技术领域
[0001] 本
发明属于
太阳能电池制作领域，尤其涉及一种N型太阳能电池的制作方法。
背景技术
[0002] 太阳能电池是以
半导体材料为
基础的一种具有
能量转换功能的半导体器件，是太阳能
光伏发电的最核心的器件。在现今的太阳能电池领域又以晶体
硅太阳能电池的制作工艺最为成熟，晶体硅太阳能电池分为N型晶体硅太阳能电池和P型晶体硅太阳能电池，也即，常见的晶体硅太阳能电池，如
单晶硅太阳能电池、
多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池等都包括N型和P型。N型晶体硅太阳能电池的制作方法包括：表面制绒、背场制备、扩散制结、
刻蚀绝缘、
镀减反射膜和印刷
烧结，其中，背场制备工艺会在N型晶体硅太阳能电池的背表面形成一层N型重掺杂背场，以在N型晶体硅太阳能电池内部建立一个浓度梯度，使位于太阳能电池正表面的
PN结收集的载流子扩散到太阳能电池背面，形成
电流。
[0003] 常规的N型太阳能电池的背场是通过高温扩散过程制备形成的，具体的，将太阳能电池片置于
石英管内部，然后在高温条件下通入气态源，以通
过热扩散在太阳能电池的背表面形成N型重掺杂背场。但是，通过高温热扩散在N型太阳能电池的背表面形成背场的方法无法实现单面扩散，形成的背场的
质量也较差，而且背场制备的过程还会影响太阳能电池的质量。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明提供一种太阳能电池制作方法，此种太阳能电池的制作方法可以保证N型太阳能电池具有良好的背场，而且还可以改善N型太阳能电池的质量。
[0005] 为实现上述目的，本发明
实施例提供了如下技术方案：
[0006] 一种N型太阳能电池的制作方法，包括：提供N型半导体衬底；
[0007] 在所述N型半导体衬底正表面形成发射极，并采用
离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场。
[0008] 优选的，所述N型半导体衬底为N型单晶硅衬底、N型多晶硅衬底或N型非晶硅衬底。
[0009] 优选的，在所述N型半导体衬底正表面形成发射极，并采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场的方法具体包括：在所述N型半导体衬底背表面进行离子注入；在所述N型半导体衬底正表面进行发射极扩散；进行
氧化
退火，在所述N型半导体衬底正表面形成发射极的同时，在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场。
[0010] 优选的，在所述N型半导体衬底正表面形成发射极，并采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场的方法具体包括：在所述N型半导体衬底正表面进行发射极扩散，并清洗所述扩散后的N型半导体衬底；在所述N型半导体衬底背表面进行离子注入；进行氧化退火，在所述N型半导体衬底正表面形成发射极的同时，在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场。
[0011] 优选的，在所述N型半导体衬底正表面形成发射极，并采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场的方法具体包括：在所述N型半导体衬底正表面进行发射极扩散及氧化退火，在所述N型半导体衬底正表面形成发射极；在所述N型半导体衬底背表面进行离子注入及氧化退火，在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场。
[0012] 优选的，在所述N型半导体衬底正表面形成发射极，并采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场的方法具体包括：在所述N型半导体衬底背表面进行离子注入及氧化退火，在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场；在所述N型半导体衬底正表面进行发射极扩散及氧化退火，在所述N型半导体衬底正表面形成发射极。
[0013] 优选的，在所述N型半导体衬底背表面进行离子注入是采用包含磷
原子的化合物分子。
[0014] 优选的，所述包含磷原子的化合物分子为磷化氢分子或其他含磷的化合物分子。
[0015] 与
现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
[0016] 本发明采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场，此种制作方法在形成N型太阳能电池背场时，可以实现单面扩散，同时，鉴于离子注入工艺的工艺特点，此时采用离子注入工艺在N型半导体衬底背表面进行掺杂，可以更好的控制N型重掺杂背场的结深和浓度，制备出更高质量的背场，提高N型太阳能电池的效率。此外，由于离子注入工艺对于N半导体衬底的工艺
温度没有要求，故可根据需要在室温或低温条件下进行掺杂，以避免高温热扩散对N型半导体衬底的损害，改善了太阳能电池的质量。
附图说明
[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本发明提供的一种N型太阳能电池制作方法的
流程图；
[0019] 图2为本发明在所述N型半导体衬底正表面形成发射极，并采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场的方法1的流程图；
[0020] 图3为本发明在所述N型半导体衬底正表面形成发射极，并采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场的方法2的流程图。
具体实施方式
[0021] 正如背景技术中所言，现有的N型太阳能电池的背场质量较差，而且背场制备的过程还会影响太阳能电池的质量。
[0022]
发明人研究发现，在现有的N型太阳能电池的制作过程中，在N型半导体衬底背表面制作时，通常是采用高温扩散的方式在N型半导体衬底的背面进行磷扩散，然后再氧化退化以形成N型重掺杂背场，通过高温扩散的方式形成N型重掺杂背场后，在N型太阳能电池背表面形成的高浓度浅结区域中，由于电不活泼的磷原子处于晶格间隙
位置会引起晶格
缺陷，而且由于离子注入的磷原子与N型半导体衬底内部的硅原子的半径不匹配，高浓度的磷原子会造成N型半导体衬底的晶格失配；因此在N型太阳能电池的表层(大于深度为0.2μm)中，少数载流子寿命比较低，使得N型太阳能电池正表面吸收的短波
光子所产生的光生载流子对太阳能电池的光电流输出甚微，在N型太阳能电池表面形成“死层”，增大了N型太阳能电池的复合中心，从而影响了N型太阳能电池的质量。
[0023] 基于上述原因，本发明公开了一种N型太阳能电池的制作方法，包括：提供N型半导体衬底；在所述N型半导体衬底正表面形成发射极，并采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场。
[0024] 本发明采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场，此种制作方法在实现单面扩散形成N型太阳能电池背场的同时，可以更好的控制N型重掺杂背场的结深和浓度，制备出更高质量的背场，提高N型太阳能电池的转换效率。此外，还可以避免高温热扩散对N型半导体衬底的损害，改善了太阳能电池的质量。
[0025] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0026] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0027] 其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件形状的平面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0028] 下面结合附图对本发明提供的N型太阳能电池的制作方法进行具体描述。
[0029] 本发明提供了一种N型太阳能电池的制作方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0030] 步骤101：提供N型半导体衬底。
[0031] 所述N型半导体衬底的种类包括N型单晶硅衬底、N型多晶硅衬底和N型非晶硅衬底等。
[0032] 步骤102：在所述N型半导体衬底正表面形成发射极，并采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场。
[0033] 本发明的一个具体实施例，采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场是采用包含磷原子的化合物分子。为了便于说明，本发明以采用包含磷原子的化合物分子进行离子注入为例进行说明。具体步骤包括：首先，将包含磷原子的化合物分子电离为杂质离子；然后用
加速电场(5KeV-500KeV)加速所述聚集成束的杂质离子，使其成为高能离子束；之后用形成的高能离子束直接轰击半导体衬底背表面，使离子进入半导体衬底的内部。受半导体衬底的原子阻挡，在离子进入半导体衬底时，离子会停留在半导体衬底内部；最后，在高能离子束轰击半导体衬底背表面，将磷原子注入半导体衬底的过程的同时，会在半导体衬底内部产生一些晶格缺陷，因此在离子注入后还需用低温进行退火或激光退火来消除这些缺陷，也即经氧化退火后，半导体衬底内的杂质进入替位、电离成为具有电活性的杂质。
[0034] 需要说明的是，所述包含磷原子的化合物分子为磷化氢分子或其他含磷的化合物分子等，所述包含磷原子的化合物分子可根据具体实际需要进行选择，本发明对于所述包含磷原子的化合物分子的种类不作限定。
[0035] 采用离子注入工艺在N半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场的过程中，由于注入的离子数决定于积累的高能离子束的束流，而注入的离子的深度分布则由加速
电压控制，高能离子束的束流和加速电压这两个参量可以由外界系统精确测量、严格控制，故注入离子的浓度和深度分布精确可控，同时可以很好的控制结深与浓度之间的平衡，保证N型太阳能电池背场的质量，提高N型太阳能电池的效率。此外，由于离子注入在注入离子时，半导体衬底温度可自由选择，根据需要既可以在室温或低温条件下进行掺杂，而在半导体衬底背表面形成重掺杂背场，克服高温热扩散对半导体衬底的热损伤，进一步保证N型太阳能电池背场的质量，提高太阳能电池的转换效率。
[0036] 在所述N型半导体衬底正表面形成发射极，并采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场的具体方法包括以下几种：
[0037] 方法1，如图2所示，包括：
[0038] 步骤201：在所述N型半导体衬底背表面进行离子注入。
[0039] 步骤202：在所述N型半导体衬底正表面进行发射极扩散。
[0040] 步骤203：进行氧化退火，在所述N型半导体衬底正表面形成发射极的同时，在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场。
[0041] 此种方法在所述N型半导体衬底正表面进行发射极扩散后，再在所述N型半导体衬底背表面进行离子注入形成N型重掺杂背场，可以在提升效率的同时简化太阳能电池的生产工艺步骤。
[0042] 方法2，如图3所示，包括：
[0043] 步骤301：在所述N型半导体衬底正表面进行发射极扩散，并清洗所述扩散后的N型半导体衬底。
[0044] 步骤302：在所述N型半导体衬底背表面进行离子注入。
[0045] 步骤303：进行氧化退火，在所述N型半导体衬底正表面形成发射极的同时，在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场。
[0046] 在所述N型半导体衬底正表面的进行发射极扩散并将所述N型半导体衬底进行化学清洗后，再在所述N型半导体衬底背表面进行离子注入形成N型重掺杂背场，可以在保证太阳能电池的制作工艺及步骤与常规流程基本一致的同时，较大程度地提高太阳能电池的效率。
[0047] 方法3包括：
[0048] 在所述N型半导体衬底正表面进行发射极扩散及氧化退火，在所述N型半导体衬底正表面形成发射极；在所述N型半导体衬底背表面进行离子注入及氧化退火，在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场。
[0049] 方法4包括：
[0050] 在所述N型半导体衬底背表面进行离子注入及氧化退火，在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场；在所述N型半导体衬底正表面进行发射极扩散及氧化退火，在所述N型半导体衬底正表面形成发射极。
[0051] 在实际N型电池的制作过程中，将采用离子注入工艺在N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场与现有制作方法结合起来，形成的N型太阳能电池的制作方法不仅限于上述两种方法，本发明对此不再一一列举。在所述N型半导体衬底正表面进行发射极扩散并将所述N型半导体衬底进行化学清洗后，再在所述N型半导体衬底背表面进行离子注入形成N型重掺杂背场，可以在保证太阳能电池的制作工艺及步骤与常规流程基本一致的同时，较大程度地提高太阳能电池的效率。
[0052] 以上所述实施例，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。
[0053] 虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或
修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
