例2參考圖1，步驟S1、在N型基底1表面形成N+型摻雜層2，該N+型摻雜層的方塊電阻為100 Ω / 口。具體來說，將磷離子加速至50keV並通過離子注入的方式將該磷離子從該 N型基底的表面注入至該N型基底中。參考圖2，步驟&、在該N+型摻雜層2表面形成具有圖樣的薄膜3，其中，未被該具有圖樣的薄膜3覆蓋的區域為開放區域；該具有圖樣的薄膜起到掩膜的作用。其中通過絲網印刷的方式形成該具有圖樣的薄膜3，其中該具有圖樣的薄膜的厚度為50 μ m並且由銅鋁合金製成。該具有圖樣的薄膜形成之後，烘乾該薄膜。參考圖3，步驟&、對該開放區域進行蝕刻，蝕刻深度大於該N+型摻雜層2的厚度並且直至該N型基底1，在本實施例中，蝕刻的N型基底的深度為30 μ m ；即除了開放區域的 N+型摻雜層被完全蝕刻去除了以外，該開放區域對應的N型基底也被蝕刻掉一薄層，這樣該N型基底就形成了凹槽4。該具有圖樣的薄膜除了掩膜板的作用之外，還具有保護無需蝕刻的N+型摻雜層的作用。參考圖4a，步驟、、加速硼離子至50keV並通過離子注入的方式將該硼離子從該N型基底1表面的該開放區域沿著方向a垂直注入至N型基底1中以形成方塊電阻為 120 Ω / 口的P+型摻雜區域5，也就是說，該P+型摻雜區域5形成於該凹槽4中，其中，該P+ 型摻雜區域5與該未經蝕刻的N+型摻雜層互不接觸。本實施例中，該P+型摻雜區域5與該未經蝕刻的N+型摻雜層的最小距離為30 μ m。參考圖5，步驟&、採用本領域的常用手段去除該具有圖樣的薄膜3，之後進行退火步驟，將摻雜晶片在在1100°c的溫度下退火30秒以激活摻雜離子。由該P+型摻雜區域5、 該未經蝕刻的N+型摻雜層2以及上述兩者之間的N型基底構成P+/N/N+結構的PN結。由此，摻雜晶片的製作完成。利用上述方法形成的摻雜晶片，再經鈍化和鍍壓電極的操作可以形成背結電池。例如，在摻雜晶片的表面和背面分別形成氮化矽薄膜作為鈍化層，摻雜晶片表面的氮化矽薄膜還作為減反射層，之後可以在鈍化層中分別與該P+型摻雜區域和該N+型摻雜區域(即未經蝕刻的N+型摻雜層)相對應的位置開出接觸孔，接著在該接觸孔上鍍壓金屬電極並燒結，使金屬電極中的金屬元素與N型基底共晶複合，由此形成了背結電池。實施例3參考圖1，步驟S1、在N型基底1表面形成N+型摻雜層2，該N+型摻雜層的方塊電阻為60 Ω / 口。具體來說，將磷離子加速至30keV並通過離子注入的方式將該磷離子從該 N型基底的表面注入至該N型基底中。參考圖2，步驟&、在該N+型摻雜層2表面形成具有圖樣的薄膜3，其中，未被該具有圖樣的薄膜3覆蓋的區域為開放區域；該具有圖樣的薄膜起到掩膜的作用。其中通過絲網印刷的方式形成該具有圖樣的薄膜3，其中該具有圖樣的薄膜的厚度為30 μ m並且由銅鋁合金製成。該具有圖樣的薄膜形成之後，烘乾該薄膜。參考圖3，步驟&、對該開放區域進行蝕刻，蝕刻深度大於該N+型摻雜層2的厚度並且直至該N型基底1，在本實施例中，蝕刻的N型基底的深度為10 μ m ；即除了開放區域的 N+型摻雜層被完全蝕刻去除了以外，該開放區域對應的N型基底也被蝕刻掉一薄層，這樣該N型基底就形成了凹槽4。該具有圖樣的薄膜除了掩膜板的作用之外，還具有保護無需蝕刻的N+型摻雜層的作用。參考圖4a，步驟、、加速硼離子至30keV並通過離子注入的方式將該硼離子從該N型基底1表面的該開放區域沿著方向a垂直注入至N型基底1中以形成方塊電阻為 80 Ω / □的P+型摻雜區域5，也就是說，該P+型摻雜區域5形成於該凹槽4中，其中，該P+ 型摻雜區域5與該未經蝕刻的N+型摻雜層互不接觸。本實施例中，該P+型摻雜區域5與該未經蝕刻的N+型摻雜層的最小距離為10 μ m。參考圖5，步驟&、採用本領域的常用手段去除該具有圖樣的薄膜3，之後進行退火步驟，將摻雜晶片在在850°C的溫度下退火10分鐘以激活摻雜離子。由該P+型摻雜區域 5、該未經蝕刻的N+型摻雜層2以及上述兩者之間的N型基底構成P+/N/N+結構的PN結。由此，摻雜晶片的製作完成。利用上述方法形成的摻雜晶片，再經鈍化和鍍壓電極的操作可以形成背結電池。例如，在摻雜晶片的表面和背面分別形成氮化矽薄膜作為鈍化層，摻雜晶片表面的氮化矽薄膜還作為減反射層，之後可以在鈍化層中分別與該P+型摻雜區域和該N+型摻雜區域(即未經蝕刻的N+型摻雜層)相對應的位置開出接觸孔，接著在該接觸孔上鍍壓金屬電極並燒結，使金屬電極中的金屬元素與N型基底共晶複合，由此形成了背結電池。實施例4實施例4的原理與實施例1相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在於以下工藝以及參數的選擇步驟S1中通過熱擴散的方式形成該N+型摻雜層2，該N+型摻雜層的方塊電阻為 50Ω / □。步驟&、對該開放區域進行蝕刻，蝕刻深度大於該N+型摻雜層2的厚度並且直至該N型基底1，在本實施例中，蝕刻的N型基底的深度為15 μ m。其餘未提及的工藝步驟和參數選擇均於實施例1相同。實施例5實施例5的原理與實施例1相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在於以下工藝以及參數的選擇參考圖4b，步驟、、加速硼離子至500eV並通過離子注入的方式將該硼離子從該N型基底1表面的該開放區域沿著方向a垂直注入至N型基底1中以形成方塊電阻為 70 Ω / □的P+型摻雜區域5，也就是說，該P+型摻雜區域5形成於該凹槽4中，雖然離子注入具有很好的方向性，但是在離子的碰撞過程中，也可能會造成部分離子被反彈至該凹槽的兩側壁中，形成較薄的P+型摻雜層51，參考圖4b，此時該P+型摻雜層51與該未經蝕刻的N+型摻雜層2接觸，為了防止PN結被擊穿，必須要去除該凹槽側壁中的P+型摻雜層51。 因此，需要進行步驟$ 蝕刻去除步驟、中形成該P+型摻雜區域時在該凹槽側壁中形成的P+型摻雜層51，所述的蝕刻採用的為常規手段。去除了該凹槽側壁中的P+型摻雜層51後，該P+型摻雜區域5與該未經蝕刻的N+ 型摻雜層互不接觸。本實施例中，該P+型摻雜區域5與該未經蝕刻的N+型摻雜層的最小距離為5μπ ο其餘未提及的工藝步驟和參數選擇均於實施例1相同。實施例6實施例6的原理與實施例1相同，其主要工藝步驟也相同，不同之處僅在於以下工藝以及參數的選擇參考圖4b，步驟、、通過熱擴散的方式形成方塊電阻為80 Ω / □的P+型摻雜區域 5，也就是說，該P+型摻雜區域5形成於該凹槽4中，由於熱擴散工藝不具方向性，其擴散是各個方向的，除了在凹槽的表面中形成P+型摻雜區域5外，還會在該凹槽的兩個側壁中形成P+型摻雜層51，參考圖4b，此時該P+型摻雜層51與該未經蝕刻的N+型摻雜層2接觸， 為了防止PN結被擊穿，必須要去除該凹槽側壁中的P+型摻雜層51。因此，需要進行步驟 Sp 蝕刻去除步驟、中形成該P+型摻雜區域時在該凹槽側壁中形成的P+型摻雜層51，所述的蝕刻採用的為常規手段。去除了該凹槽側壁中的P+型摻雜層51後，該P+型摻雜區域5與該未經蝕刻的N+ 型摻雜層互不接觸。本實施例中，該P+型摻雜區域5與該未經蝕刻的N+型摻雜層的最小距離為5μπ ο其餘未提及的工藝步驟和參數選擇均與實施例1相同。只需要在上述過程中，調換基底材料和離子注入或擴散生長的方式摻雜的雜質材料，則該方法同樣適用於P型太陽能摻雜晶片的製作，即所述的N型替換為P型時，P型同時替換為N型。雖然以上描述了本發明的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護範圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種太陽能晶片的摻雜方法，其特徵在於，其包括以下步驟 步驟S1、在N型基底表面中形成N+型摻雜層；步驟&、在該N+型摻雜層表面形成具有圖樣的薄膜，其中，未被該具有圖樣的薄膜覆蓋的區域為開放區域；步驟&、對該開放區域進行蝕刻，蝕刻深度大於該N+型摻雜層的厚度並且直至該N型基底，以在該N型基底表面與該開放區域相對應的位置形成一凹槽；步驟、、在N型基底的凹槽表面中形成P+型摻雜區域，其中，該P+型摻雜區域與該未經蝕刻的N+型摻雜層互不接觸； 步驟&、去除該具有圖樣的薄膜， 其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。
2.如權利要求1所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特徵在於，步驟S1中通過熱擴散或者離子注入的方式形成該N+型摻雜層，其中該N+型摻雜層的方塊電阻為20-100 Ω/口。
3.如權利要求1所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特徵在於，步驟&中通過絲網印刷的方式形成該具有圖樣的薄膜，其中該具有圖樣的薄膜的厚度為10-50 μ m並且由合成橡膠或金屬製成。
4.如權利要求1所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特徵在於，步驟&中的蝕刻的N型基底的深度至少為5 μ m。
5.如權利要求1所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特徵在於，步驟、中通過熱擴散或者離子注入的方式形成該P+型摻雜區域，所形成的P+型摻雜區域的方塊電阻為 40-120 Ω / 口。
6.如權利要求1-5中任意一項所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特徵在於，步驟、之後、步驟&之前還包括步驟$ 蝕刻去除步驟、中形成該P+型摻雜區域時在該凹槽側壁中形成的P+型摻雜層。
7.如權利要求1-5中任意一項所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特徵在於，步驟&之後還包括退火步驟，退火溫度為700-1100°C，退火時間為30秒-30分鐘。
8.一種按照如權利要求1所述的太陽能晶片的摻雜方法製得的摻雜晶片，其特徵在於，該摻雜晶片包括一具有凹槽的N型基底；形成於該N型基底表面中的至少一個N+型摻雜區域； 形成於該N型基底凹槽表面中的P+型摻雜區域； 其中，該N+型摻雜區域與該P+型摻雜區域互不接觸， 其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。
9.如權利要求8所述的摻雜晶片，其特徵在於，該N+型摻雜區域與該P+型摻雜區域的最小距離至少為5 μ m。
10.如權利要求8所述的摻雜晶片，其特徵在於，該N+型摻雜區域的方塊電阻為 20-100 Ω / □。
11.如權利要求8-10中任意一項所述的摻雜晶片，其特徵在於，P+型摻雜區域的方塊電阻為 40-120 Ω / 口。
全文摘要
本發明公開了一種太陽能晶片的摻雜方法包括以下步驟在N型基底表面形成N+型摻雜層；在該N+型摻雜層表面形成具有圖樣的薄膜，其中，未被該薄膜覆蓋的區域為開放區域；對該開放區域進行蝕刻，蝕刻深度大於該N+型摻雜層的厚度並且直至該N型基底；加速P型離子並通過離子注入的方式將該P型離子從該N型基底表面的該開放區域注入至N型基底中以形成P+型摻雜區域，其中，該P+型摻雜區域與該未經蝕刻的N+型摻雜層互不接觸；去除該具有圖樣的薄膜，其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。本發明還公開了一種摻雜晶片。本發明的摻雜方法簡化了工藝步驟，無需購買光刻機，無需使用多張掩模板，不存在掩模板校準問題且降低了製作成本。
文檔編號H01L31/0352GK102569491SQ20101059895
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者洪俊華, 錢鋒, 陳炯 申請人:上海凱世通半導體有限公司