DE102013102573A1 - Method for manufacturing solar cell e.g. interdigitated-back contact solar cell, involves cleaning cell substrate, and diffusing boron from boron source layer and diffusing phosphorus into solar cell substrate in common diffusion step - Google Patents

Method for manufacturing solar cell e.g. interdigitated-back contact solar cell, involves cleaning cell substrate, and diffusing boron from boron source layer and diffusing phosphorus into solar cell substrate in common diffusion step Download PDF

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Abstract

The method involves cleaning (10) an n-type-solar cell substrate (50), and subsequent forming of a boron source layer (52) at a temperature of less than 650 degree Celsius on a part of a surface (51) of the solar cell substrate. Boron is diffused from the boron source layer and phosphorus is diffused into the solar cell substrate in a common diffusion step (18). The boron source layer is formed on a rear side of the solar cell substrate. A solar cell is formed as a back contact solar cell (100). An emitter (66) of the solar cell is located on the rear side of the solar cell substrate. The solar cell substrate is an n-type-solar cell substrate.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle, insbesondere einer Rückkontaktsolarzelle, bei welcher ein Emitter auf einer Rückseite der Solarzelle angeordnet ist. The invention relates to a method for producing a solar cell, in particular a back-contact solar cell, in which an emitter is arranged on a rear side of the solar cell.

Bei vielen Solarzellentypen ist es erforderlich, verschieden dotierte Bereiche bereitzustellen, welche mittels mehrerer Diffusions- oder Temperschritte bei hohen Temperaturen ausgebildet werden. Solche Schritte stellen aufwendige Hochtemperaturschritte dar. Insbesondere ist dies der Fall bei Rückkontaktsolarzellen, bei welchen der Emitter auf der Rückseite der Solarzelle angeordnet ist. Solche so genannten Interdigitated-Back-Contact-Solarzellen oder kurz IBC-Solarzellen weisen auf ihrer Rückseite stark p-dotierte und stark n-dotierte Bereiche auf, welche als Emitter beziehungsweise Rückseitenfeld dienen. Rückseitenfelder werden üblicherweise auch als back surface fields bezeichnet. Des Weiteren wird auf einer Vorderseite der Rückkontaktsolarzelle ein, in der Regel schwächer dotiertes, Vorderseitenfeld benötigt, welches häufig als front surface field bezeichnet wird. IBC-Solarzellen erreichen derzeit unter in industriellem Maßstab gefertigten Siliziumsolarzellen die höchsten Wirkungsgrade. In many types of solar cells, it is necessary to provide differently doped regions, which are formed by means of multiple diffusion or annealing steps at high temperatures. Such steps represent complex high-temperature steps. In particular, this is the case with back-contact solar cells, in which the emitter is arranged on the back of the solar cell. Such so-called interdigitated-back-contact solar cells, or in short IBC solar cells, have strongly p-doped and heavily n-doped regions on their back side, which serve as emitter or back-side field. Backsides are commonly referred to as back surface fields. Furthermore, on a front side of the back-contact solar cell a, usually weaker doped front side field is required, which is often referred to as a front surface field. IBC solar cells currently achieve the highest efficiencies among silicon solar cells manufactured on an industrial scale.

In Folge der genannten Anforderungen werden jedoch im Rahmen der Fertigung von IBC-Solarzellen üblicherweise mindestens drei gesonderte Diffusionen, oder allgemeiner Hochtemperaturschritte, durchgeführt. Sofern Solarzellen mit einem selektiven Emitter oder lokalen Rückseitenfeldern gefertigt werden sollen, sind unter Umständen sogar noch mehr Hochtemperaturschritte erforderlich. Um die Anzahl der erforderlichen getrennten Diffusionen, oder allgemeiner getrennter Hochtemperaturschritte, zu reduzieren, werden bei der Herstellung von IBC-Solarzellen bekanntermaßen so genannte Co-Diffusionen eingesetzt. Hierunter ist üblicherweise die gleichzeitige Eindiffusion von Bor und Phosphor in ein Solarzellensubstrat zu verstehen. Derartige Verfahren sind beispielsweise in DE 10 2010 024 835 A1 oder WO 2009/064183 A1 beschrieben. Selbst bei Einsatz solcher Co-Diffusionen sind für die Fertigung von IBC-Solarzellen bislang immer noch mindestens zwei gesonderte Diffusions- beziehungsweise Temperschritte, oder allgemeiner gesprochen Hochtemperaturschritte, erforderlich. As a result of the above requirements, however, in the production of IBC solar cells usually at least three separate diffusions, or more generally high-temperature steps performed. If solar cells are to be fabricated with a selective emitter or local back surface fields, even more high temperature steps may be required. In order to reduce the number of separate diffusions required, or more generally separate high temperature steps, so-called co-diffusions are known to be used in the manufacture of IBC solar cells. This usually refers to the simultaneous diffusion of boron and phosphorus into a solar cell substrate. Such methods are for example in DE 10 2010 024 835 A1 or WO 2009/064183 A1 described. Even with the use of such co-diffusions, at least two separate diffusion or tempering steps, or more generally high-temperature steps, have hitherto still been required for the production of IBC solar cells.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein aufwandsgünstigeres Verfahren zur Herstellung von Solarzellen, insbesondere von IBC-Solarzellen, zur Verfügung zu stellen. Against this background, the object of the present invention is to provide a cost-effective method for the production of solar cells, in particular of IBC solar cells.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Unteransprüche. This object is achieved by a method having the features of claim 1, advantageous developments are the subject of dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, ein Solarzellensubstrat zunächst zu reinigen. Nachfolgend wird bei einer Temperatur von weniger als 650 °C auf zumindest einem Teil einer Oberfläche des Solarzellensubstrats eine Borquellschicht ausgebildet. Danach wird in einem gemeinsamen Diffusionsschritt Bor aus der Borquellschicht und Phosphor in das Solarzellensubstrat eindiffundiert. The inventive method provides to first clean a solar cell substrate. Subsequently, a boron source layer is formed at a temperature of less than 650 ° C on at least a part of a surface of the solar cell substrate. Thereafter, boron from the boron source layer and phosphorus is diffused into the solar cell substrate in a common diffusion step.

Das Eindiffundieren von Bor aus der Borquellschicht stellt ein Eintreiben von Bor dar. Da das Ausbilden einer Borquellschicht bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur erfolgt, stellt dies keinen Hochtemperaturschritt dar. Unter einem Hochtemperaturschritt wird vorliegend ein Verfahrensschritt verstanden, bei welchem die Temperatur der Oberfläche des Solarzellensubstrats großflächig auf über 650 °C erwärmt wird. Infolgedessen kann die Solarzelle mit einem einzigen Hochtemperaturschritt, nämlich dem gemeinsamen Diffusionsschritt, aufwandsgünstig gefertigt werden. Neben einem weiteren Hochtemperaturschritt entfallen auch die zugehörigen Vorbereitungs- und Nachbereitungshandlungen wie beispielsweise Reinigungsschritte, Aufheizschritte oder Abkühlschritte sowie Schritte des Be-, Um- und Entladens der Solarzellensubstrate. Since the formation of a boron source layer takes place at a comparatively low temperature, this does not constitute a high-temperature step. In the present case, a high-temperature step is understood as a method step in which the temperature of the surface of the solar cell substrate is large is heated to over 650 ° C. As a result, the solar cell with a single high-temperature step, namely the common diffusion step, can be produced inexpensively. In addition to a further high-temperature step, the associated preparatory and post-processing operations such as, for example, cleaning steps, heating steps or cooling steps as well as steps of loading, reloading and discharging the solar cell substrates are omitted.

Es hat sich gezeigt, dass dadurch, dass entgegen der bislang bekannten Lehre zunächst eine Borquellschicht bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur abgeschieden und nachfolgend eine Phosphordiffusion im Rahmen des gemeinsamen Diffusionsschrittes durchgeführt wird, Parameter für beide Dotanden, das heißt üblicherweise Phosphor und Bor, im Vergleich zu bislang bekannten Co-Diffusionsverfahren vergleichsweise frei wählbar sind. Dies ermöglicht es, bei IBC-Solarzellen die Parameter des Vorderseitenfeldes, des Rückseitenfeldes und des Emitters jeweils vergleichsweise gut an die jeweiligen Anforderungen anzupassen, obwohl nur ein Hochtemperaturschritt durchgeführt wird. It has been found that, contrary to the teachings known hitherto, a boron source layer is deposited at a comparatively low temperature and subsequently a phosphorus diffusion is carried out in the context of the common diffusion step, parameters for both dopants, ie usually phosphorus and boron, in comparison to previously known co-diffusion methods are relatively freely selectable. In the case of IBC solar cells, this makes it possible to adapt the parameters of the front field, of the rear field field and of the emitter comparatively well to the respective requirements, although only one high-temperature step is carried out.

Der gemeinsame Diffusionsschritt wird vorzugsweise als Röhrendiffusionsschritt durchgeführt. Besonders bevorzugt wird ein POCl3-Röhrendiffusionsschritt eingesetzt. The common diffusion step is preferably carried out as a tube diffusion step. Most preferably, a POCl 3 tube diffusion step is employed.

Die Borquellschicht kann grundsätzlich auf der gesamten Oberfläche des Solarzellensubstrats ausgebildet werden. Je nach zu fertigendem Solarzellentyp kann die Borquellschicht jedoch auch nur auf Teilen der Oberfläche des Solarzellensubstrats angeordnet werden. Soweit vorliegend von einer Temperatur die Rede ist, bei welcher die Borquellschicht ausgebildet wird, so bezieht sich diese Temperaturangabe auf eine Oberflächentemperatur des Solarzellensubstrats. The Borquellschicht can basically be formed on the entire surface of the solar cell substrate. However, depending on the solar cell type to be manufactured, the boron source layer may be disposed only on parts of the surface of the solar cell substrate. As far as the present case is a temperature at which the Borquellschicht is formed, this temperature is based on a surface temperature of the solar cell substrate.

Als Solarzellensubstrat kann ein n- oder p-Typ-Solarzellensubstrat Verwendung finden. Vorzugsweise wird eine Siliziumsolarzelle hergestellt und als Solarzellensubstrat ein Siliziumsolarzellensubstrat verwendet. As a solar cell substrate, an n- or p-type solar cell substrate can be used. Preferably, a silicon solar cell is produced, and a silicon solar cell substrate is used as the solar cell substrate.

Bevorzugt wird die Borquellschicht auf einer Rückseite des Solarzellensubstrats ausgebildet. Unter der Rückseite des Solarzellensubstrats ist dabei diejenige Seite des Solarzellensubstrats zu verstehen, welche bei Betrieb der Solarzelle dem einfallenden Licht abgewandt angeordnet wird. Entsprechend stellt eine Vorderseite des Solarzellensubstrats vorliegend diejenige Seite des Solarzellensubstrats dar, welche bei Betrieb der Solarzelle dem einfallenden Licht zugewandt angeordnet wird. Die Borquellschicht wird besonders bevorzugt lediglich auf einer Seite des Solarzellensubstrats ausgebildet, insbesondere bei der Herstellung von IBC-Solarzellen. Preferably, the Borquellschicht is formed on a back side of the solar cell substrate. In this case, the rear side of the solar cell substrate is that side of the solar cell substrate which, when the solar cell is in operation, is arranged facing away from the incident light. Accordingly, a front side of the solar cell substrate in the present case represents that side of the solar cell substrate which, when the solar cell is in operation, is arranged facing the incident light. The Borquellschicht is particularly preferably formed only on one side of the solar cell substrate, in particular in the production of IBC solar cells.

Vorteilhafterweise wird die Solarzelle als Rückkontaktsolarzelle ausgeführt und ein Emitter der Solarzelle großteils, vorzugsweise vollständig, auf der Rückseite des Solarzellensubstrats angeordnet. Wie bereits dargelegt wurde, stellt eine solche Solarzelle eine IBC-Solarzelle dar. Wird ein n-Typ-Solarzellensubstrat verwendet, so werden ein Bor-Emitter auf der Rückseite des Solarzellensubstrats angeordnet und ein Phosphor-Vorderseitenfeld sowie ein Phosphor-Rückseitenfeld ausgebildet. Entsprechend wird im Falle eines p-Typ-Solarzellensubstrats ein Phosphor-Emitter auf der Rückseite des Solarzellensubstrats angeordnet und ein Bor-Vorderseitenfeld sowie ein Bor-Rückseitenfeld ausgebildet. Advantageously, the solar cell is designed as a back-contact solar cell, and an emitter of the solar cell is arranged largely, preferably completely, on the rear side of the solar cell substrate. As already stated, such a solar cell constitutes an IBC solar cell. When an n-type solar cell substrate is used, a boron emitter is disposed on the back side of the solar cell substrate, and a phosphor front panel and a phosphor back panel are formed. Accordingly, in the case of a p-type solar cell substrate, a phosphor emitter is disposed on the back side of the solar cell substrate, and a boron front side field and a boron back side field are formed.

Vorteilhafterweise wird vor dem Ausbilden der Quellschicht in Bereichen, in welchen keine Eindiffusion von Bor erfolgen soll, eine Schutzschicht aufgebracht. Nach dem Ausbilden der Borquellschicht wird die Schutzschicht sodann zusammen mit Teilen der Borquellschicht entfernt, welche sich auf der Schutzschicht befinden. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise zuverlässig die Eindiffusion von Bor auf ausgewählte Bereiche des Solarzellensubstrats beschränkt werden kann. Die Schutzschicht braucht aber nicht notwendigerweise in allen Bereichen aufgebracht werden, in welchen keine Bor-Eindiffusion erfolgen soll. Wird beispielsweise ein solcher Bereich, in welchem keine Bor-Eindiffusion erwünscht ist, bei der Fertigung des jeweiligen Solarzellentyps beispielsweise ohnehin vor dem gemeinsamen Diffusionsschritt mit einer die Bor-Eindiffusion hemmenden Schicht, beispielsweise einer dielektrischen Schicht, versehen, so ist die Schutzschicht in diesem Bereich entbehrlich. Als Schutzschicht kann beispielsweise ein Lack oder jedes andere geeignete oder sich zukünftig als geeignet erweisende Material verwendet werden. Advantageously, a protective layer is applied before the formation of the swelling layer in areas in which no indiffusion of boron is to take place. After forming the boron source layer, the protective layer is then removed along with portions of the boron source layer which are on the protective layer. It has been found that in this way the diffusion of boron onto selected areas of the solar cell substrate can be reliably restricted. However, the protective layer does not necessarily have to be applied in all areas in which no boron indiffusion is to take place. If, for example, such an area in which no boron indiffusion is desired is provided in any case with a boron indiffusion inhibiting layer, for example a dielectric layer, during the production of the respective solar cell type, in any case before the common diffusion step, the protective layer is in this area dispensable. As a protective layer, for example, a lacquer or any other suitable or in the future may be used as suitable material.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante wird vor dem gemeinsamen Diffusionsschritt in Bereichen, in welchen eine Bordotierung des Solarzellensubstrats erfolgen soll, auf die Borquellschicht eine die Eindiffusion von Phosphor in die Borquellschicht hemmende Maskierungsschicht aufgebracht. Auf diese Weise bleibt das Solarzellensubstrat in von der Maskierungsschicht bedeckten Bereichen nach dem gemeinsamen Diffusionsschritt weitgehend frei von Phosphor, so dass die dort vorherrschende Bordotierung bessere elektrische Eigenschaften aufweist. Zudem wird durch die Maskierungsschicht eine Ausdiffusion von Bor aus der Borquellschicht oder dem Solarzellensubstrat in eine Gasphase und eine unbeabsichtigte Eindiffusion des Bors aus der Gasphase in nicht von der Borquellschicht bedeckte und auch anderweitig ungeschützte Bereiche des Solarzellensubstrats vermieden oder zumindest verringert. Im Ergebnis können so Solarzellen mit besseren Wirkungsgraden hergestellt werden. Des Weiteren hat sich gezeigt, dass mittels der Maskierungsschicht die Abhängigkeit der Parameter der Phosphor-dortierten Bereiche und der Bor-dotierten Bereiche, die sich aus dem gemeinsamen Diffusionsschritt ergibt, weiter reduziert werden kann, so dass sich mehr Freiheiten bei der Wahl und Realisierung der Parameter der Bor-dotierten sowie der Phosphor-dotierten Bereiche ergeben. Idealerweise wird eine Maskierungsschicht verwendet, welche die Eindiffusion von Phosphor nicht nur hemmt, sondern gänzlich verhindert. Als Maskierungsschicht wird vorzugsweise eine Siliziumnitridschicht, eine Siliziumoxidschicht oder eine Siliziumoxinitridschicht oder eine beliebige Kombination aus diesen Schichten aufgebracht. In der Praxis hat sich insbesondere eine mittels einer Plasma getriebenen chemischen Abscheidung aus der Dampfphase (PECVD) hergestellte Siliziumnitridschicht bewährt. In an advantageous embodiment variant, a masking layer inhibiting the diffusion of phosphorus into the boron source layer is applied to the boron source layer before the common diffusion step in regions in which boron doping of the solar cell substrate is to take place. In this way, the solar cell substrate in areas covered by the masking layer remains substantially free of phosphorus after the common diffusion step, so that the boron doping prevailing there has better electrical properties. In addition, the masking layer prevents or at least reduces outdiffusion of boron from the boron source layer or the solar cell substrate into a gas phase and inadvertent diffusion of boron from the gas phase into regions of the solar cell substrate which are not covered by the boron source layer and are otherwise unprotected. As a result, solar cells can be produced with better efficiencies. Furthermore, it has been shown that the dependency of the parameters of the phosphorus-doped regions and the boron-doped regions, which results from the common diffusion step, can be further reduced by means of the masking layer, so that more freedom in the choice and realization of the Parameters of the boron-doped and the phosphorus-doped regions result. Ideally, a masking layer is used which not only inhibits but completely prevents the diffusion of phosphorus. As the masking layer, a silicon nitride layer, a silicon oxide layer or a silicon oxynitride layer or any combination of these layers is preferably applied. In practice, in particular, a plasma-driven chemical vapor deposition (PECVD) silicon nitride layer has proven itself.

Vorzugsweise wird die Maskierungsschicht auf wenigstens eine Seite des Solarzellensubstrats aufgebracht, besonders bevorzugt ganzflächig, und in denjenigen Bereichen, in welchen eine Eindiffusion von Phosphor erfolgen soll, vor dem gemeinsamen Diffusionsschritt lokal entfernt. Dieses lokale Entfernen kann grundsätzlich auf jede beliebige Art realisiert werden, beispielsweise mittels lokalen Ätzens der Maskierungsschicht. Vorteilhafterweise wird die Maskierungsschicht lokal mittels Laserstrahlverdampfung entfernt. Preferably, the masking layer is applied to at least one side of the solar cell substrate, more preferably over the entire surface, and locally removed in those areas in which a diffusion of phosphorus is to take place before the common diffusion step. In principle, this local removal can be realized in any manner, for example by means of local etching of the masking layer. Advantageously, the masking layer is removed locally by means of laser beam evaporation.

Vorzugsweise werden in denjenigen Bereichen, in welchen die Maskierungsschicht lokal entfernt wurde, vor dem gemeinsamen Diffusionsschritt dort befindliche Teile der Borquellschicht entfernt. Dies kann unter anderem mittels nasschemischen Ätzens oder Laserstrahlverdampfung realisiert werden. Bei diesen Teilen der Borquellschicht kann es sich um Reste handeln, die nicht bei dem lokalen Entfernen der Maskierungsschicht bereits mit entfernt wurden. Vorteilhafterweise werden bei dem lokalen Entfernen der Maskierungsschicht die darunter befindlichen Teile der Borquellschicht gleich mit entfernt – vorzugsweise vollständig, sodass es keines gesonderten Verfahrensschrittes zur Entfernung der genannten Teile der Borquellschicht bedarf. Preferably, in those areas in which the masking layer has been removed locally, parts of the boron source layer located there before the common diffusion step are removed. This can be realized, inter alia, by means of wet-chemical etching or laser beam evaporation. These parts of the boron source layer can be radicals which are not already removed during the local removal of the masking layer were. Advantageously, in the local removal of the masking layer, the parts of the boron source layer underneath are equally removed - preferably completely, so that there is no need for a separate process step for removing said parts of the boron source layer.

Bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante wird während des gemeinsamen Diffusionsschritts das Solarzellensubstrat in Abwesenheit von Phosphor bei einer ersten Temperatur getempert. Nachfolgend und weiterhin während des gemeinsamen Diffusionsschritts wird in Anwesenheit von Phosphor bei einer zweiten Temperatur eine Phosphorquellschicht ausgebildet, was häufig als Phosphor-Belegung bezeichnet wird. Im Rahmen des gemeinsamen Diffusionsschrittes wird anschließend bei einer dritten Temperatur aus der Borquellschicht stammendes Bor und aus der Phosphorquellschicht stammender Phosphor in das Solarzellensubstrat eingetrieben. Die erste Temperatur wird größer oder gleich der zweiten Temperatur gewählt. Vorzugsweise wird sie größer gewählt als die zweite Temperatur. Ferner wird die dritte Temperatur größer oder gleich der zweiten Temperatur gewählt. Sofern Bor in dem verwendeten Solarzellensubstrat langsamer diffundiert als Phosphor, was im Falle eines Siliziumsolarzellensubstrats der Fall ist, kann dies mit dieser Verfahrensvariante berücksichtigt werden. Bei ihr wird zunächst Bor eindiffundiert, so dass Bor gleichsam einen Vorsprung erhält, damit das eindiffundierte Bor nicht nachfolgend von der schneller verlaufenden Phosphordiffusion überkompensiert werden kann. Bei dieser Verfahrensvariante können die thermischen Budgets komfortabel und vergleichsweise flexibel angepasst werden. Insbesondere in Kombination mit einer Maskierungsschicht können Bordotierungsprofile und Phosphordotierungsprofile relativ frei und mit geringer Abhängigkeit voneinander angepasst werden. Als erste Temperatur wird vorzugsweise eine Temperatur über 860 °C gewählt. Als zweite Temperatur wird bevorzugt eine Temperatur verwendet, welche in einem abgeschlossenen Temperaturintervall mit einer Temperaturuntergrenze von 700 °C und einer Temperaturobergrenze von 860 °C liegt. In an advantageous variant of the method, the solar cell substrate is annealed in the absence of phosphorus at a first temperature during the common diffusion step. Subsequently, and further during the common diffusion step, in the presence of phosphorus at a second temperature, a phosphorus source layer is formed, which is often referred to as phosphorus occupancy. In the context of the common diffusion step, boron originating at a third temperature from the boron source layer and phosphorus originating from the phosphorus source layer are then driven into the solar cell substrate. The first temperature is chosen to be greater than or equal to the second temperature. Preferably, it is chosen larger than the second temperature. Further, the third temperature is selected to be greater than or equal to the second temperature. If boron diffuses more slowly than phosphorus in the solar cell substrate used, which is the case in the case of a silicon solar cell substrate, this method variant can be taken into account. Boron is first diffused in, so that boron receives a projection so that the diffused boron can not be overcompensated by the faster phosphorus diffusion. In this process variant, the thermal budgets can be adjusted comfortably and comparatively flexibly. In particular in combination with a masking layer, boron doping profiles and phosphorus doping profiles can be adapted relatively freely and with little dependence on one another. As the first temperature, a temperature above 860 ° C is preferably selected. The second temperature used is preferably a temperature which lies in a closed temperature interval with a lower temperature limit of 700 ° C. and an upper temperature limit of 860 ° C.

Vorteilhafterweise wird mittels des gemeinsamen Diffusionsschrittes in dem Solarzellensubstrat abschnittsweise eine Phosphordotierung erzeugt, deren Schichtwiderstandswert in einem abgeschlossenen Schichtwiderstandsintervall mit einer Schichtwiderstandsuntergrenze von 60 Ω/sq, vorzugsweise mit einer Schichtwiderstandsuntergrenze von 100 Ω/sq, und einer Schichtwiderstandsobergrenze von 200 Ω/sq liegt. Im Falle der Verwendung eines n-Typ-Solarzellensubstrats stellt eine solche Phosphordotierung ein hervorragendes Vorderseitenfeld dar. Darüber hinaus ermöglicht sie es bei der oben näher beschriebenen Verfahrensvariante relativ niedrige zweite und dritte Temperaturen zu wählen. Zudem stellt sie einen guten Ausgangspunkt für eine nachfolgende lokale Laserdiffusion dar, welche weiter unten näher beschrieben wird. Selbst wenn keine Maskierungsschicht auf der Borquellschicht angeordnet wird, kommt es bei der beschriebenen Phosphordotierung zu keiner zu starken Eindiffusion von Phosphor in Bor-dotierte Bereiche, so dass die beschriebene Phosphordotierung insbesondere für Verfahrensvarianten von Bedeutung ist, welche auf die Ausbildung einer Maskierungsschicht verzichten. Auch wenn eine Maskierungsschicht vorgesehen ist, wird durch die Phosphordotierung der beschriebenen Art, welche auch als flache Phosphordotierung bezeichnet werden könnte, eine Lateraldiffusion von Phosphor in seitlich angrenzende Bor-dotierte Bereiche erheblich verringert oder gar vermieden. Advantageously, by means of the common diffusion step, phosphor doping is generated in sections in the solar cell substrate, the sheet resistance value being in a closed sheet resistance interval with a layer resistance lower limit of 60 Ω / sq, preferably with a sheet resistance lower limit of 100 Ω / sq, and a sheet resistance upper limit of 200 Ω / sq. In the case of using an n-type solar cell substrate, such a phosphorus doping is an excellent front surface field. In addition, it allows to choose relatively low second and third temperatures in the process variant described in more detail above. In addition, it represents a good starting point for a subsequent local laser diffusion, which will be described in more detail below. Even if no masking layer is arranged on the boron source layer, in the case of the described phosphorus doping there is no excessive diffusion of phosphorus into boron-doped regions, so that the described phosphorus doping is of importance in particular for process variants which dispense with the formation of a masking layer. Even if a masking layer is provided, phosphorus doping of the type described, which could also be termed flat phosphorus doping, significantly reduces or even avoids lateral diffusion of phosphorus into laterally adjacent boron-doped regions.

Vorzugsweise werden Kontaktbereiche des Solarzellensubstrats elektrisch leitend kontaktiert, indem ein metallhaltiges Medium in Form von Kontaktfingern aufgebracht und in die Kontaktbereiche eingefeuert wird. Vor dem Aufbringen des metallhaltigen Mediums wird jedoch zumindest auf derjenigen Seite des Solarzellensubstrats, auf welcher die Kontaktbereiche angeordnet sind, eine Passivierungsschicht ausgebildet, das metallhaltige Medium auf die Passivierungsschicht aufgebracht und zum Zwecke des Einfeuerns des metallhaltigen Mediums in das Solarzellensubstrat durch die Passivierungsschicht durchgefeuert. Als Passivierungsschicht wird besonders bevorzugt eine PECVD-Siliziumoxinitridschicht ausgebildet. Unter einer Passivierungsschicht ist vorliegend eine Schicht zu verstehen, welche zur elektrischen Passivierung von Defektzuständen an der Oberfläche des Solarzellensubstrats geeignet ist. Preferably, contact regions of the solar cell substrate are electrically conductively contacted by applying a metal-containing medium in the form of contact fingers and firing into the contact regions. Before applying the metal-containing medium, however, a passivation layer is formed at least on the side of the solar cell substrate on which the contact regions are arranged, the metal-containing medium is applied to the passivation layer and fired through the passivation layer for the purpose of injecting the metal-containing medium into the solar cell substrate. As the passivation layer, a PECVD silicon oxynitride layer is particularly preferably formed. In the present case, a passivation layer is to be understood as meaning a layer which is suitable for the electrical passivation of defect states on the surface of the solar cell substrate.

Zur elektrisch leitenden Kontaktierung von Phosphor-dotierten Kontaktbereichen wird vorteilhafterweise ein silberhaltiges Medium verwendet. Zur elektrisch leitenden Kontaktierung von Bor-dotierten Kontaktbereichen wird hingegen vorzugsweise ein silber- und aluminiumhaltiges Medium verwendet. Besonders bevorzugt wird zur elektrisch leitenden Kontaktierung von Phosphor- sowie von Bor-dotierten Kontaktbereichen dasselbe metallhaltige Medium verwendet und dieses metallhaltige Medium in einem Schritt auf die Passivierungsschicht aufgebracht, beispielsweise in einem gemeinsamen Druckschritt. Auf diese Weise kann der für das Ausbilden der Kontakte erforderliche Aufwand verringert werden. Grundsätzlich können die metallhaltigen Medien auf alle an sich bekannten Arten aufgebracht werden, beispielsweise mittels an sich bekannter Druckverfahren oder an sich bekannter Plattierungsverfahren. Vorzugsweise werden Druckverfahren und besonders bevorzugt Siebdruckverfahren eingesetzt. For electrically conductive contacting of phosphorus-doped contact areas, a silver-containing medium is advantageously used. For electrically conductive contacting of boron-doped contact regions, however, a silver and aluminum-containing medium is preferably used. Particularly preferably, the same metal-containing medium is used for the electrically conductive contacting of phosphorus and boron-doped contact regions, and this metal-containing medium is applied to the passivation layer in one step, for example in a common printing step. In this way, the effort required to form the contacts can be reduced. In principle, the metal-containing media can be applied in any manner known per se, for example by means of printing methods known per se or per se known plating methods. Preferably, printing methods and particularly preferred screen printing methods are used.

Bei einer Verfahrensvariante wird als Solarzellensubstrat ein n-Typ-Solarzellensubstrat verwendet. Ferner werden in dem gemeinsamen Diffusionsschritt auf der Rückseite des Solarzellensubstrats durch Eindiffusion von Phosphor in das Solarzellensubstrat n-dotierte Bereiche ausgebildet. Nachfolgend werden die in den auf der Rückseite ausgebildeten n-dotierten Bereichen vorliegenden Schichtwiderstände mittels Laserdiffusion weiter reduziert. Danach folgt ein Ausbilden elektrisch leitender Basiskontakte in den n-dotierten Bereichen mit reduziertem Schichtwiderstand. Mit dieser Verfahrensvariante kann eine IBC-Solarzelle mit nur einem Hochtemperaturschritt, nämlich dem gemeinsamen Diffusionsschritt, hergestellt werden, welche ein optimales Vorderseitenfeld aufweist und gleichzeitig gut leitende Basiskontakte auf der Solarzellenrückseite aufweist. Insbesondere im Zusammenwirken mit der oben beschriebenen Maskierungsschicht ermöglicht die Laserdiffusion zusätzliche Freiräume bei der Gestaltung der Tiefenprofile der Bor- beziehungsweise Phosphor-dotierten Bereiche. Unter einer Laserdiffusion im vorliegenden Sinne ist eine mittels Einstrahlung von Laserstrahlung bewirkte elektrische Aktivierung vorhandenen Phosphors und/oder Eindiffusion zusätzlichen Phosphors zu verstehen. Die Laserstrahlung muss dabei nicht zwingend unmittelbar auf das Solarzellensubstrat eingestrahlt werden, sondern kann zum Beispiel auch auf darüber angeordnete Schichten, insbesondere eine dort angeordnete Phosphorquellschicht wie beispielsweise eine Phosphorsilikatglasschicht auftreffen. Die Basiskontakte können auf jede an sich bekannte Weise ausgebildet werden, beispielsweise durch Aufdampfen von Metallkontakten oder das Aufbringen und Einlegieren metallhaltiger Pasten, Tinten oder anderer metallhaltiger Medien. In a variant of the method, an n-type solar cell substrate is used as the solar cell substrate. Furthermore, in the common Diffusion step formed on the back of the solar cell substrate by diffusion of phosphorus into the solar cell substrate n-doped regions. Subsequently, the sheet resistances present in the n-doped regions formed on the rear side are further reduced by means of laser diffusion. This is followed by forming electrically conductive base contacts in the n-doped regions with reduced sheet resistance. With this variant of the method, an IBC solar cell with only one high-temperature step, namely the common diffusion step, can be produced, which has an optimum front field and at the same time has highly conductive base contacts on the back of the solar cell. In particular, in cooperation with the masking layer described above, the laser diffusion allows additional freedom in the design of the depth profiles of the boron- or phosphorus-doped regions. Laser diffusion in the present sense is to be understood as meaning an electrical activation of existing phosphorus caused by irradiation of laser radiation and / or additional phosphorus. In this case, the laser radiation does not necessarily have to be irradiated directly onto the solar cell substrate, but can also impinge, for example, on layers arranged above it, in particular a phosphorus source layer arranged there, such as, for example, a phosphosilicate glass layer. The base contacts can be formed in any manner known per se, for example by vapor deposition of metal contacts or the application and alloying of metal-containing pastes, inks or other metal-containing media.

Vorteilhafterweise wird durch das Eindiffundieren von Phosphor in das Solarzellensubstrat in den gemeinsamen Diffusionsschritt ein elektrisches Vorderseitenfeld auf einer Vorderseite des Solarzellensubstrats ausgebildet. Dies ermöglicht es, in Verbindung mit der oben beschriebenen Laserdiffusion mit einem einzigen Hochtemperaturschritt, nämlich dem gemeinsamen Diffusionsschritt, ein Vorderseitenfeld mit guten elektrischen Eigenschaften sowie stärker dotierte und damit gut kontaktierbare Bereiche auf der Rückseite des Solarzellensubstrats zu realisieren. Advantageously, by diffusing phosphorus into the solar cell substrate in the common diffusion step, a front-side electric field is formed on a front side of the solar cell substrate. This makes it possible, in conjunction with the above-described laser diffusion with a single high-temperature step, namely the common diffusion step, to realize a front side field with good electrical properties as well as more heavily doped and thus good contactable areas on the back side of the solar cell substrate.

Bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante kann der Emitter in an sich bekannter Weise als selektiver Emitter ausgeführt werden. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad der gefertigten Solarzelle gesteigert werden. Allerdings erhöht sich auch der Fertigungsaufwand. Alternativ oder zusätzlich besteht die Möglichkeit, das Rückseitenfeld in Bereichen der Basiskontakte lokal stärker zu dotieren. Auf diese Weise können ebenfalls Wirkungsgradsteigerungen erreicht werden. Allerdings ist dies wiederum mit einem vermehrten Herstellungsaufwand verbunden. In an advantageous variant of the method, the emitter can be implemented in a manner known per se as a selective emitter. In this way, the efficiency of the manufactured solar cell can be increased. However, the production cost also increases. Alternatively or additionally, it is possible to locally more strongly dope the rear field in areas of the base contacts. In this way also increases in efficiency can be achieved. However, this in turn is associated with an increased production cost.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Soweit zweckdienlich, sind hierin gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt – auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Die bisherige Beschreibung wie auch die nachfolgende Figurenbeschreibung enthalten zahlreiche Merkmale, die in den abhängigen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale wie auch alle übrigen oben und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung offenbarten Merkmale wird der Fachmann jedoch auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfügen. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem Verfahren des unabhängigen Anspruchs kombinierbar. Es zeigen: Furthermore, the invention will be explained in more detail with reference to figures. Where appropriate, elements having the same effect here are given the same reference numbers. The invention is not limited to the embodiments shown in the figures - not even in terms of functional features. The previous description as well as the following description of the figures contain numerous features, which are reproduced in the dependent subclaims in part to several summarized. However, those features as well as all the other features disclosed above and in the following description of the figures will also be considered individually by the person skilled in the art and put together to form meaningful further combinations. In particular, these features can be combined individually and in any suitable combination with the method of the independent claim. Show it:

1 Ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung 1 A first embodiment of the method according to the invention in a schematic representation

2 Teilschritte eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung 2 Sub-steps of a second embodiment of the method according to the invention in a schematic representation

3 Möglicher zeitlicher Temperaturverlauf während eines gemeinsamen Diffusionsschrittes. 3 Possible temporal temperature course during a common diffusion step.

1 illustriert in einer schematischen Prinzipdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. 1 zeigt schematische Schnittdarstellungen eines Siliziumsolarzellensubstrats 50 nach Durchlaufen verschiedener Verfahrensschritte. In den Darstellungen der 1 und 2 weist eine Vorderseite des n-Typ-Siliziumsolarzellensubstrats 50 stets nach oben, eine Rückseite nach unten. 1 Illustrates a schematic representation of a first exemplary embodiment of the method according to the invention. 1 shows schematic sectional views of a silicon solar cell substrate 50 after undergoing various process steps. In the representations of the 1 and 2 has a front side of the n-type silicon solar cell substrate 50 always up, one back down.

Zu Beginn des in 1 dargestellten Verfahrens wird das Siliziumsolarzellensubstrat 50 gereinigt und eine Borquellschicht 52 auf einer rückseitigen Oberfläche 51 des Siliziumsolarzellensubstrats 50 ausgebildet 10. Eine gegebenenfalls erforderliche Ätzung eines Sägeschadens kann im Rahmen der genannten Reinigung 10 des Siliziumsolarzellensubstrats 50 oder davor erfolgen. At the beginning of in 1 The method illustrated is the silicon solar cell substrate 50 cleaned and a Borquellschicht 52 on a back surface 51 of the silicon solar cell substrate 50 educated 10 , An optionally required etching of a sawing damage can be carried out as part of the said cleaning 10 of the silicon solar cell substrate 50 or before that.

Das Ausbilden 10 der Borquellschicht erfolgt bei einer Temperatur von weniger als 650 °C. Dabei kann grundsätzlich jede an sich bekannte Technologie Verwendung finden. Beispielsweise kann die Borquellschicht 52 ausgebildet werden durch eine chemische Abscheidung aus der Dampfphase (CVD), durch ein Aufschleudern eines borhaltigen Mediums, insbesondere einer borhaltigen Paste, durch Aufsputtern einer borhaltigen Verbindung oder durch Aufdrucken eines borhaltigen Mediums auf das Siliziumsolarzellensubstrat 50. The training 10 the Borquellschicht takes place at a temperature of less than 650 ° C. In principle, any known technology can be used. For example, the Borquellschicht 52 be formed by a chemical vapor deposition (CVD), by spin-coating a boron-containing medium, in particular a boron-containing paste, by sputtering a boron-containing compound or by printing a boron-containing medium on the silicon solar cell substrate 50 ,

Im Weiteren wird eine Maskierungsschicht 54 auf die Rückseite des Siliziumsolarzellensubstrats 50 ganzflächig aufgebracht 12. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Maskierungsschicht 54 gebildet durch eine PECVD-Siliziumnitridschicht. In the following, a masking layer 54 on the back of the silicon solar cell substrate 50 applied over the entire surface 12 , In the present embodiment, the masking layer 54 formed by a PECVD silicon nitride layer.

Nachfolgend wird die Maskierungsschicht 54 lokal in denjenigen Bereichen entfernt, in welchen eine Eindiffusion von Phosphor in das Solarzellensubstrat erfolgen soll 14. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt dies mittels Laserstrahlverdampfung. Im Rahmen dieser Laserstrahlverdampfung werden dort, wo die Maskierungsschicht 54 lokal entfernt wird 14, die unter der Maskierungsschicht 54 befindlichen Teile der Borquellschicht 52 ebenfalls lokal entfernt. Des Weiteren wird die ungeschützte Oberfläche des Siliziumsolarzellensubstrats 50 texturiert 16, im vorliegenden Fall durch nasschemisches Texturätzen. Auf eine Darstellung der Textur oder Sachverhalte an den Seitenflächen des Siliziumsolarzellensubstrats 50 wird in den Darstellungen der 1 und 2 der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet. Durch geeignete Materialwahl für die Maskierungsschicht 54 und die Wahl einer geeigneten Texturätzlösung kann das Texturieren und die Entfernung der Maskierungsschicht 54 in einem gemeinsamen Ätzschritt erfolgen. Alternativ besteht die Möglichkeit, die Maskierungsschicht 54 als Passivierungsschicht auf dem Solarzellensubstrat zu belassen. In diesem Fall sind die Materialien für die Maskierungsschicht und die Texturätzlösung entsprechend zu wählen. The masking layer will be described below 54 removed locally in those areas in which a diffusion of phosphorus into the solar cell substrate is to take place 14 , In the present embodiment, this is done by means of laser beam evaporation. As part of this laser beam evaporation are where the masking layer 54 is removed locally 14 that under the masking layer 54 located parts of Borquellschicht 52 also locally removed. Furthermore, the unprotected surface of the silicon solar cell substrate becomes 50 textured 16 , in the present case by wet-chemical texture etching. On a representation of the texture or facts on the side surfaces of the silicon solar cell substrate 50 is in the representations of the 1 and 2 omitted for the sake of clarity. By suitable choice of material for the masking layer 54 and the selection of a suitable texture etching solution may include texturing and masking layer removal 54 take place in a common etching step. Alternatively, there is the possibility of the masking layer 54 as passivation layer on the solar cell substrate to leave. In this case, the materials for the masking layer and the texture etching solution should be selected accordingly.

Werden abweichend von der Darstellung der 1 bei dem lokalen Entfernen der Maskierungsschicht dort, wo die Maskierungsschicht lokal entfernt wird, die unter der Maskierungsschicht befindlichen Teile der Borquellschicht nicht oder nicht vollständig entfernt, so können verbliebene Reste bei geeigneter Materialwahl für Maskierungsschicht, Texturätzlösung und Borquellschicht im Rahmen des Texturierens entfernt werden. Be different from the representation of the 1 In the case of local removal of the masking layer where the masking layer is removed locally, the parts of the boron source layer underneath the masking layer are not removed, or not completely removed. Remaining residues can be removed with suitable choice of material for the masking layer, texture etching solution and boron source layer during the texturing.

Im Weiteren wird das Siliziumsolarzellensubstrat gereinigt, ehe ein gemeinsamer Diffusionsschritt 18 durchgeführt wird. Bei diesem gemeinsamen Diffusionsschritt 18 handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine POCl3-Röhrendiffusion. Im Rahmen dieses gemeinsamen Diffusionsschritts 18 wird Bor aus der Borquellschicht 52 in das Solarzellensubstrat 50 eindiffundiert und in dieser Weise ein Emitter 66 ausgebildet. Des Weiteren wird an frei liegenden Oberflächenabschnitten des Siliziumsolarzellensubstrats 50 ein Phosphorsilikatglas 56 ausgebildet. Auf eine Darstellung dieses Sachverhalts an den Seitenflächen des Siliziumsolarzellensubstrats 50 wird aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit wiederum verzichtet. Ferner wird im Rahmen des gemeinsamen Diffusionsschritts 18 Phosphor aus dem Phosphorsilikatglas 56 in das Siliziumsolarzellensubstrat 50 eindiffundiert und auf diese Weise ein n-dortiertes Vorderseitenfeld 58 sowie n-dotierte Bereiche 60 auf der Rückseite des Siliziumsolarzellensubstrats 50 ausgebildet. Die auf der Rückseite angeordneten n-dotierten Bereiche 60 stellen bereits ein Rückseitenfeld dar. Furthermore, the silicon solar cell substrate is cleaned before a common diffusion step 18 is carried out. In this common diffusion step 18 In the present exemplary embodiment, this is a POCl 3 tube diffusion. In the context of this common diffusion step 18 Boron gets out of the Borquellschicht 52 in the solar cell substrate 50 diffused and in this way an emitter 66 educated. Furthermore, at exposed surface portions of the silicon solar cell substrate 50 a phosphosilicate glass 56 educated. To a presentation of this fact on the side surfaces of the silicon solar cell substrate 50 is again omitted for the sake of clarity. Furthermore, as part of the common diffusion step 18 Phosphorus from the phosphosilicate glass 56 into the silicon solar cell substrate 50 diffused and in this way an n-there front panel 58 as well as n-doped regions 60 on the back of the silicon solar cell substrate 50 educated. The n-doped areas arranged on the back 60 already represent a back field.

3 zeigt in einer schematischen Darstellung den Verlauf einer Temperatur T in Abhängigkeit der Zeit t während eines gemeinsamen Diffusionsschrittes. Der gemeinsame Diffusionsschritt 18 kann bei dem Ausführungsbeispiel der 1 unter anderem in der in 3 schematisch dargestellten Weise ausgestaltet werden. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltungsvariante wird das Siliziumsolarzellensubstrat 50 zunächst einem Diffusionsraum bei einer ersten Temperatur T1 getempert. Die Phosphorzufuhr in diesen Diffusionsraum ist dabei unterbunden. Währenddessen wird bereits Bor aus der Borquellschicht 52 in das Siliziumsolarzellensubstrat 50 eindiffundiert beziehungsweise eingetrieben. Der Zeitpunkt ts stellt den Start des Ausbildens der Phosphorquellschicht 56 dar. Zu diesem Zeitpunkt wird Phosphor in ein im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Diffusionsraum verwendetes Diffusionsrohr eingeleitet, so dass die Phosphorquellschicht 56 ausgebildet und Phosphor in das Siliziumsolarzellensubstrat 50 eindiffundiert werden kann. Dies erfolgt bei einer Temperatur T2, welche kleiner ist als T1. Das Ausbilden der Phosphorquellschicht 56 endet mit Erreichen des Zeitpunktes te. Danach wird Phosphor aus der Phosphorquellschicht 56 sowie Bor aus der Borquellschicht 52, im Wesentlichen bei einer Temperatur T3, in das Siliziumsolarzellensubstrat 50 eingetrieben. In gewissem Umfang erfolgt dieses Eintreiben auch bereits im Zeitraum zwischen ts und te. Aufheiz- und Abkühlvorgänge sind in der schematischen Darstellung der 3 nur unvollständig wiedergegeben. 3 shows a schematic representation of the course of a temperature T as a function of time t during a common diffusion step. The common diffusion step 18 can in the embodiment of 1 among others in the in 3 be configured schematically illustrated. In this preferred embodiment, the silicon solar cell substrate becomes 50 first annealed to a diffusion space at a first temperature T1. The phosphorus supply in this diffusion space is prevented. Meanwhile, boron is already from the Borquellschicht 52 into the silicon solar cell substrate 50 diffused or driven. The time ts represents the start of the formation of the phosphorus source layer 56 At this time, phosphorus is introduced into a diffusion tube used in the present embodiment as a diffusion space, so that the phosphorus source layer 56 formed and phosphorus in the silicon solar cell substrate 50 can be diffused. This occurs at a temperature T2 which is less than T1. The formation of the phosphorus source layer 56 ends on reaching the time te. Thereafter, phosphorus is released from the phosphorus source layer 56 and boron from the Borquellschicht 52 , substantially at a temperature T3, into the silicon solar cell substrate 50 driven. To a certain extent, this driving in already takes place in the period between ts and te. Heating and Abkühlvorgänge are in the schematic representation of 3 only partially reproduced.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 wird im Weiteren eine Laserdiffusion 20 durchgeführt. Hierbei wird unter Einwirkung einer Laserstrahlung 64 auf die auf der Rückseite des Siliziumsolarzellensubstrats 50 angeordneten n-dotierten Bereiche 60 zumindest oberflächennah ein vorherrschender Schichtwiderstand reduziert. In dieser Weise werden n-dotierte Bereiche mit reduziertem Schichtwiderstand 62 ausgebildet. Infolgedessen wird die Kontaktierbarkeit des Rückseitenfeldes 60 verbessert. Im Ausführungsbeispiel der 1 werden die n-dotierten Bereiche über deren gesamte Breite hinweg mit Laserstrahlung 64 bestrahlt und somit der Schichtwiderstand über die gesamte Breite der n-dotierten Bereiche 60 hinweg reduziert. Alternativ besteht die Möglichkeit, nur einen schmaleren und von dem Emitter 66 beabstandet angeordneten Teilbereich jedes n-dotierten Bereichs 60 mit Laserstrahlung zu bestrahlen. Die n-dotierten Bereiche mit reduziertem Schichtwiderstand fielen sodann schmaler aus als die n-dotierten Bereiche. Welche Vorgehensweise günstiger ist, hängt von der jeweils gefertigten Solarzelle ab. Die Breite der n-dotierten Bereiche 60 kann im Bedarfsfall angepasst werden. In the embodiment of the 1 Subsequently, a laser diffusion 20 carried out. This is under the action of laser radiation 64 on the back of the silicon solar cell substrate 50 arranged n-doped regions 60 at least near the surface a predominant sheet resistance is reduced. In this way n-doped regions with reduced sheet resistance 62 educated. As a result, the contactability of the back panel 60 improved. In the embodiment of 1 become the n-doped regions over their entire width with laser radiation 64 irradiated and thus the sheet resistance over the entire width of the n-doped regions 60 reduced away. Alternatively, there is the possibility of only one narrower and of the emitter 66 spaced apart portion of each n-doped region 60 to be irradiated with laser radiation. The n-doped regions of reduced sheet resistance then narrowed than the n-doped regions. Which procedure is more favorable depends on the respective manufactured solar cell from. The width of the n-doped regions 60 can be adapted if necessary.

Im weiteren Verfahrensverlauf werden die Borquellschicht 52 und die Maskierungsschicht 54 sowie die Phosphorsilikatglasschicht 56 entfernt 22, vorzugsweise mittels nasschemischen Ätzens, und eine Antireflexionsbeschichtung 68 auf die Vorderseite aufgebracht 22. Vorzugsweise wird als Antireflexionsbeschichtung 68 mittels PECVD eine Siliziumnitridschicht auf die Vorderseite des Siliziumsolarzellensubstrats 50 aufgebracht, welche gleichzeitig die Vorderseite elektrisch passiviert. Selbstverständlich kann die Antireflexionsbeschichtung 68 auch auf die Seitenflächen des Siliziumsolarzellensubstrats 50 aufgebracht werden. Der besseren Übersichtlichkeit halber wurde in der Darstellung der 1 auf eine Wiedergabe der Sachverhalte an den Seitenflächen des Siliziumsolarzellensubstrats verzichtet. In the further course of the process, the Borquellschicht 52 and the masking layer 54 and the phosphosilicate glass layer 56 away 22 , preferably by wet-chemical etching, and an antireflection coating 68 applied to the front 22 , Preferably, it is used as an antireflection coating 68 PECVD a silicon nitride layer on the front of the silicon solar cell substrate 50 applied, which simultaneously electrically passivated the front. Of course, the anti-reflection coating 68 also on the side surfaces of the silicon solar cell substrate 50 be applied. For better clarity, in the presentation of the 1 waived a representation of the facts on the side surfaces of the silicon solar cell substrate.

Des Weiteren wird auf der Rückseite des Siliziumsolarzellensubstrats 50 eine Passivierungsschicht 70 ausgebildet 24. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als Passivierungsschicht 70 mittels PECVD eine Siliziumoxinitridschicht ausgebildet 24. Alternativ kann als Passivierungsschicht unter anderem eine Siliziumnitridschicht oder ein Schichtstapel aus Siliziumnitrid- und Siliziumoxidschichten vorgesehen werden. Furthermore, on the back side of the silicon solar cell substrate 50 a passivation layer 70 educated 24 , In the present embodiment, as a passivation layer 70 formed by PECVD a Siliziumoxinitridschicht 24 , Alternatively, a silicon nitride layer or a layer stack of silicon nitride and silicon oxide layers may be provided as the passivation layer.

Nachfolgend werden zum Zwecke der elektrisch leitenden Kontaktierung von Emitterkontaktbereichen 74 und Basiskontaktbereichen 76 des Siliziumsolarzellensubstrats 50 metallhaltige Pasten in Form von Emitterkontaktfingern 72 und Basiskontaktfingern 78 auf die Passivierungsschicht 70 aufgedruckt 26. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt dies mittels eines Siebdruckverfahrens, doch können grundsätzlich auch andere Druckverfahren Verwendung finden. Des Weiteren wird im Rahmen des Siebdruckens 26 metallhaltiger Pasten eine metallhaltige Sammelleitungspaste in Form einer Emittersammelleitung 80 auf die Passivierungsschicht aufgedruckt. Die metallhaltigen Pasten werden im Weiteren in an sich bekannter Weise gefeuert 28. Hereinafter, for the purpose of electrically conductive contacting of emitter contact regions 74 and basic contact areas 76 of the silicon solar cell substrate 50 metal-containing pastes in the form of emitter contact fingers 72 and base contact fingers 78 on the passivation layer 70 printed 26 , In the present embodiment, this is done by means of a screen printing process, but in principle also other printing processes can be used. Furthermore, in the context of screen printing 26 metal-containing pastes a metal-containing manifold paste in the form of an emitter manifold 80 printed on the passivation layer. The metal-containing pastes are subsequently fired in a conventional manner 28 ,

Im Ergebnis ergibt sich eine Rückkontaktsolarzelle 100, genauer eine IBC-Solarzelle. Bei der elektrischen Kontaktierung dieser Rückkontaktsolarzelle 100 können offensichtlich an Stelle des oben beschriebenen Metallisierungs- beziehungsweise Kontaktierungskonzepts auch andere Konzepte und Verfahren Verwendung finden; beispielsweise Siebdruckverfahren, bei welchen auch Sammelleitungen durch die Passivierungsschicht durchgefeuert werden oder Plattierungsverfahren. The result is a back-contact solar cell 100 , more precisely an IBC solar cell. In the electrical contacting of this back contact solar cell 100 For example, other concepts and methods may be used instead of the above-described metallization or contacting concept; For example, screen printing processes in which also collecting lines are fired through the passivation layer or plating process.

Zum Zwecke der Verbesserung der elektrischen Passivierung der Rückkontaktsolarzelle 100 besteht die Möglichkeit, vor dem Aufbringen 22 der Antireflexionsbeschichtung 68 und vor dem Ausbilden 24 der Passivierungsschicht 70 eine Siliziumoxidschicht auf der Oberfläche des Siliziumsolarzellensubstrats 50 auszubilden. Dies kann beispielsweise mittels einer thermischen, trockenen oder feuchten Oxidation des Siliziumsolarzellensubstrats erfolgen. Die Passivierungsschicht 70 könnte in diesem Fall gebildet werden aus einem aus der genannten thermischen Oxidation resultierendem Siliziumoxid auf der Rückseite des Siliziumsolarzellensubstrats 50 und einer darauf abgeschiedenen Siliziumnitridschicht. For the purpose of improving the electrical passivation of the back-contact solar cell 100 there is a possibility before applying 22 the anti-reflection coating 68 and before training 24 the passivation layer 70 a silicon oxide layer on the surface of the silicon solar cell substrate 50 train. This can be done for example by means of a thermal, dry or wet oxidation of the silicon solar cell substrate. The passivation layer 70 could in this case be formed from a silicon oxide resulting from said thermal oxidation on the backside of the silicon solar cell substrate 50 and a silicon nitride layer deposited thereon.

2 illustriert in analoger Weise wie 1 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses sieht vor, das Siliziumsolarzellensubstrat 50 zunächst zu reinigen und in Bereichen der Rückseite des Siliziumsolarzellensubstrats 50, in welchen keine Eindiffusion von Bor erfolgen soll, eine Schutzschicht 81 aufzubringen 108. Als Schutzschicht kann beispielsweise ein lösbarer Lack aufgedruckt oder aufgespritzt werden. Alternativ können andere geeignete oder sich zukünftig als geeignet erweisende Materialien Verwendung finden. 2 illustrated in an analogous way as 1 A second embodiment of the method according to the invention. This provides, the silicon solar cell substrate 50 first to clean and in areas of the back of the silicon solar cell substrate 50 in which no indiffusion of boron is to take place, a protective layer 81 apply 108 , As a protective layer, for example, a releasable paint can be printed or sprayed. Alternatively, other suitable or future suitable materials may be used.

Im Weiteren wird auf der Rückseite des Siliziumsolarzellensubstrats 50 und auf der dort angeordneten Schutzschicht die Borquellschicht 52 ausgebildet 110. Dies kann in der im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Weise erfolgen. Hereinafter, on the back side of the silicon solar cell substrate 50 and on the protective layer arranged there, the Borquellschicht 52 educated 110 , This can be related to 1 done manner described.

Im weiteren Verfahrensverlauf werden die Schutzschicht 81 und mit ihr die darauf befindlichen Teile der Borquellschicht entfernt. Im Weiteren schließen sich der bereits aus dem Ausführungsbeispiel der 1 bekannte gemeinsame Diffusionsschritt 18 sowie die nachfolgenden Verfahrensschritte des Ausführungsbeispiels der 1 an. Sofern erwünscht, kann zuvor eine Texturierung der Oberfläche des Siliziumsolarzellensubstrats erfolgen, vorzugsweise mittels eines nasschemischen Texturätzschritts, so dass nach dem gemeinsamen Diffusionsschritt 18 der in 1 dargestellte Sachverhalt vorliegt. Auf eine erneute Darstellung derselben in 2 wird daher verzichtet. Ein wesentlicher Vorteil des Ausführungsbeispiels der 2 besteht darin, dass im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der 1 das Aufbringen 12 einer Maskierungsschicht 54 verzichtet werden kann, ohne dass auf die Vorteile verzichtet werden muss, welche die Maskierungsschicht 54 im Ausführungsbeispiel der 1 mit sich bringt. In the further course of the process, the protective layer 81 and with it the parts of the Borquellschicht located thereon. In addition, close to the already from the embodiment of 1 known common diffusion step 18 as well as the subsequent method steps of the embodiment of 1 at. If desired, texturing of the surface of the silicon solar cell substrate may be effected beforehand, preferably by means of a wet-chemical texture etching step, so that after the common diffusion step 18 the in 1 Presented situation exists. On a renewed representation of the same in 2 is therefore omitted. An essential advantage of the embodiment of 2 is that in contrast to the embodiment of 1 the application 12 a masking layer 54 can be dispensed without having to forego the benefits of which the masking layer 54 in the embodiment of 1 brings with it.

An Stelle des n-Typ-Solarzellensubstrats kann in den Ausführungsbeispielen der 1 bis 2 offensichtlich auch ein p-Typ-Siliziumsolarzellensubstrat verwendet werden. Zudem kann je nach zu fertigendem Solarzellentyp die Borquellschicht 52 auch beidseitig, das heißt auf Vorder- und Rückseite des Solarzellensubstrats, beziehungsweise ganzflächig auf der Oberfläche des Siliziumsolarzellensubstrats, ausgebildet werden. In place of the n-type solar cell substrate may in the embodiments of the 1 to 2 obviously also a p-type silicon solar cell substrate can be used. In addition, depending on the type of solar cell to be manufactured, the boron source layer 52 also on both sides, that is on the front and back of the solar cell substrate, respectively over the entire surface of the surface of the silicon solar cell substrate.

In den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 besteht die Möglichkeit, das Siliziumsolarzellensubstrat 50 bereits im Rahmen eines Sägeschadenätzens zu texturieren, welches vor oder im Rahmen des Reinigens 10 beziehungsweise 108 des Siliziumsolarzellensubstrats 50 erfolgt. In the embodiments of the 1 and 2 there is a possibility of the silicon solar cell substrate 50 already textured as part of a Sägeschadenätzens, which before or during the cleaning 10 respectively 108 of the silicon solar cell substrate 50 he follows.

Bei beiden Ausführungsbeispielen besteht grundsätzlich die Möglichkeit, die n-dotierten Bereiche mit reduziertem Schichtwiderstand 62 auf andere Weise als mittels Laserdiffusion herzustellen. Auch ist es prinzipiell denkbar, das Vorderseitenfeld 58 und das Rückseitenfeld in separaten Phosphordiffusionen auszubilden. Dies ist jedoch mit einem erhöhten Fertigungsaufwand verbunden. Im Ausführungsbeispiel der 1 kann das Ausbilden der Borquellschicht 52 und das Aufbringen 12 der Maskierungsschicht 54 aufwandsgünstig in derselben Beschichtungsanlage erfolgen, ohne dass das Siliziumsolarzellensubstrat 50 zwischenzeitlich entladen wird. In diesem Zusammenhang hat sich insbesondere die Verwendung von Sputteranlagen oder Anlagen zur chemischen Abscheidung aus der Dampfphase(CVD)-Anlagen bewährt. In both embodiments, it is basically possible to use the n-doped regions with reduced sheet resistance 62 other than by laser diffusion. It is also conceivable in principle, the front panel 58 and form the back surface field in separate phosphorus diffusions. However, this is associated with increased manufacturing costs. In the embodiment of 1 may be the formation of Borquellschicht 52 and the application 12 the masking layer 54 low cost in the same coating system without the silicon solar cell substrate 50 is unloaded in the meantime. In this context, the use of sputtering equipment or chemical vapor deposition (CVD) equipment has proven particularly useful.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Reinigen und Ausbilden Borquellschicht Cleaning and forming Borquellschicht
1212
Aufbringen Maskierungsschicht Apply masking layer
1414
Lokales Entfernen der Maskierungsschicht und von Teilen der BorquellschichtLocal removal of the masking layer and parts of the boron source layer
1616
Texturieren texturing
1818
Gemeinsamer Diffusionsschritt Common diffusion step
2020
Laserdiffusion laser diffusion
2222
Entfernen Borquellschicht und Phosphorsilikatglasschicht sowie Maskierungsschicht und Aufbringen AntireflexionsbeschichtungRemove Borquellschicht and Phosphorsilikatglasschicht and masking layer and applying anti-reflection coating
2424
Ausbilden Passivierungsschicht Forming passivation layer
2626
Siebdrucken metallhaltiger Pasten Screen printing of metal-containing pastes
2828
Feuern To fire
5050
Siliziumsolarzellensubstrat Silicon solar cell substrate
5151
Oberfläche Siliziumsolarzellensubstrat Surface of silicon solar cell substrate
5252
Borquellschicht Borquellschicht
5454
Maskierungsschicht masking layer
5656
Phosphorsilikatglas PSG
5858
Vorderseitenfeld Front Page Field
6060
n-dotierter Bereich/Rückseitenfeld n-doped region / backside field
6262
n-dotierter Bereich mit reduziertem Schichtwiderstand n-doped region with reduced sheet resistance
6464
Laserstrahlung laser radiation
6666
Emitter emitter
6868
Antireflexionsbeschichtung Anti-reflection coating
7070
Passivierungsschicht passivation
7272
Emitterkontaktfinger Emitter contact fingers
7474
Emitterkontaktbereich Emitter contact region
7676
Basiskontaktbereich Base contact region
7878
Basiskontaktfinger Base contact fingers
8080
Emittersammelleitung Emitter manifold
8181
Schutzschicht protective layer
100100
Rückkontaktsolarzelle  Back contact solar cell
108108
Reinigen und Aufbringen Schutzschicht  Clean and apply protective layer
110110
Ausbilden Borquellschicht  Forming Borquellschicht
112112
Entfernen Schutzschicht  Remove protective layer
tt
Zeit Time
TT
Temperatur temperature
T1T1
erste Temperatur first temperature
T2T2
zweite Temperatur second temperature
T3T3
dritte Temperatur third temperature
tsts
Start Ausbilden Phosphorquellschicht Start forming phosphorus source layer
teth
Ende Ausbilden Phosphorquellschicht End forming phosphorus source layer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010024835 A1 [0003] DE 102010024835 A1 [0003]
  • WO 2009/064183 A1 [0003] WO 2009/064183 A1 [0003]

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle (100) aufweisend folgende Schritte: – Reinigen (10; 108) eines Solarzellensubstrats (50); – nachfolgendes Ausbilden (10; 110) einer Borquellschicht (52) bei einer Temperatur von weniger als 650 °C auf zumindest einem Teil einer Oberfläche (51) des Solarzellensubstrats (50); – nachfolgendes Eindiffundieren von Bor aus der Borquellschicht (52) und Phosphor in das Solarzellensubstrat (50) in einem gemeinsamen Diffusionsschritt (18). Process for producing a solar cell ( 100 ) comprising the following steps: - cleaning ( 10 ; 108 ) of a solar cell substrate ( 50 ); - subsequent training ( 10 ; 110 ) a Borquellschicht ( 52 ) at a temperature of less than 650 ° C on at least part of a surface ( 51 ) of the solar cell substrate ( 50 ); Subsequent diffusion of boron from the boron source layer ( 52 ) and phosphorus in the solar cell substrate ( 50 ) in a common diffusion step ( 18 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Borquellschicht (52) auf einer Rückseite des Solarzellensubstrats (50) ausgebildet wird (10; 110). Method according to claim 1, characterized in that the boron source layer ( 52 ) on a back side of the solar cell substrate ( 50 ) is formed ( 10 ; 110 ). Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle (100) als Rückkontaktsolarzelle (100) ausgeführt wird und ein Emitter (66) der Solarzelle (100) großteils, vorzugsweise vollständig, auf der Rückseite des Solarzellensubstrats (50) angeordnet wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the solar cell ( 100 ) as a back-contact solar cell ( 100 ) and an emitter ( 66 ) of the solar cell ( 100 ) mostly, preferably completely, on the backside of the solar cell substrate ( 50 ) is arranged. Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Borquellschicht (52) bei einer Temperatur von weniger als 600 °C, vorzugsweise von weniger als 550 °C und besonders bevorzugt von weniger als 500 °C ausgebildet wird (10; 110). Method according to one of the preceding claims, characterized in that the boron source layer ( 52 ) is formed at a temperature of less than 600 ° C, preferably less than 550 ° C, and more preferably less than 500 ° C ( 10 ; 110 ). Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – vor dem Ausbilden (110) der Borquellschicht (52) in Bereichen, in welchen keine Eindiffusion von Bor erfolgen soll, eine Schutzschicht (81) aufgebracht wird; – nach dem Ausbilden der Borquellschicht (52) die Schutzschicht (81) zusammen mit auf dieser befindlichen Teilen der Borquellschicht (52) entfernt wird (112). Method according to one of the preceding claims, characterized in that - before forming ( 110 ) the Borquellschicht ( 52 ) in areas in which no indiffusion of boron is to take place, a protective layer ( 81 ) is applied; After formation of the boron source layer ( 52 ) the protective layer ( 81 ) together with parts of the boron source layer ( 52 ) Will get removed ( 112 ). Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem gemeinsamen Diffusionsschritt (18) in Bereichen, in welchen eine Bordotierung des Solarzellensubstrats (50) erfolgen soll, auf die Borquellschicht (52) eine die Eindiffusion von Phosphor in die Borquellschicht (52) hemmende Maskierungsschicht (54) aufgebracht wird (12). Method according to one of the preceding claims, characterized in that before the common diffusion step ( 18 ) in areas in which a boron doping of the solar cell substrate ( 50 ), to the Borquellschicht ( 52 ) one the diffusion of phosphorus into the Borquellschicht ( 52 ) inhibiting masking layer ( 54 ) is applied ( 12 ). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maskierungsschicht (54) auf wenigstens eine Seite des Solarzellensubstrats (50) aufgebracht wird (12) und in denjenigen Bereichen, in welchen eine Eindiffusion von Phosphor erfolgen soll, vor dem gemeinsamen Diffusionsschritt (18) lokal entfernt wird (14), vorzugsweise mittels Laserstrahlverdampfung. Method according to claim 6, characterized in that the masking layer ( 54 ) on at least one side of the solar cell substrate ( 50 ) is applied ( 12 ) and in those areas in which a diffusion of phosphorus is to take place before the common diffusion step ( 18 ) is removed locally ( 14 ), preferably by laser beam evaporation. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in denjenigen Bereichen, in welchen die Maskierungsschicht (54) lokal entfernt wurde (14), vor dem gemeinsamen Diffusionsschritt (18) dort befindliche Teile der Borquellschicht (52) entfernt werden (14). A method according to claim 7, characterized in that in those areas in which the masking layer ( 54 ) was removed locally ( 14 ), before the common diffusion step ( 18 ) located there parts of Borquellschicht ( 52 ) are removed ( 14 ). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem lokalen Entfernen (14) der Maskierungsschicht (54) in denjenigen Bereichen, in welchen die Maskierungsschicht lokal entfernt wird (14), die dort unter der Maskierungsschicht (54) befindlichen Teile der Borquellschicht (52) mit entfernt werden (14). Method according to claim 8, characterized in that in the case of local removal ( 14 ) of the masking layer ( 54 ) in those areas in which the masking layer is removed locally ( 14 ), which are there under the masking layer ( 54 ) located parts of Borquellschicht ( 52 ) with 14 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Maskierungsschicht (54) wenigstens eine Schicht aufgebracht wird aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziumnitridschicht, einer Silziumoxidschicht und einer Siliziumoxinitridschicht. Method according to one of claims 6 to 9, characterized in that as a masking layer ( 54 ) at least one layer is deposited from the group consisting of a silicon nitride layer, a Silziumoxidschicht and a Siliziumoxinitridschicht. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des gemeinsamen Diffusionsschritts (18) das Solarzellensubstrat (50) bei unterbundener Zufuhr von Phosphor in einen Diffusionsraum und bei einer ersten Temperatur (T1) getempert wird, nachfolgend unter Zufuhr von Phosphor in den Diffusionsraum bei einer zweiten Temperatur (T2) eine Phosphorquellschicht (56) ausgebildet wird und nachfolgend bei einer dritten Temperatur (T3) aus der Borquellschicht (52) stammendes Bor und aus der Phosphorquellschicht (56) stammender Phosphor in das Solarzellensubstrat (50) eingetrieben wird, wobei die erste Temperatur (T1) größer oder gleich der zweiten Temperatur (T2) und die dritte Temperatur (T3) größer oder gleich der zweiten Temperatur (T2) gewählt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the common diffusion step ( 18 ) the solar cell substrate ( 50 ) is tempered with suppressed supply of phosphorus in a diffusion space and at a first temperature (T1), subsequently with the supply of phosphorus in the diffusion space at a second temperature (T2), a phosphorus source layer ( 56 ) and subsequently at a third temperature (T3) from the Borquellschicht ( 52 ) boron and from the phosphorus source layer ( 56 ) in the solar cell substrate ( 50 ), wherein the first temperature (T1) is greater than or equal to the second temperature (T2) and the third temperature (T3) greater than or equal to the second temperature (T2) is selected. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des gemeinsamen Diffusionsschritts (18) in dem Solarzellensubstrat (50) abschnittsweise eine Phosphordotierung (58) erzeugt wird, deren Schichtwiderstandswert in einem abgeschlossenen Schichtwiderstandsintervall mit einer Schichtwiderstandsuntergrenze von 60 Ω/sq, vorzugsweise mit einer Schichtwiderstandsuntergrenze von 100 Ω/sq, und einer Schichtwiderstandsobergrenze von 200 Ω/sq liegt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the common diffusion step ( 18 ) in the solar cell substrate ( 50 ) in sections a phosphorus doping ( 58 ) whose sheet resistance value is in a closed sheet resistance interval with a sheet resistance lower limit of 60 Ω / sq, preferably with a sheet resistance lower limit of 100 Ω / sq, and a sheet resistance upper limit of 200 Ω / sq. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – Kontaktbereiche des Solarzellensubstrats elektrisch leitend kontaktiert werden, indem ein metallhaltiges Medium in Form von Kontaktfingern aufgebracht und in die Kontaktbereiche eingefeuert wird; – vor dem Aufbringen des metallhaltigen Mediums zumindest auf derjenigen Seite des Solarzellensubstrats, auf welcher die Kontaktbereiche angeordnet sind, eine Passivierungsschicht ausgebildet wird, vorzugsweise eine Siliziumoxinitridschicht, das metallhaltige Medium auf die Passivierungsschicht aufgebracht und zum Zwecke des Einfeuerns des metallhaltigen Mediums in das Solarzellensubstrat durch die Passivierungsschicht durchgefeuert wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that - Contact areas of the solar cell substrate are electrically conductively contacted by a metal-containing medium is applied in the form of contact fingers and fired into the contact areas; Before applying the metal-containing medium at least on that side of the Solar cell substrate on which the contact regions are arranged, a passivation layer is formed, preferably a Siliziumoxinitridschicht, the metal-containing medium is applied to the passivation layer and for the purpose of firing the metal-containing medium into the solar cell substrate through the passivation layer is fired. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – als Solarzellensubstrat (50) ein n-Typ-Solarzellensubstrat (50) verwendet wird; – in dem gemeinsamen Diffusionsschritt (18) auf der Rückseite des Solarzellensubstrats (50) durch Eindiffusion von Phosphor in das Solarzellensubstrat (50) n-dotierte Bereiche (60) ausgebildet werden; – nachfolgend in den auf der Rückseite ausgebildeten n-dotierten Bereichen (60) mittels Laserdiffusion (20) die dort vorliegenden Schichtwiderstände weiter reduziert werden, – nachfolgend in den n-dotierten Bereichen (62) mit reduziertem Schichtwiderstand elektrisch leitende Basiskontakte (78) ausgebildet werden (26, 28). Method according to one of the preceding claims, characterized in that - as a solar cell substrate ( 50 ) an n-type solar cell substrate ( 50 ) is used; In the common diffusion step ( 18 ) on the back of the solar cell substrate ( 50 ) by diffusion of phosphorus into the solar cell substrate ( 50 ) n-doped regions ( 60 ) be formed; Hereinafter in the n-doped regions formed on the back side ( 60 ) by laser diffusion ( 20 ) the layer resistances present there are further reduced, - subsequently in the n-doped regions ( 62 ) with reduced sheet resistance electrically conductive base contacts ( 78 ) be formed ( 26 . 28 ). Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Eindiffundieren von Phosphor in das Solarzellensubstrat (50) in dem gemeinsamen Diffusionsschritt (18) ein elektrisches Vorderseitenfeld (58) auf einer Vorderseite des Solarzellensubstrats (50) ausgebildet wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that by the diffusion of phosphorus into the solar cell substrate ( 50 ) in the common diffusion step ( 18 ) an electrical front panel ( 58 ) on a front side of the solar cell substrate ( 50 ) is formed.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114093978A (en) * 2020-08-24 2022-02-25 一道新能源科技(衢州)有限公司 Preparation method of selective emitter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009064183A1 (en) 2007-11-13 2009-05-22 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland Method of manufacturing crystalline silicon solar cells using co diffusion of boron and phosphorus
DE102010024835A1 (en) 2010-06-23 2011-12-29 International Solar Energy Research Center Konstanz Method for fabrication of a backside contact solar cell

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009064183A1 (en) 2007-11-13 2009-05-22 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland Method of manufacturing crystalline silicon solar cells using co diffusion of boron and phosphorus
DE102010024835A1 (en) 2010-06-23 2011-12-29 International Solar Energy Research Center Konstanz Method for fabrication of a backside contact solar cell

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114093978A (en) * 2020-08-24 2022-02-25 一道新能源科技(衢州)有限公司 Preparation method of selective emitter

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