專利名稱：太陽能晶片的摻雜方法以及摻雜晶片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能晶片的摻雜方法以及摻雜晶片，特別是涉及一種用于制作背結(jié)電池的太陽能晶片的摻雜方法以及摻雜晶片。
背景技術(shù)：
新能源是二十一世紀世界經(jīng)濟發(fā)展中最具決定力的五大技術(shù)領(lǐng)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(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。而光伏發(fā)電具有安全可靠、無噪聲、無污染、制約少、故障率低、維護簡便等優(yōu)點。近幾年，國際光伏發(fā)電迅猛發(fā)展，太陽能晶片供不應(yīng)求，于是提高太陽能晶片的光電轉(zhuǎn)化效率和太陽能晶片的生產(chǎn)能力成為重要的課題。太陽能電池受光照后，電池吸收一個能量大于帶隙寬度的入射光子后產(chǎn)生電子-空穴對，電子和空穴分別激發(fā)到導(dǎo)帶與價帶的高能態(tài)。在激發(fā)后的瞬間，電子和空穴在激發(fā)態(tài)的能量位置取決于入射光子的能量。處于高能態(tài)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(dǎo)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。熱化過程后，光生載流子的輸運過程(勢壘區(qū)或擴散區(qū))中將有復(fù)合損失。最后的電壓輸出又有一次壓降，壓降來源于與電極材料的功函數(shù)的差異。由上述分析，太陽能電池效率受材料、器件結(jié)構(gòu)及制備工藝的影響，包括電池的光損失、材料的有限遷移率、復(fù)合損失、串聯(lián)電阻和旁路電阻損失等。對于一定的材料，電池結(jié)構(gòu)與制備工藝的改進對提高光電轉(zhuǎn)換效率是重要的。一種可行的實現(xiàn)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(jié)約材料成本，明顯提高太陽電池效率。采用正面結(jié)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)太陽電池，也叫背結(jié)電池。背接觸結(jié)構(gòu)太陽能電池的摻雜區(qū)域和金半接觸區(qū)域全部集成在太陽電池背面，背面電極占據(jù)背表面很大部分，減小了接觸電阻損失。另外，電流流動方向垂直于結(jié)區(qū)，這就進一步消除了正面結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換效率的要求。背接觸太陽能電池也有利于電池封裝，進一步降低成本。但是由于背結(jié)電池的PN結(jié)靠近電池背面，而少數(shù)載流子必須擴散通過整個硅片厚度才能達到背面結(jié)區(qū)，所以這種電池設(shè)計就需要格外高的少子壽命的硅片作為基地材料，否則少子還未擴散到背面結(jié)區(qū)就被復(fù)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(jié)電池，最初主要用于聚光系統(tǒng)中，任丙彥等的背接觸硅太陽能電池研究進展(材料導(dǎo)報2008年9月第22卷第9期)中介紹了各種背接觸硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)和制作工藝，以IBC太陽能電池為例， SUNP0WER公司制作的IBC太陽能電池的最高轉(zhuǎn)換效率可達M %，然后由于其采用了光刻工藝，由于光刻所帶來的復(fù)雜操作使得其成本難以下降，給民用或者普通場合的商業(yè)化應(yīng)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(qū)和N+區(qū)，但是在制作過程中必須用到多張掩模板，增加成本的同時還產(chǎn)生了掩模板校準的問題，為制作過程帶來了不少難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)IBC太陽能電池的制作過程中使用光刻工藝步驟繁雜、成本較高的缺陷，提供一種制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(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的—種太陽能晶片的摻雜方法，其特點在于，其包括以下步驟步驟S1、在N型基底表面中形成P+型摻雜層；步驟&、在該P+型摻雜層表面形成一保護薄膜；該保護薄膜用于保護在后續(xù)步驟中無需加工處理的區(qū)域；步驟&、蝕刻該保護薄膜、該P+型摻雜層以及該N型基底以在該N型基底中形成一凹槽；也就是說，將后續(xù)步驟中需要加工處理的區(qū)域的保護薄膜和該P+型摻雜層完全去除，同時后續(xù)步驟中需要加工處理的區(qū)域所對應(yīng)的N型基底也被蝕刻掉一薄層；步驟、、在N型基底的凹槽表面中形成N+型摻雜區(qū)域，其中，該N+型摻雜區(qū)域與該未經(jīng)蝕刻的P+型摻雜層互不接觸；步驟&、去除該保護薄膜，其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。優(yōu)選地，步驟S1中通過熱擴散或者離子注入的方式形成該P+型摻雜層，其中該P+ 型摻雜層的方塊電阻為20-100 Ω / 口。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇合適的擴散源或者摻雜離子的能量、濃度等參數(shù)以形成該P+型摻雜層。較佳地，該P+型摻雜層的方塊電阻為30-90 Ω / □，更佳地，該P+型摻雜層的方塊電阻為40-80 Ω / 口。優(yōu)選地，步驟&中采用常規(guī)方法生長保護薄膜，其中該保護薄膜的厚度為 10-50 μ m，該保護薄膜為光刻膠或二氧化硅、非晶硅、多晶硅或氮化硅薄膜。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要選擇其他的公知材料與公知手段形成上述薄膜。優(yōu)選地，步驟&中通過激光切割形成凹槽，凹槽的深度即所蝕刻的N型基底的深度為5-30 μ m,凹槽寬度為200-400 μ m。為了使PN結(jié)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(yōu)選深度為5-20 μ m。優(yōu)選地，步驟、中通過熱擴散或者離子注入的方式形成該N+型摻雜區(qū)域，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)常規(guī)參數(shù)選擇擴散源和擴散溫度，或者加速N型離子并通過離子注入的方式將該N型離子從該凹槽注入至N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域，其中，該N型離子被加速至500eV-50keV，所形成的N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120Ω/ 口。優(yōu)選地，N 型離子被加速至lkeV-40keV，更優(yōu)選地，N型離子被加速至^eV_30keV ；較佳地，所形成的 N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-110 Ω/□，更佳地，所形成的N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為 80-100 Ω / □。另外，在步驟、中，由于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N+型摻雜區(qū)域外，還會在該凹槽的兩個側(cè)壁中形成N+型摻雜層；即使在步驟、中采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(cè)壁中，形成較薄的N+型摻雜層。無論采用的是熱擴散工藝還是離子注入的方法，都有可能在形成N+型摻雜區(qū)域的過程中造成凹槽的側(cè)壁中形成N+型摻雜層，而該N+型摻雜層與未經(jīng)蝕刻(步驟&所述的蝕刻)的 P+型摻雜層接觸，這樣會導(dǎo)致P+/N+的結(jié)構(gòu)，其耗盡層很薄，非常容易被擊穿，影響了最終制得的摻雜晶片的質(zhì)量和使用壽命，因此在步驟、之后、步驟&之前還包括步驟$ 蝕刻去除步驟、中形成該N+型摻雜區(qū)域時在該凹槽側(cè)壁中形成的N+型摻雜層，所述的蝕刻采用的為常規(guī)手段。優(yōu)選地，步驟&之后還包括退火步驟，離子注入后，在700-110(TC的溫度下退火 30秒至30分鐘以激活摻雜離子，優(yōu)選地，退火溫度為850-1000°C。本發(fā)明還提供一種按照如上所述的太陽能晶片的摻雜方法制得的摻雜晶片，其特點在于，該摻雜晶片包括一具有凹槽的N型基底；形成于該N型基底表面中的至少一個P+型摻雜區(qū)域；形成于該N型基底凹槽表面中的N+型摻雜區(qū)域；其中，該P+型摻雜區(qū)域與該N+型摻雜區(qū)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(yōu)選地，該凹槽的深度為5-30 μ m，這里所說的凹槽的深度即是所蝕刻的N型基底的深度，凹槽寬度為200-400 μ m，更優(yōu)選地，該凹槽的深度為5-20 μ m，凹槽寬度為 250-350 μ mo優(yōu)選地，該P+型摻雜區(qū)域與該N+型摻雜區(qū)域的最小距離至少為5 μ m,更優(yōu)選地， 該P+型摻雜區(qū)域與該N+型摻雜區(qū)域的最小距離為5-20 μ m。優(yōu)選地，該P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為20-100 Ω / □，較佳地，該P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為30-90 Ω / □，更佳地，該P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-80 Ω / 口。優(yōu)選地，N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為40-120 Ω / □，較佳地，該N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為60-110 Ω / □，更佳地，所形成的N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為80-100 Ω / 口。利用上述方法形成的摻雜晶片，再經(jīng)鈍化和鍍壓電極的操作可以形成背結(jié)電池。 例如，在摻雜晶片的表面和背面分別形成氮化硅薄膜作為鈍化層，摻雜晶片表面的氮化硅薄膜還作為減反射層，之后分別在該P+型摻雜區(qū)域和該N+型摻雜區(qū)域(即未經(jīng)蝕刻的N+ 型摻雜層)上鍍壓金屬電極并燒結(jié)，使金屬電極中的金屬元素與N型基底共晶復(fù)合，由此形成了背結(jié)電池。當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)實際需要選擇其他合適的鈍化方法以及電極制作方法。只需要在上述過程中，調(diào)換基底材料和離子注入或擴散生長的方式摻雜的雜質(zhì)材料，則該方法同樣適用于P型太陽能摻雜晶片的制作，即所述的N型替換為P型時，P型同時替換為N型。本發(fā)明的積極進步效果在于1、本發(fā)明中P+型摻雜區(qū)域與N+型摻雜層之間具有N型基底材料作為緩沖層，使得PN結(jié)之間不會因為耗盡層太薄而導(dǎo)致被擊穿，由此提高了該摻雜晶片的使用壽命。2、比起采用光刻工藝制作背結(jié)電池而言，本發(fā)明簡化了工藝步驟，無需購買光刻
5機，成本大大降低，另外制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制作成本。3、本發(fā)明中P+型摻雜區(qū)域與N+型摻雜區(qū)域之間的N型緩沖層的最小寬度為 5 μ m，采用純粹機械加工方法制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(fā)明通過在基底材料中形成凹槽并在凹槽中形成N+摻雜區(qū)域的方式， 自然形成符合上述最小寬度的N型緩沖層，省去了購買價格高昂的掩模板的成本，進一步降低了制作成本。4、采用離子注入進行摻雜形成N+型摻雜區(qū)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(zhuǎn)換的效率更有利。


圖1-5為本發(fā)明的制作背結(jié)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(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。實施例1參考圖1，步驟S1、在N型基底1表面形成P+型摻雜層2，該P+型摻雜層的方塊電阻為20 Ω / 口。具體來說，將硼離子加速至500eV并通過離子注入的方式將該硼離子從該 N型基底的表面注入至該N型基底中。參考圖2，步驟&、在該P+型摻雜層2表面形成一保護薄膜3 ；該保護薄膜用于保護在后續(xù)步驟中無需加工處理的區(qū)域。具體來說，該保護薄膜3是通過常規(guī)方法形成的，該保護薄膜3為厚度為10 μ m的二氧化硅薄膜。參考圖3，步驟&、蝕刻該保護薄膜3、該P+型摻雜層2和該N型基底1以在該N 型基底1中形成一凹槽4。其中通過激光切割形成凹槽4，該凹槽4的深度即所蝕刻的N型基底的深度為5 μ m,凹槽寬度為200 μ m。也就是說，將凹槽上方的保護薄膜3、P+型摻雜層 2完全去除，并且將N型基底也去除一薄層，該薄層的厚度也就是該凹槽的深度。參考圖4a，步驟、、加速磷離子至500eV并通過離子注入的方式將該磷離子從該凹槽注入至N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域5，該N+型摻雜區(qū)域5的方塊電阻為40 Ω / □， 其中，該N+型摻雜區(qū)域與該未經(jīng)激光切割的P+型摻雜層互不接觸。該未經(jīng)激光切割的P+ 型摻雜層與該N+型摻雜區(qū)域的最小距離為5 μ m。參考圖5，步驟&、采用本領(lǐng)域的常用手段去除該保護薄膜3，之后進行退火步驟， 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N+型摻雜區(qū)域5、該未經(jīng)激光切割的P+型摻雜層2以及上述兩者之間的N型基底構(gòu)成N+/N/P+結(jié)構(gòu)的PN結(jié)。由此，摻雜晶片的制作完成。利用上述方法形成的摻雜晶片，再經(jīng)鈍化和鍍壓電極的操作可以形成背結(jié)電池。例如，在摻雜晶片的表面和背面分別形成氮化硅薄膜作為鈍化層，摻雜晶片表面的氮化硅薄膜還作為減反射層，之后分別在該P+型摻雜區(qū)域和該N+型摻雜區(qū)域(即未經(jīng)蝕刻的N+型摻雜層)上鍍壓金屬電極并燒結(jié)，使金屬電極中的金屬元素與 N型基底共晶復(fù)合，由此形成了背結(jié)電池。實施例2
參考圖1，步驟S1、在N型基底1表面形成P+型摻雜層2，該P+型摻雜層的方塊電阻為100 Ω / 口。具體來說，將硼離子加速至50keV并通過離子注入的方式將該硼離子從該 N型基底的表面注入至該N型基底中。參考圖2，步驟&、在該P+型摻雜層2表面形成一保護薄膜3 ；該保護薄膜用于保護在后續(xù)步驟中無需加工處理的區(qū)域。具體來說，該保護薄膜3是通過常規(guī)方法形成的，該保護薄膜3為厚度為50 μ m的二氧化硅薄膜。參考圖3，步驟&、蝕刻該保護薄膜3、該P+型摻雜層2和該N型基底1以在該N 型基底1中形成一凹槽4。其中通過激光切割形成凹槽4，該凹槽4的深度即所蝕刻的N型基底的深度為30 μ m,凹槽寬度為400 μ m。也就是說，將凹槽上方的保護薄膜3、P+型摻雜層2完全去除，并且將N型基底也去除一薄層，該薄層的厚度也就是該凹槽的深度。參考圖4a，步驟、、加速磷離子至50keV并通過離子注入的方式將該磷離子從該凹槽注入至N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域5，該N+型摻雜區(qū)域5的方塊電阻為 120 Ω / □，其中，該N+型摻雜區(qū)域5與該未經(jīng)激光切割的P+型摻雜層互不接觸。該未經(jīng)激光切割的P+型摻雜層與該N+型摻雜區(qū)域的最小距離為30 μ m。參考圖5，步驟&、采用本領(lǐng)域的常用手段去除該保護薄膜3，之后進行退火步驟， 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N+型摻雜區(qū)域5、該未經(jīng)激光切割的P+型摻雜層2以及上述兩者之間的N型基底構(gòu)成N+/N/P+結(jié)構(gòu)的PN結(jié)。由此，摻雜晶片的制作完成。利用上述方法形成的摻雜晶片，再經(jīng)鈍化和鍍壓電極的操作可以形成背結(jié)電池。例如，在摻雜晶片的表面和背面分別形成氮化硅薄膜作為鈍化層，摻雜晶片表面的氮化硅薄膜還作為減反射層，之后可以在鈍化層中分別與該P+型摻雜區(qū)域和該N+型摻雜區(qū)域(即未經(jīng)蝕刻的N+型摻雜層)相對應(yīng)的位置開出接觸孔，接著在該接觸孔上鍍壓金屬電極并燒結(jié)，使金屬電極中的金屬元素與N型基底共晶復(fù)合，由此形成了背結(jié)電池。實施例3參考圖1，步驟S1、在N型基底1表面形成P+型摻雜層2，該P+型摻雜層的方塊電阻為80 Ω / 口。具體來說，將硼離子加速至30keV并通過離子注入的方式將該硼離子從該 N型基底的表面注入至該N型基底中。參考圖2，步驟&、在該P+型摻雜層2表面形成一保護薄膜3 ；該保護薄膜用于保護在后續(xù)步驟中無需加工處理的區(qū)域。具體來說，該保護薄膜3是通過常規(guī)方法形成的，該保護薄膜3為厚度為30 μ m的二氧化硅薄膜。參考圖3，步驟&、蝕刻該保護薄膜3、該P+型摻雜層2和該N型基底1以在該N 型基底1中形成一凹槽4。其中通過激光切割形成凹槽4，該凹槽4的深度即所蝕刻的N型基底的深度為10 μ m，凹槽寬度為300 μ m。也就是說，將凹槽上方的保護薄膜3、P+型摻雜層2完全去除，并且將N型基底也去除一薄層，該薄層的厚度也就是該凹槽的深度。參考圖4a，步驟、、加速磷離子至30keV并通過離子注入的方式將該磷離子從該凹槽注入至N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域5，該N+型摻雜區(qū)域5的方塊電阻為80 Ω / □， 其中，該N+型摻雜區(qū)域5與該未經(jīng)激光切割的P+型摻雜層互不接觸。該未經(jīng)激光切割的 P+型摻雜層與該N+型摻雜區(qū)域的最小距離為10 μ m。參考圖5，步驟&、采用本領(lǐng)域的常用手段去除該保護薄膜3，之后進行退火步驟，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N+型摻雜區(qū)域5、該未經(jīng)激光切割的P+型摻雜層2以及上述兩者之間的N型基底構(gòu)成N+/N/P+結(jié)構(gòu)的PN結(jié)。由此，摻雜晶片的制作完成。為了制作太陽能電池，可以在該摻雜晶片的基礎(chǔ)之上進行鈍化層、減反射層以及金屬電極的制作。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，不同之處僅在于以下工藝以及參數(shù)的選擇步驟S1中通過熱擴散的方式形成該P+型摻雜層2，該P+型摻雜層的方塊電阻為 50Ω / □。步驟&、通過激光切割蝕刻該保護薄膜3、該P+型摻雜層2和該N型基底1以在該N型基底1中形成一凹槽4，在本實施例中，蝕刻的N型基底的深度為15μπι。其余未提及的工藝步驟和參數(shù)選擇均于實施例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，不同之處僅在于以下工藝以及參數(shù)的選擇參考圖4b，步驟、、加速磷離子至500eV并通過離子注入的方式將該磷離子從該N 型基底1的凹槽沿著方向a垂直注入至N型基底1中以形成方塊電阻為70 Ω / □的N+型摻雜區(qū)域5，也就是說，該N+型摻雜區(qū)域5形成于該凹槽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(cè)壁中，形成較薄的N+型摻雜層51，參考圖4b，此時該N+型摻雜層51與該未經(jīng)蝕刻的P+型摻雜層2接觸，為了防止PN結(jié)被擊穿，必須要去除該凹槽側(cè)壁中的N+型摻雜層51。因此，需要進行步驟$ 蝕刻去除步驟、中形成該N+型摻雜區(qū)域時在該凹槽側(cè)壁中形成的N+型摻雜層51， 所述的蝕刻采用的為常規(guī)手段。去除了該凹槽側(cè)壁中的N+型摻雜層51后，該N+型摻雜區(qū)域5與該未經(jīng)蝕刻的P+ 型摻雜層互不接觸。本實施例中，該N+型摻雜區(qū)域5與該未經(jīng)蝕刻的P+型摻雜層的最小距離為5μπ ο其余未提及的工藝步驟和參數(shù)選擇均于實施例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，不同之處僅在于以下工藝以及參數(shù)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N+型摻雜區(qū)域 5，也就是說，該N+型摻雜區(qū)域5形成于該凹槽4中，由于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N+型摻雜區(qū)域5外，還會在該凹槽的兩個側(cè)壁中形成N+型摻雜層51，參考圖4b，此時該N+型摻雜層51與該未經(jīng)蝕刻的P+型摻雜層2接觸， 為了防止PN結(jié)被擊穿，必須要去除該凹槽側(cè)壁中的N+型摻雜層51。因此，需要進行步驟 Sp 蝕刻去除步驟、中形成該N+型摻雜區(qū)域時在該凹槽側(cè)壁中形成的N+型摻雜層51，所述的蝕刻采用的為常規(guī)手段。去除了該凹槽側(cè)壁中的N+型摻雜層51后，該N+型摻雜區(qū)域5與該未經(jīng)蝕刻的P+ 型摻雜層互不接觸。本實施例中，該N+型摻雜區(qū)域5與該未經(jīng)蝕刻的P+型摻雜層的最小距離為5μπ ο其余未提及的工藝步驟和參數(shù)選擇均于實施例1相同。只需要在上述過程中，調(diào)換基底材料和離子注入或擴散生長的方式摻雜的雜質(zhì)材料，則該方法同樣適用于P型太陽能摻雜晶片的制作，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(fā)明的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)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(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，其包括以下步驟步驟S1、在N型基底表面中形成P+型摻雜層；步驟&、在該P+型摻雜層表面形成一保護薄膜；步驟&、蝕刻該保護薄膜、該P+型摻雜層以及該N型基底以在該N型基底中形成一凹槽；步驟、、在N型基底的凹槽表面中形成N+型摻雜區(qū)域，其中，該N+型摻雜區(qū)域與該未經(jīng)蝕刻的P+型摻雜層互不接觸；步驟&、去除該保護薄膜，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(quán)利要求1所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟S1中通過熱擴散或者離子注入的方式形成該P+型摻雜層，其中該P+型摻雜層的方塊電阻為20-100 Ω/口。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟&中形成的保護薄膜的厚度為10-50 μ m，該保護薄膜為光刻膠、二氧化硅、非晶硅、多晶硅或氮化硅薄膜。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟&中通過激光切割形成凹槽，凹槽的深度為5-30 μ m,凹槽寬度為200-400 μ m。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟、中通過熱擴散或者離子注入的方式形成該N+型摻雜區(qū)域，所形成的N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為 40-120 Ω / 口。
6.如權(quán)利要求1-5中任意一項所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟、之后、步驟&之前還包括步驟$ 蝕刻去除步驟、中形成該N+型摻雜區(qū)域時在該凹槽側(cè)壁中形成的N+型摻雜層。
7.如權(quán)利要求1-5中任意一項所述的太陽能晶片的摻雜方法，其特征在于，步驟&之后還包括退火步驟，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(quán)利要求1所述的太陽能晶片的摻雜方法制得的摻雜晶片，其特征在于，該摻雜晶片包括一具有凹槽的N型基底；形成于該N型基底表面中的至少一個P+型摻雜區(qū)域；形成于該N型基底凹槽表面中的N+型摻雜區(qū)域；其中，該P+型摻雜區(qū)域與該N+型摻雜區(qū)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(quán)利要求8所述的摻雜晶片，其特征在于，該凹槽的深度為5-30μ m,凹槽寬度為 200-400 μm0
10.如權(quán)利要求8所述的摻雜晶片，其特征在于，該P+型摻雜區(qū)域與該N+型摻雜區(qū)域的最小距離至少為5 μ m。
11.如權(quán)利要求8所述的摻雜晶片，其特征在于，該P+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為 20-100 Ω / □。
12.如權(quán)利要求8-11中任意一項所述的摻雜晶片，其特征在于，N+型摻雜區(qū)域的方塊電阻為 40-120 Ω /
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能晶片的摻雜方法包括以下步驟步驟S1、在N型基底表面形成P+型摻雜層；步驟S2、在該P+型摻雜層表面形成一保護薄膜；步驟S3、蝕刻該保護薄膜、該P+型摻雜層和該N型基底以在該N型基底中形成一凹槽；步驟S4、加速N型離子并通過離子注入的方式將該N型離子從該凹槽注入至N型基底中以形成N+型摻雜區(qū)域，其中，該N+型摻雜區(qū)域與該未經(jīng)蝕刻的P+型摻雜層互不接觸；步驟S5、去除該保護薄膜，其中，所述的P型替換為N型時，N型同時替換為P型。本發(fā)明還公開了一種摻雜晶片。本發(fā)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制作成本。
文檔編號H01L31/18GK102569492SQ201010598959
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者洪俊華, 錢鋒, 陳炯 申請人:上海凱世通半導(dǎo)體有限公司