WO2012103888A1 - Verfahren zur herstellung einer kristallinen siliziumsolarzelle unter vermeidung unerwünschter metallabscheidungen - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer kristallinen siliziumsolarzelle unter vermeidung unerwünschter metallabscheidungen Download PDF

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WO2012103888A1
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Definitions

  • the invention relates to a process for preparing a crystalline silicon solar cell according to the preamble of claim 1. and a made by this method Solarzel ⁇ le.
  • the object of the present invention is to provide a method of the generic type with which the formation of ghosts - deposits can be avoided without reducing the efficiency of the finished solar cell.
  • the invention is based on the object to provide such a ⁇ larzelle formed by plating with contacts without ghost deposits are available.
  • the inventive method provides for the ren guideddiffundie-forming an emitter on a first side of a silicon ⁇ substrate dopant into the silicon substrate for the purpose from ⁇ , subsequently deposit a silicon nitride layer at least on the first side of the silicon substrate, then locally on the first side of the silicon substrate Introduce openings in the silicon nitride layer and then form in the openings by means of plating metal contacts.
  • the emitter on the first side of the silicon substrate is partially etched back.
  • a silicon oxide layer ⁇ is formed with a thickness in the range of 1.0 nm to 10 nm on the first side of the silicon substrate.
  • the formation of the emitter described is not notwendi ⁇ g considered limited to the first side of the silicon substrate, but may also take place on other sites of the silicon substrate.
  • the deposition of the silicon nitride layer, the formation of the silicon oxide ⁇ layer as well as the etching back of the emitter are also not necessarily limited to the first side of the silicon substrate.
  • plating in the present sense is a Elektroplattie- ren, which is sometimes also referred to as electro-deposition or electroplating, or means a electroless plating, which is sometimes referred to as chemical Me ⁇ tallabscheidung or electroless plating.
  • a metal contact in the present sense is a contact formed from one or more metals or one or more metal alloys.
  • the openings are preferably introduced into the silicon nitride layer by means of laser ablation.
  • ei ⁇ ne hydrogen-containing silicon nitride layer is deposited on the first side of the silicon substrate.
  • hydrogen can be diffused from the silicon nitride layer to passivate defects into the silicon substrate. This is particularly advantageous when using multicrystalline silicon substrates. Due to the small thickness of the silicon oxide layer formed prior to the deposition of the silicon nitride layer, the diffusion of hydrogen from the silicon nitride layer into the silicon substrate is not hindered to a relevant extent by the silicon oxide layer.
  • the metal contacts are formed in the openings by electroplating.
  • the invention has a particularly advantageous effect, since ghost deposits occur to a greater extent in electroplating than in electroless plating. It has proven to be advantageous to zer etch back the emitter zen. Preferably, it is etched back in an etching solution comprising hydrofluoric acid and nitric acid or hydrofluoric acid and ozone. In an advantageous embodiment variant of the method, the etch-back of the emitter increases its layer resistance value by 10 ⁇ / sq to 50 ⁇ / sq.
  • the silicon oxide layer is preferably formed by means of a wet-chemical oxidation. This can be done, for example, in a solution comprising ozone, hydrogen peroxide or nitric acid. Particularly preferably, the silicon oxide ⁇ layer is formed in an oxidation solution of deionized water and dissolved ozone therein.
  • the silicon oxide layer can be formed by means of a gas phase oxidation. Preferably, this takes place in an ozone-containing gas atmospheres ⁇ sphere.
  • this is energetically excited, for example by irradiation of electromagnetic radiation, preferably of ultraviolet light.
  • the silicon oxide layer in a thickness in the range of 2 nm to 3 nm.
  • the silicon oxide layer is locally removed ⁇ ent. Again, this can be effected by means Laserabiation and particularly preferably in the same Laserabiations intimid in which the openings are ⁇ into the silicon nitride layer.
  • the openings are introduced into the silicon nitride layer by means of laser ablation and, in this case, emitter regions which are doped more heavily by laser diffusion are formed in regions of the openings.
  • emitter regions which are doped more heavily by laser diffusion are formed in regions of the openings.
  • a La ⁇ serdiffusion is understood to mean that the silicon substrate by means of laser radiation which is already irradiated for Laserabiation, is locally heated so that it comes to a rearrangement of the dopant into the areas of the openings, an emitter profile is thus changed locally. Under such a rearrangement of dopant also falls the activation of electrically inactive dopant.
  • By means of such a laser diffusion locally stronger doped emitter regions and thus a so-called selective emitter can be formed in regions of the openings.
  • laser-induced chemical processes sometimes referred to as laser chemical processing
  • a laser-induced chemical etching which is sometimes referred to as laser chemical etching
  • the laser ablation can also be realized by means of laser beam evaporation, which, like the laser-induced chemical processes, enables laser diffusion for the purpose of forming a selective emitter. If a selective emitter is formed in the manner described, a stronger diffusion can be used to form the emitter on the first side of the silicon substrate.
  • Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment ⁇ example of the method according to the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of a second embodiment ⁇ example of the method according to the invention
  • Figure 1 shows an embodiment of the invention
  • dopant is diffused into a Sili ⁇ ziumsubstrat 50 and 10 formed an emitter 52 in this manner.
  • the dopant is merely diffused into the upper side of the solar cell substrate 50. This can be done in a manner known per se, for example by diffusion of dopant from a top surface of the silicon substrate 50. th, dopant-containing solution.
  • the dopant used is matched to the volume doping of the silicon substrate 50. In principle, both an n-doped and a p-doped emitter can be formed.
  • the emitter 52 is partially etched back. In the present exemplary embodiment, this is carried out wet-chemically in a solution containing hydrofluoric acid and nitric acid.
  • the silicon substrate 50 is dipped for the purpose of forming ⁇ From 14 of a silicon oxide layer 54 in deionized What ⁇ ser, in which ozone is dissolved. In this way, a wet-chemical oxidation of the entire surface of the silicon substrate 50 takes place.
  • a hydrogen-containing silicon nitride layer is deposited 16. This is usually done by means of a chemical vapor deposition (CVD) deposition.
  • CVD chemical vapor deposition
  • the downwardly facing rear side of the silicon substrate 50 in the representation of FIG. 1 is kept free of the silicon nitride layer 56. This can be done for example, by the silicon substrates in pairs placed back to back in a used coating system or by the back print ⁇ te is placed on a boat to the plant, which is inserted into the ver ⁇ applied coating system.
  • local openings 58 are introduced into the silicon nitride layer 56 on the first side of the silicon substrate 50, in the present exemplary embodiment thus on the upper side of the silicon substrate 50. This takes place in the illustrated exemplary embodiment by means of laser ablation.
  • the silicon oxide layer 54 is also locally removed in the openings 58.
  • front side contacts 60 are formed in the openings 58 by means of electroplates 20.
  • metal contacts which have, for example, nickel, and silver or nickel, copper and silver.
  • the rear side contact 62 is additionally formed on the rear side of the silicon substrate 50. This therefore consists of the same material as the front ⁇ side contacts 60th
  • FIG. 1 In addition to the last method step of electroplating 20, the lowermost partial illustration in FIG. 1 also illustrates an exemplary embodiment of the solar cell according to the invention.
  • the embodiment of Figure 2 differs from that of Figure 1 in that the local introduction 28 of openings 58 in the silicon nitride layer 56 and a laser diffusion takes place 28.
  • regions of the openings 58 more heavily doped emitter regions 64 are formed, which together with the remaining areas of the emitter 52 form a selective emitter.
  • the laser ablation, and in conjunction with the laser diffusion can be realized by means of laser-induced chemical etching. Instead of a laserinduzier ⁇ th chemical etching can find reindeer using a Laserstrahlverdampfungsverfah-.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer kristallinen Siliziumsolarzelle, bei welchem zum Zwecke des Ausbildens eines Emitters (52) auf einer ersten Seite eines Siliziumsubstrats (50) Dotierstoff in das Siliziumsubstrat (50) eindiffundiert wird (10), nachfolgend eine Siliziumnitridschicht (56) auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats (50) abgeschieden wird (16), nachfolgend auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats (50) lokal Öffnungen (58) in die Siliziumnitridschicht (56) eingebracht werden, nachfolgend in den Öffnungen (58) mittels Plattieren (20) Metallkontakte (60) ausgebildet werden (20), wobei vor dem Abscheiden (16) der Siliziumnitridschicht (56) der Emitter (52) auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats (50) teilweise zurückgeätzt wird (12) und nachfolgend vor dem Abscheiden (16) der Siliziumnitridschicht (56) auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats (50) eine Siliziumoxidschicht (54) mit einer Dicke im Bereich von 1,0 nm bis 10 nm ausgebildet wird (14).

Description

Verfahren zur Herstellung einer kristallinen Siliziumsolarzelle unter Vermeidung unerwünschter Metallabscheidungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer kristallinen Siliziumsolarzelle gemäß dem Oberbegriff des An- spruchs 1 sowie eine mit diesem Verfahren gefertigte Solarzel¬ le.
Aus der internationalen Patentanmeldung WO 2008/039067 A2 ist bekannt, vor der Abscheidung einer Siliziumnitridschicht als dielektrischen Schicht die Oberfläche eines Siliziumsubstrats nasschemisch zu oxidieren. Dies dient der Verbesserung der Oberflächenpassivierung bei Solarzellen mit siebgedruckten Kontakten . Eine andere Möglichkeit zur Ausbildung von Metallkontakten bei Solarzellen besteht darin, lokal Öffnungen in dielektrischen Schichten, welche auf einer Oberfläche eines verwendeten Sili¬ ziumssubstrats angeordnet sind, auszubilden. In diesen Öffnun¬ gen wird im Weiteren mittels Plattieren Metall abgeschieden. Es hat sich herausgestellt, dass bei dem Plattieren, sei es Elektroplattieren oder stromloses Plattieren, teilweise auch Metall auf ungeöffneten Bereichen der dielektrischen Schicht abgeschieden wird, beispielsweise auf ungeöffnetem Bereichen einer Siliziumnitridschicht. Derartige unerwünschte Metallab- Scheidungen werden häufig als „Geisterabscheidungen" oder
„ghostplating" bezeichnet. Sie sind deshalb unerwünscht, da sie zu zusätzlichen Abschattungsverlusten führen und den Wirkungsgrad der Solarzelle beeinträchtigen. Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art zur Verfügung zu stellen, mit welchem die Entstehung von Geister- abscheidungen vermieden werden kann, ohne den Wirkungsgrad der fertigen Solarzelle zu verringern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkma- len des Anspruchs 1.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine So¬ larzelle mit durch Plattieren ausgebildeten Kontakten ohne Geisterabscheidungen zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Solarzelle mit den Merk¬ malen des Anspruchs 12.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand abhängi- ger Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, zum Zwecke des Aus¬ bildens eines Emitters auf einer ersten Seite eines Silizium¬ substrats Dotierstoff in das Siliziumsubstrat einzudiffundie- ren, nachfolgend eine Siliziumnitridschicht zumindest auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats abzuscheiden, nachfolgend auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats lokal Öffnungen in die Siliziumnitridschicht einzubringen und nachfolgend in den Öffnungen mittels Plattieren Metallkontakte auszubilden. Vor dem Abscheiden der Siliziumnitridschicht wird der Emitter auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats teilweise zurückgeätzt. Danach, jedoch vor dem Abscheiden der Siliziumnitridschicht, wird auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats eine Silizium¬ oxidschicht mit einer Dicke im Bereich von 1,0 nm bis 10 nm ausgebildet.
Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise Geisterabscheidungen vermieden und dadurch Solarzellen mit verringerten Abschat- tungsverlusten hergestellt werden können. Die beschriebene Ausbildung des Emitters ist nicht notwendi¬ gerweise auf die erste Seite des Siliziumsubstrats beschränkt, sondern kann auch auf weiteren Seiten des Siliziumsubstrats erfolgen. Die Abscheidung der Siliziumnitridschicht, die Aus¬ bildung der Siliziumoxidschicht wie auch das Zurückätzen des Emitters sind ebenfalls nicht notwendigerweise auf die erste Seite des Siliziumsubstrats beschränkt. Unter Plattieren im vorliegenden Sinne ist ein Elektroplattie- ren, welches teilweise auch als galvanische Metallabscheidung oder electroplating bezeichnet wird, oder ein stromfreies Plattieren zu verstehen, welches teilweise als chemische Me¬ tallabscheidung oder electroless plating bezeichnet wird. Ein Metallkontakt im vorliegenden Sinne ist ein aus einem oder mehreren Metallen oder einem oder mehrerer Metalllegierungen gebildeter Kontakt.
Die Öffnungen werden vorzugsweise mittels Laserabiation in die Siliziumnitridschicht eingebracht. Vorteilhafterweise wird ei¬ ne Wasserstoffhaltige Siliziumnitridschicht auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats abgeschieden. Auf diese Weise kann im Verlauf der Solarzellenfertigung Wasserstoff aus der Siliziumnitridschicht zur Passivierung von Defekten in das Silizi- umsubstrat eindiffundiert werden. Dies ist insbesondere bei der Verwendung multikristalliner Siliziumsubstrate von Vorteil. Aufgrund der geringen Dicke der noch vor Abscheidung der Siliziumnitridschicht ausgebildeten Siliziumoxidschicht wird die Eindiffusion von Wasserstoff aus der Siliziumnitridschicht in das Siliziumsubstrat durch die Siliziumoxidschicht nicht in relevantem Umfang behindert.
Vorzugsweise werden die Metallkontakte in den Öffnungen durch Elektroplattieren ausgebildet. Bei dieser Ausführungsvariante wirkt sich die Erfindung besonders vorteilhaft aus, da beim Elektroplattieren Geisterabscheidungen in einem stärkeren Ausmaß auftreten als bei einem stromfreien Plattieren. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Emitter nasschemisch zurückzuät zen . Vorzugsweise wird er in einer Ätzlösung zurückgeätzt, welche Flusssäure und Salpetersäure oder Flusssäure und Ozon aufweist. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante des Verfahrens wird durch das Zurückätzen des Emitters dessen Schichtwiderstands¬ wert um 10 Ω/sq bis 50 Ω/sq erhöht. Bei Verwendung eines mul¬ tikristallinen Siliziumsubstrats hat sich in der Praxis nach dem Zurückätzen des Emitters eine Höchstgrenze für dessen Schichtwiderstandswert von 90 Ω/sq bewährt. Werden monokri¬ stalline Siliziumsubstrate verwendet, so kann diese Höchst¬ grenze höher liegen.
Vorzugsweise wird die Siliziumoxidschicht mittels einer nass- chemischen Oxidation ausgebildet. Dies kann beispielsweise in einer Ozon, Wasserstoffperoxid oder Salpetersäure aufweisenden Lösung erfolgen. Besonders bevorzugt wird die Siliziumoxid¬ schicht in einer Oxidationslösung aus deionisiertem Wasser und darin gelöstem Ozon ausgebildet.
In einer alternativen Ausführungsvariante kann die Siliziumoxidschicht mittels einer Gasphasenoxidation ausgebildet wer¬ den. Vorzugsweise erfolgt dies in einer ozonhaltigen Gasatmo¬ sphäre. Vorteilhafterweise wird diese energetisch angeregt, beispielsweise durch Einstrahlung von elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise von ultraviolettem Licht.
In der Praxis hat es sich bewährt, die Siliziumoxidschicht in einer Dicke im Bereich von 2 nm bis 3 nm auszubilden. Vorteilhafterweise wird in den in die Siliziumnitridschicht eingebrachten Öffnungen die Siliziumoxidschicht lokal ent¬ fernt. Dies kann wiederum mittels Laserabiation erfolgen und besonders bevorzugt in demselben Laserabiationsschritt , in welchem auch die Öffnungen in die Siliziumnitridschicht einge¬ bracht werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens werden die Öffnungen mittels Laserabiation in die Siliziumnitridschicht eingebracht und dabei mittels Laserdiffusion in Bereichen der Öffnungen stärker dotierte Emitterbereiche ausgebildet. Unter einer La¬ serdiffusion ist dabei zu verstehen, dass das Siliziumsubstrat mittels Laserstrahlung, welche bereits für die Laserabiation eingestrahlt wird, lokal derart erhitzt wird, dass es in den Bereichen der Öffnungen zu einer Umlagerung des Dotierstoffs kommt, ein Emitterprofil also lokal verändert wird. Unter eine solche Umlagerung von Dotierstoff fällt auch die Aktivierung elektrisch inaktiven Dotierstoffs. Mittels einer derartigen Laserdiffusion können in Bereichen der Öffnungen lokal stärker dotierte Emitterbereiche und damit ein sogenannter selektiver Emitter ausgebildet werden.
Bei der praktischen Umsetzung der Laserabiation haben sich, sowohl in Verbindung mit homogenen wie auch selektiven Emittern, laserinduzierte chemische Verfahren, teilweise als laser chemical processing bezeichnet, bewährt; beispielsweise ein laserinduziertes chemisches Ätzen, welches teilweise als laser chemical etching bezeichnet wird. Alternativ kann die Laserab- lation auch mittels Laserstrahlverdampfung realisiert werden, welches ebenso wie die laserinduzierten chemischen Verfahren eine Laserdiffusion zum Zwecke der Ausbildung eines selektiven Emitters ermöglicht. Wird in der beschriebenen Weise ein selektiver Emitter ausgebildet, so kann eine stärkere Diffusion zur Ausbildung des Emitters auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats eingesetzt werden. Dies erleichtert zum einen die Verfahrensführung zum anderen können bei einer stärkeren Eindiffusion von Dotierstoff in dem Siliziumsubstrat vorhandene Verunreinigungen bes¬ ser gegettert werden, was sich vorteilhaft auf den Wirkungs¬ grad der fertigen Solarzelle auswirkt. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass im Falle eines selektiven Emitters die oben genannten, vorteilhaften Höchstgrenzen für Emitterschichtwiderstandswerte abseits stärker do¬ tierter Emitterbereiche überschritten werden können. Höhere Schichtwiderstandswerte in diesen Bereichen können sich vor- teilhaft auf den Wirkungsgrad gefertigter Solarzellen auswirken .
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 schematische Darstellung eines ersten Ausführungs¬ beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens
Figur 2 schematische Darstellung eines zweiten Ausführungs¬ beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Bei diesem wird zunächst Dotierstoff in ein Sili¬ ziumsubstrat 50 eindiffundiert 10 und in dieser Weise ein Emitter 52 ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Dotierstoff lediglich in die Oberseite des Solarzel- lensubstrats 50 eindiffundiert. Dies kann in an sich bekannter Weise beispielsweise durch Eindiffusion von Dotierstoff aus einer auf die Oberseite des Siliziumsubstrats 50 aufgebrach- ten, dotierstoffhaltigen Lösung erfolgen. Der eingesetzte Dotierstoff ist auf die Volumendotierung des Siliziumsubstrats 50 abzustimmen. Grundsätzlich kann sowohl ein n- wie auch ein p-dotierter Emitter ausgebildet werden. Des Weiteren besteht grundsätzlich die Möglichkeit, nicht nur in die Oberseite des Siliziumsubstrats Dotierstoff einzudiffundieren, sondern in die gesamte Oberfläche. In diesem Falle wären geeignete Ma߬ nahmen zu treffen, um einen Kurzschluss zwischen dem Emitter 52 und einem später aufzubringenden Rückkontakt 62 zu verhin- dern.
Im weiteren Verfahrensverlauf wird der Emitter 52 teilweise zurückgeätzt 12. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt dies nasschemisch in einer Flusssäure und Salpetersäure ent- haltenden Lösung.
Im Weiteren wird das Siliziumsubstrat 50 zum Zwecke des Aus¬ bildens 14 einer Siliziumoxidschicht 54 in deionisiertes Was¬ ser getaucht, in welchem Ozon gelöst ist. In dieser Weise er- folgt eine nasschemische Oxidation der gesamten Oberfläche des Siliziumsubstrats 50.
Im Weiteren wird eine Wasserstoffhaltige Siliziumnitridschicht abgeschieden 16. Dies erfolgt üblicherweise mittels einer che- mischen Abscheidung aus der Dampfphase (CVD) . Die in der Darstellung der Figur 1 nach unten weisende Rückseite des Siliziumsubstrats 50 wird dabei von der Siliziumnitridschicht 56 freigehalten. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem die Siliziumsubstrate paarweise Rücken an Rücken in eine verwendete Beschichtungsanlage eingebracht werden oder indem die Rücksei¬ te an einem Boot zur Anlage gebracht wird, welches in die ver¬ wendete Beschichtungsanlage eingefahren wird. Im weiteren Verfahrensverlauf werden auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats 50, im vorliegenden Ausführungsbeispiel also auf der Oberseite des Siliziumssubstrats 50, lokal Öffnungen 58 in die Siliziumnitridschicht 56 eingebracht 18. Dies er- folgt im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels Laserabla- tion. Hierbei wird bei dieser Ausführungsvariante zudem in den Öffnungen 58 die Siliziumoxidschicht 54 lokal entfernt.
Abschließend werden in den Öffnungen 58 mittels Elektroplat- tieren 20 Vorderseitenkontakte 60 ausgebildet. Bei diesen han¬ delt es sich um Metallkontakte, welche beispielsweise Nickel und Silber oder Nickel, Kupfer und Silber aufweisen. Im Rahmen des Elektroplattierens 20 wird zudem der Rückseitenkontakt 62 auf der Rückseite des Siliziumsubstrats 50 ausgebildet. Dieser besteht demzufolge aus dem gleichen Material wie die Vorder¬ seitenkontakte 60.
Auf die Darstellung an sich bekannter Verfahrensschritte zur Ausbildung von Rückseitenfeldern, so genannten back surface fields, wurde in Figur 1 aus Gründen der besseren Übersicht¬ lichkeit verzichtet. Entsprechende, an sich bekannte Verfah¬ renschritte können jedoch ohne Weiteres integriert werden.
Die unterste Teildarstellung in Figur 1 illustriert neben dem letzten Verfahrensschritt des Elektroplattierens 20 zudem ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Solarzelle.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 2 unterscheidet sich von demjenigen der Figur 1 darin, dass bei dem lokalen Einbringen 28 von Öffnungen 58 in die Siliziumnitridschicht 56 auch eine Laserdiffusion erfolgt 28. Hierbei werden in Bereichen der Öffnungen 58 stärker dotierte Emitterbereiche 64 ausgebildet, welche zusammen mit den übrigen Bereichen des Emitters 52 einen selektiven Emitter bilden. Wie im Fall des Ausführungsbei- spiels der Figur 1 kann die Laserabiation, und in Verbindung hiermit die Laserdiffusion, mittels laserinduzierten chemischen Ätzens realisiert werden. Anstelle eines laserinduzier¬ ten chemischen Ätzens kann ein Laserstrahlverdampfungsverfah- ren Verwendung finden.
Die unterste Teildarstellung in Figur 2 illustriert schema¬ tisch neben dem letzten Verfahrensschritt des Elektroplattie- rens 20 zudem ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungs- gemäßen Solarzelle.
Bezugs zeichenliste
10 Eindiffusion Dotierstoff
12 Zurückätzen Emitter
14 Ausbilden Siliziumoxidschicht
16 Siliziumnitridabscheidung
18 Einbringen Öffnungen
20 Elektroplattieren
28 Einbringen Öffnungen und Laserdiffusion
50 Siliziumsubstrat
52 Emitter
54 Siliziumoxidschicht
56 Siliziumnitridschicht
58 Öffnung
60 Vorderseitenkontakt
62 Rückseitenkontakt
64 stärker dotierter Emitterbereich

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer kristallinen Siliziumsolarzelle, bei welchem
- zum Zwecke des Ausbildens eines Emitters (52) auf einer ersten Seite eines Siliziumsubstrats (50) Dotierstoff in das Siliziumsubstrat (50) eindiffundiert wird (10);
- nachfolgend eine Siliziumnitridschicht (56) auf der ers¬ ten Seite des Siliziumsubstrats (50) abgeschieden wird (16);
- nachfolgend auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats (50) lokal Öffnungen (58) in die Siliziumnitridschicht (56) eingebracht werden;
- nachfolgend in den Öffnungen (58) mittels Plattieren
(20) Metallkontakte (60) ausgebildet werden (20); d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass
- vor dem Abscheiden (16) der Siliziumnitridschicht (56) der Emitter (52) auf der ersten Seite des Siliziumsub- strats (50) teilweise zurückgeätzt wird (12);
- nachfolgend vor dem Abscheiden (16) der Siliziumnitrid¬ schicht (56) auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats (50) eine Siliziumoxidschicht (54) mit einer Dicke im Bereich von 1,0 nm bis 10 nm ausgebildet wird (14) .
2. Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Metallkontakte (60) in den Öffnungen (58) mittels
Elektroplattieren (20) ausgebildet werden (20).
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass durch die Eindiffusion (10) von Dotierstoff in das Si- liziumsubstrat (50) ein Emitter (52) mit einem Schichtwiderstandswert im Bereich von 50 Ω/sq bis 70 Ω/sq ausgebil¬ det wird.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Emitter (52) nasschemisch zurückgeätzt wird (12).
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass durch das Zurückätzen (12) des Emitters (52) dessen Schichtwiderstandswert um 10 Ω/sq bis 50 Ω/sq erhöht wird.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Siliziumoxidschicht (54) mittels einer nasschemi¬ schen Oxidation ausgebildet wird (14) .
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Siliziumoxidschicht mittels einer Gasphasenoxida- tion ausgebildet wird.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Siliziumoxidschicht (54) in einer Dicke im Bereich von 2 nm bis 3 nm ausgebildet wird (14) .
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass in den Öffnungen (58) die Siliziumoxidschicht (54) lo¬ kal entfernt wird, vorzugsweise mittels Laserabiation .
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass eine Wasserstoff enthaltende Siliziumnitridschicht (56) abgeschieden wird (16).
11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Öffnungen (58) mittels Laserabiation in die Sili¬ ziumnitridschicht (54) eingebracht werden (28) und dabei mittels Laserdiffusion in Bereichen der Öffnungen (58) stärker dotierte Emitterbereiche (62) ausgebildet werden (28) .
12. Solarzelle hergestellt mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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