[go: up one dir, main page]

DE102007041392A1 - Process for manufacturing a solar cell with a double-layered dielectric layer - Google Patents

Process for manufacturing a solar cell with a double-layered dielectric layer Download PDF

Info

Publication number
DE102007041392A1
DE102007041392A1 DE102007041392A DE102007041392A DE102007041392A1 DE 102007041392 A1 DE102007041392 A1 DE 102007041392A1 DE 102007041392 A DE102007041392 A DE 102007041392A DE 102007041392 A DE102007041392 A DE 102007041392A DE 102007041392 A1 DE102007041392 A1 DE 102007041392A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
dielectric layer
layer
solar cell
silicon
silicon substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007041392A
Other languages
German (de)
Inventor
Dominik Dr. Huljic
Willi Dr. Brendle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Q Cells SE
Original Assignee
Q Cells SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Q Cells SE filed Critical Q Cells SE
Priority to DE102007041392A priority Critical patent/DE102007041392A1/en
Priority to PCT/EP2008/005339 priority patent/WO2009030299A2/en
Publication of DE102007041392A1 publication Critical patent/DE102007041392A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/30—Coatings
    • H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
    • H10F77/311—Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells
    • H10F77/315—Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
    • H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
    • H10F10/14—Photovoltaic cells having only PN homojunction potential barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/10—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/129—Passivating
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/40—Optical elements or arrangements
    • H10F77/42—Optical elements or arrangements directly associated or integrated with photovoltaic cells, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H10F77/48—Back surface reflectors [BSR]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Fertigen einer Silizium-Solarzelle vorgestellt, das die folgenden Prozessschritte in der angegebenen Reihenfolge aufweist: Bereitstellen eines Siliziumsubstrates (1); Erzeugen einer ersten Dielektrikumschicht (5) an einer zu beschichtenden Oberfläche (3) des Siliziumsubstrates (1) und Erzeugen einer zweiten Dielektrikumschicht (7) in Form einer Siliziumdioxidschicht an einer Grenzfläche zwischen der ersten Dielektrikumschicht (5) und der zu beschichtenden Oberfläche des Siliziumsubstrates (1) durch thermische Oxidation. Durch das vorgestellte Verfahren kann einerseits die erste Dielektrikumschicht (5) verschiedenen Zwecken wie zum Beispiel einer Wirkung als Diffusionsbarriere oder Ätzbarriere während der Fertigung selbst und einer Eigenschaft als Antireflexschicht oder Rückseiten-Spiegel-Schicht für die fertige Solarzelle dienen, während andererseits die zweite Dielektrikumschicht (7) für eine optimale Oberflächenpassivierung des Siliziumwafers (1) sorgen kann.A method for manufacturing a silicon solar cell is presented, which has the following process steps in the stated order: provision of a silicon substrate (1); Producing a first dielectric layer (5) on a surface (3) of the silicon substrate (1) to be coated and producing a second dielectric layer (7) in the form of a silicon dioxide layer at an interface between the first dielectric layer (5) and the surface of the silicon substrate to be coated ( 1) by thermal oxidation. On the one hand, due to the method presented, the first dielectric layer (5) can serve various purposes such as, for example, an effect as diffusion barrier or etching barrier during fabrication and a property as antireflection layer or backside mirror layer for the finished solar cell, while on the other hand the second dielectric layer (FIG. 7) can ensure optimum surface passivation of the silicon wafer (1).

Description

Bereich der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fertigen einer Solarzelle, wobei an einer Oberfläche der Solarzelle zwei verschiedenen Dielektrikumschichten erzeugt werden.The The present invention relates to a method of manufacturing a Solar cell, wherein on one surface of the solar cell two different Dielectric layers are generated.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Solarzellen dienen der Umwandlung von Licht in elektrische Energie. Hierzu wird ein Substrat aus einem Halbleiter wie beispielsweise Silizium mit verschieden dotierten Bereichen versehen. Zum Beispiel kann ein Basisbereich des Substrats als p-Typ-Halbleiter ausgebildet sein, während z. B. an der Oberfläche, die hin zu dem einfallenden Licht gerichtet ist, eine Emitterschicht aus einem n-Typ-Halbleiter ausgebildet sein kann. An der Grenze zwischen dem Basisbereich und der Emitterschicht entsteht ein pn-Übergang. Das an diesem pn-Übergang entstehende Potentialgefälle dient dazu, Ladungsträger, die durch Absorption einfallenden Lichts in dem Halbleitersubstrat gebildet werden, räumlich zu trennen. Die derart räumlich getrennten Ladungsträgerpaare können anschließend über auf das Halbleitersubstrat in dem Basisbereich und dem Emitterbereich aufgebrachte Metallkontakte einem externen Stromkreis zugeführt werden.solar cells serve to convert light into electrical energy. For this purpose is a substrate of a semiconductor such as silicon with different provided doped areas. For example, a base area of the substrate may be formed as a p-type semiconductor while z. On the surface, which is directed towards the incident light, an emitter layer may be formed of an n-type semiconductor. On the border between the base region and the emitter layer creates a pn junction. That at this pn junction resulting potential gradient serves to charge carriers that formed by absorption of incident light in the semiconductor substrate be, spatially to separate. The so spatially Separate charge carrier pairs can then over the semiconductor substrate in the base region and the emitter region applied metal contacts are fed to an external circuit.

Es ist bekannt, dass es während der Fertigung der Solarzelle vorteilhaft oder notwendig sein kann, an einer Oberfläche des Halbleitersubstrats eine oder mehrere Dielektrikumschichten zu erzeugen. Die Dielektrikumschicht kann unterschiedlichen Zwecken dienen.It is known to be there during the manufacture of the solar cell may be advantageous or necessary on a surface of the semiconductor substrate one or more dielectric layers to create. The dielectric layer can have different purposes serve.

Beispielsweise kann eine als Schutzschicht wirkende Dielektrikumschicht während der Herstellung dazu dienen, bestimmte Bereiche der Oberfläche des Halbleitersubstrats gegen äußere Einflüsse zu schützen. Zum Beispiel kann die Dielektrikumschicht dazu dienen, die Oberfläche während eines nachfolgenden Diffusionsschrittes gegen ein Eindiffundieren von Dotanden in den durch die Dielektrikumschicht geschützten Bereich zu schützen, und somit als Diffusionsbarriere wirken. Alternativ kann die Dielektrikumschicht auch zu schützende Bereiche der Substratoberfläche gegen den Angriff durch eine Ätzlösung schützen, so dass bestimmte Bereiche der Oberfläche des Halbleitersubstrats geätzt, und dadurch eventuell texturiert, werden können, während andere Bereiche nicht angegriffen werden. Die Dielektrikumschicht wirkt dann als Ätzbarriere.For example may be a protective layer acting as dielectric layer during the Manufacturing serve to define certain areas of the surface of the Semiconductor substrate to protect against external influences. To the For example, the dielectric layer may serve to surface during a subsequent one Diffusion step against diffusion of dopants in the Protected by the dielectric layer protected area, and thus act as a diffusion barrier. Alternatively, the dielectric layer also to be protected Areas of the substrate surface protect against attack by an etching solution, so that certain areas of the surface of the semiconductor substrate etched, and This may be texturized, while other areas may not to be attacked. The dielectric layer then acts as an etching barrier.

Alternativ kann die Dielektrikumschicht auch als Antireflexschicht an einer dem Licht zugewandten Seite der Solarzelle oder als Spiegelschicht an einer dem Licht abgewandten Seite der Solarzelle dienen.alternative The dielectric layer can also be used as an antireflection layer on a the light-facing side of the solar cell or as a mirror layer serve on a side facing away from the light of the solar cell.

Allerdings weisen Dielektrikumschichten, die als Schutzschicht, Antireflexschicht und/oder Spiegelschicht erzeugt werden, daher meist eine erhebliche Dicke von beispielsweise 200 nm aufweisen müssen und oft mittels kostengünstiger Verfahren abgeschieden werden, meist keine guten oberflächenpassivierende Eigenschaften auf. Um die Oberfläche zu passivieren, damit Rekombinationsverluste an der Oberfläche zu minimieren und so den Wirkungsgrad der Solarzelle zu steigern, kann es daher vorteilhaft sein, eine weitere, gut oberflächenpassivierende Dielektrikumschicht direkt an der Oberfläche des Siliziumsubstrates auszubilden.Indeed have dielectric layers that act as a protective layer, antireflection coating and / or mirror layer are generated, therefore usually a considerable Thickness of, for example, 200 nm and often by means of cheaper Process are deposited, usually no good surface passivating Properties on. To the surface to passivate, thus minimizing recombination losses at the surface and thus to increase the efficiency of the solar cell, it may therefore be advantageous be another, good surface passivating Dielectric layer directly on the surface of the silicon substrate train.

In dem Fall, dass die Dielektrikumschicht als Antireflexschicht oder als Spiegelschicht dienen soll, wird daher herkömmlich oft vor dem Abscheiden der dicken Dielektrikumschicht eine zusätzliche, qualitativ hochwertigere Dielektrikumschicht, beispielsweise in Form einer dünnen, thermisch gewachsenen Siliziumdioxidschicht, erzeugt. Diese Siliziumdioxidschicht wird üblicherweise an der gesamten Oberfläche des Siliziumwafersubstrats erzeugt. Wenn die später als Antireflexschicht oder Spiegelschicht dienende dicke Dielektrikumschicht während des Herstellungsvorgangs zusätzlich auch als Schutzschicht dienen soll, die bestimmte Oberflächenbereiche schützen soll und andere ungeschützt lassen soll und daher nur lokal abgeschieden wird, muss auch die darunterliegende Siliziumdioxidschicht lokal entfernt werden. Dies erfordert zusätzliche Prozessierungsschritte und ferner können eventuell Teilbereiche der Oberfläche der fertiggestellten Solarzelle ungeschützt durch die passivierende Siliziumdioxidschicht verbleiben, was dort zu Oberflächenrekombinationsverlusten und damit zu einer Wirkungsgradeinbuße führen kann.In in the case that the dielectric layer as an antireflective layer or As a mirror layer, therefore, is conventionally often before deposition the thick dielectric layer an additional, higher quality Dielectric layer, for example in the form of a thin, thermal grown silicon dioxide layer produced. This silicon dioxide layer usually becomes on the entire surface of the silicon wafer substrate. If the later as antireflective layer or Mirror layer serving thick dielectric layer during the Manufacturing process in addition should also serve as a protective layer to protect certain surface areas and others unprotected should be left and therefore only locally deposited, must also the underlying Silicon dioxide layer can be removed locally. This requires additional Processing steps and further may subareas the surface the finished solar cell unprotected by the passivating Silica layer remain, which there to surface recombination losses and thus can lead to a loss of efficiency.

Alternativ, wenn die Dielektrikumschicht als Schutzschicht während eines Dotandendiffusionsschrittes oder während eines Ätzschrittes dienen soll, wird herkömmlich die Dielektrikumschicht oft, nachdem sie ihren Zweck erfüllt hat, wieder entfernt. Eine neue Schichtenfolge aus einer dünnen, hochwertigen Dielektrikumschicht, beispielsweise thermisch gewachsenem Siliziumdioxid, und einer dicken, kostengünstig erzeugten Dielektrikumschicht als Antireflex- oder Spiegelschicht kann nachfolgend erzeugt werden. Dies erfordert jedoch zusätzlichen Arbeits- und Kostenaufwand.Alternatively, when the dielectric layer as a protective layer during a Dotandendiffusionsschrittes or while an etching step is to serve, becomes conventional the dielectric layer often after it has served its purpose removed again. A new layer sequence of a thin, high-quality dielectric layer, for example thermally grown silicon dioxide, and a thick, economical produced dielectric layer as an antireflection or mirror layer can be generated subsequently. However, this requires additional Labor and expense.

Es kann daher als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, ein Verfahren zum Fertigen einer Solarzelle mit zwei Dielektrikumschichten an einer Oberfläche der Solarzelle bereitzustellen, das unter anderem die oben genannten Probleme zumindest teilweise vermeidet. Insbesondere kann ein Verfahren erwünscht sein, bei dem möglichst ohne zusätzlichen Arbeits- und/oder Kostenaufwand eine kostengünstige Dielektrikumschicht sowohl als Schutzschicht während der Fertigung der Solarzelle als auch als Antireflexschicht und/oder Spiegelschicht für die fertige Solarzelle verwendet werden kann, wobei zudem die Oberfläche der Solarzelle durch eine weitere, hochwertige Dielektrikumschicht geschützt sein kann.It can therefore be regarded as an object of the present invention to provide a method for manufacturing a solar cell with two dielectric layers on a surface of the solar cell, which inter alia at least partially obviates the above-mentioned problems. In particular, a method may be desirable in which, if possible without additional labor and / or cost, a low-cost dielectric layer can be used both as a protective layer during the manufacture of the solar cell and as an antireflection layer and / or mirror layer for the finished solar cell, wherein also the surface of the solar cell can be protected by a further, high-quality dielectric layer.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgaben können durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs erfüllt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.These Tasks can by the subject of the independent Satisfied become. Advantageous embodiments The present invention is described in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Fertigen einer Solarzelle bereitgestellt. Das Verfahren weist die folgenden Fertigungsschritte in der angegebenen Reihenfolge auf: Bereitstellen eines Siliziumsubstrates; Erzeugen einer ersten Dielektrikumschicht an einer zu beschichtenden Oberfläche des Siliziumsubstrates; und Erzeugen einer zweiten Dielektrikumschicht in Form einer Siliziumdioxidschicht an einer Grenzfläche zwischen der Dielektrikumschicht und der zu beschichtenden Oberfläche des Siliziumsubstrates mit Hilfe einer thermischen Oxidation.According to one The first aspect of the present invention is a method for Preparing a solar cell provided. The method has the following production steps in the order indicated: Providing a silicon substrate; Generating a first dielectric layer on a surface of the silicon substrate to be coated; and generating a second dielectric layer in the form of a silicon dioxide layer at an interface between the dielectric layer and the surface to be coated of the Silicon substrate by means of a thermal oxidation.

Die Erfindung kann als auf der Idee basierend angesehen werden, zunächst an der Oberfläche eines Siliziumsubstrates eine erste Dielektrikumschicht zu erzeugen. Diese erste Dielektrikumschicht kann während der nachfolgenden weiteren Prozessschritte zur Fertigung der Solarzelle unterschiedlichen Zwecken dienen. Beispielsweise kann sie während eines nachfolgenden Diffusionsschrittes als Diffusionsbarriere dienen. Oder sie kann als Ätzbarriere dienen, um die bedeckte Substratoberfläche lokal gegen den Angriff einer Ätzlösung zu schützen. Nachdem die erste Dielektrikumschicht ihre Aufgabe während der nachfolgenden Fertigungsprozeßschritte erfüllt hat, kann sie an der Oberfläche der Solarzelle verbleiben und der Solarzelle später zum Beispiel als Antireflexschicht oder als rückseitige Spiegelschicht dienen. Da die erste Dielektrikumschicht jedoch aufgrund des für ihre Herstellung verwendeten, eventuell kostengünstigen Herstellungsverfahrens oder aufgrund einer eventuellen Schädigung durch die nachfolgenden Fertigungsprozessschritte, wie den Diffusionsprozess oder den Ätzprozess, wahrscheinlich keine guten Oberflächenpassivierenden Eigenschaften aufweist, wird nachfolgend eine zweite Dielektrikumschicht an der Grenzfläche zwischen dem Siliziumsubstrat und der ersten Dielektrikumschicht erzeugt. Dabei wird ausgenutzt, dass Sauerstoffatome, Sauerstoffmoleküle oder Wassermoleküle durch die erste Dielektrikumschicht teilweise hindurch diffundieren können und an der darunter liegenden Siliziumoberfläche eine oberflächliche Schicht aufoxidieren können. Die dabei erzeugte thermische Siliziumdioxidschicht weist gute Oberflächen-passivierende Eigenschaften auf, selbst wenn sie nur mit einer geringen Dicke von wenigen Nanometern erzeugt wird. Da die der Oberflächenpassivierung dienende zweite Dielektrikumschicht erst nach dem Erzeugen der ersten Dielektrikumschicht und vorzugsweise auch erst nach der Durchführung weiterer Prozessierungsschritte wie beispielsweise Diffusionsschritten, Ätzschritten, etc., an der Oberfläche des Siliziumsubstrates erzeugt wird, kann sie die gesamte Oberfläche des Siliziumsubstrates bedecken und somit gut passivieren. Insbesondere braucht sie zur Durchführung bestimmter Diffusions- oder Ätzschritte nicht lokal geöffnet zu werden. Die zweite Dielektrikumschicht kann dabei in einem sehr späten Fertigungsstadium der Solarzelle erzeugt werden, zum Beispiel erst kurz vor dem abschließenden Aufbringen der Metallkontakte. Damit wird auch das Risiko reduziert, dass die Oberflächen passivierende zweite Dielektrikumschicht durch nachfolgende Prozessschritte geschädigt wird.The Invention may be considered to be based on the idea, first of all the surface of a Silicon substrate to produce a first dielectric layer. These first dielectric layer may during the subsequent further process steps for manufacturing the solar cell serve different purposes. For example, during a subsequent diffusion step serve as a diffusion barrier. Or it can serve as an etching barrier around the covered substrate surface locally against the attack of an etching solution protect. After the first dielectric layer has its role during the subsequent manufacturing process steps Fulfills has, it can be on the surface remain the solar cell and the solar cell later, for example, as an antireflection coating or as a back Mirror layer serve. However, because the first dielectric layer due to of for their production used, possibly cost-effective production process or due to possible damage by the following Manufacturing process steps, such as the diffusion process or the etching process, probably does not have good surface-passivating properties, Subsequently, a second dielectric layer is interposed at the interface the silicon substrate and the first dielectric layer. there is exploited that oxygen atoms, oxygen molecules or water molecules can partially diffuse through the first dielectric layer and on the underlying silicon surface a superficial Oxidize layer. The resulting thermal silicon dioxide layer has good surface-passivating Properties on, even if only with a small thickness produced by a few nanometers. As the surface passivation serving second dielectric layer only after the generation of the first dielectric layer and preferably only after performing further processing steps such as diffusion steps, etching steps, etc., on the surface of the Silicon substrate is produced, it can cover the entire surface of the Cover silicon substrates and passivate well. Especially she needs to carry out certain Diffusion or etching steps not open locally to become. The second dielectric layer can be in a very late Production stage of the solar cell are generated, for example, only just before the final Apply the metal contacts. This also reduces the risk that the surfaces passivierende second dielectric layer by subsequent process steps damaged becomes.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine doppellagige Dielektrikumschicht erzeugt werden, bei der eine erste Dielektrikumschicht während des Fertigungsverfahrens gewisse Aufgaben zum Beispiel als Diffusions- oder Ätzbarriere erfüllen kann und nachfolgend auf der Zelle als Antireflexschicht oder Spiegelschicht verbleiben kann, wobei eine zweite Dielektrikumschicht die Oberfläche des Siliziumsubstrats in vorteilhafter Weise passivieren kann, aber erst in einem späteren Prozessierungsschritt erzeugt wird und somit optimale und auf die gesamte Oberfläche der Solarzelle bezogene Passivierungseigenschaften haben kann.By the inventive method can a double-layered dielectric layer are generated in which a first dielectric layer during certain tasks, such as diffusion or etching barrier can fulfill and subsequently on the cell as an antireflective layer or mirror layer may remain, wherein a second dielectric layer, the surface of the silicon substrate passivate in an advantageous manner, but only in a later processing step is generated and thus optimal and on the entire surface of the Solar cell related passivation properties may have.

Nachfolgend werden Merkmale, Einzelheiten und mögliche Vorteile des erfindungsgemäßen Fertigungsverfahrens diskutiert.following become features, details and possible advantages of the manufacturing method according to the invention discussed.

Prinzipiell ist das vorgestellte Verfahren zur Fertigung von unterschiedlichen Typen von Solarzellen auf Basis von Silizium geeignet. Das verwendete Siliziumsubstrat kann zum Beispiel in Form eines monokristallinen oder multikristallinen Siliziumwafers, der beispielsweise eine Dicke von 50 bis 300 μm aufweist und eine Fläche von beispielsweise 20 × 20 cm2 aufweist, oder auch in Form einer kristallinen oder amorphen Silizium-Dünnschicht bereitgestellt werden.In principle, the proposed method for the production of different types of solar cells based on silicon is suitable. The silicon substrate used may be provided, for example, in the form of a monocrystalline or multicrystalline silicon wafer having, for example, a thickness of 50 to 300 μm and an area of, for example, 20 × 20 cm 2 , or else in the form of a crystalline or amorphous silicon thin film.

Die Solarzelle kann mit einer herkömmlichen Geometrie, bei der der Ladungsträgersammelnde pn-Übergang an der der Sonne zugewendeten Vorderseite ausgebildet ist und bei der die Ladungsträger abführenden Metallkontakte an der Vorder- und Rückseite angeordnet sind, ausgebildet werden. Alternativ können auch sogenannte Rückkontaktsolarzellen gefertigt werden, bei denen die die n-Typ-Bereiche wie auch die p-Typ-Bereiche kontaktierenden Metallkontakte an der Rückseite der Solarzelle ausgebildet sind. Hierbei kann sich der pn-Übergang entweder an der Vorderseite der Solarzelle befinden und durch kleine Kanäle in der Solarzelle oder über den Rand der Solarzelle zu den rückseitigen Kontakten verbunden sein oder der pn-Übergang kann sich auf der Rückseite der Solarzelle befinden.The solar cell may be formed with a conventional geometry in which the carrier-collecting pn junction is formed on the sun-facing front side and the carrier discharging metal contacts are disposed on the front and back surfaces. Alternatively, it is also possible to produce so-called back-contact solar cells, in which the n-type regions as well as the p-type regions make contact Metal contacts are formed on the back of the solar cell. Here, the pn junction may be located either at the front of the solar cell and be connected by small channels in the solar cell or over the edge of the solar cell to the back contacts or the pn junction may be located on the back of the solar cell.

Die Dielektrikumschicht wird an einer zu beschichtenden Oberfläche des Siliziumwafers erzeugt. Die zu beschichtende Oberfläche kann beispielsweise die der Sonne zugewandte Frontseite der Solarzelle sein und die Dielektrikumschicht kann zusätzlich zu ihrer Eigenschaft als beispielsweise Diffusions- oder Ätzbarriere während der Solarzellenfertigung anschließend der fertigen Solarzelle als Antireflexschicht dienen.The Dielectric layer is on a surface to be coated of Silicon wafer produced. The surface to be coated can For example, the sun facing front of the solar cell and the dielectric layer may be in addition to its property as, for example, diffusion or etching barrier during the Solar cell production afterwards the finished solar cell serve as an antireflection layer.

Alternativ kann die erste Dielektrikumschicht auch an der Solarzellenrückseite erzeugt werden und dort, nachdem sie während der Fertigung ebenfalls beispielsweise als Diffusionsoder Ätzbarriere gedient hat, als optische Spiegelschicht verbleiben.alternative For example, the first dielectric layer may also be on the back side of the solar cell be generated and there, after they also during production, for example as a diffusion or etching barrier served as an optical mirror layer remain.

Nachdem die erste Dielektrikumschicht erzeugt wurde und eventuell auch nach der Durchführung weiterer zwischengelagerter Prozessschritte wird dann eine zweite Dielektrikumschicht in Form einer Siliziumdioxidschicht erzeugt. Erfindungsgemäß wird diese Silizium-Dioxidschicht an der Grenzfläche zwischen der ersten Dielektrikumschicht und der zu beschichtenden Oberfläche des Siliziumsubstrats durch thermische Oxidation erzeugt. Hierzu kann das Siliziumsubstrat mit der darauf befindlichen ersten Dielektrikumschicht bei hohen Temperaturen von ca. 800 bis 1200°C einer sauerstoff- bzw. wasserdampfhaltigen Gasphase ausgesetzt werden. Energiereiche Sauerstoff- bzw. Wasserdampfmoleküle bzw. -atome treffen dabei auf die außenliegende Oberfläche der ersten Dielektrikumschicht und können durch die erste Dielektrikumschicht hindurch zu der Grenzfläche zwischen der ersten Dielektrikumschicht und der zu beschichtenden Oberfläche des Siliziumsubstrates hindurch diffundieren. An der zu beschichtenden Oberfläche des Siliziumsubstates kommt es zu einem Aufoxidieren des Siliziums und folglich zur Bildung einer qualitativ hochwertigen Siliziumdioxidschicht. Diese Siliziumdioxidschicht kann der fertigen Solarzelle später als nahezu optimale Oberflächenpassivierung dienen.After this the first dielectric layer was produced and possibly also after the implementation Another intermediate process steps then becomes a second Dielectric layer produced in the form of a silicon dioxide layer. According to the invention this Silicon dioxide layer at the interface between the first dielectric layer and the surface to be coated of the silicon substrate produced by thermal oxidation. For this For example, the silicon substrate may have the first dielectric layer thereon at high temperatures of about 800 to 1200 ° C an oxygen or water vapor-containing Be exposed to gas phase. High-energy oxygen or water vapor molecules or atoms meet the outside surface the first dielectric layer and may pass through the first dielectric layer through to the interface between the first dielectric layer and the one to be coated surface diffuse through the silicon substrate. At the to be coated surface of the silicon substate leads to an oxidation of the silicon and consequently to the formation of a high quality silicon dioxide layer. This silicon dioxide layer can later than the finished solar cell almost optimal surface passivation serve.

Selbstverständlich kann nicht nur die Grenzfläche zwischen der ersten Dielektrikumschicht und der zu beschichtenden Oberfläche des Siliziumsubstrates aufoxidiert werden, sondern in der Regel wird die gesamte Oberfläche des Siliziumsubstrates im selben thermischen Oxidationsschritt aufoxidiert.Of course you can not just the interface between the first dielectric layer and the one to be coated surface of the silicon substrate are oxidized, but usually becomes the entire surface of the silicon substrate is oxidized in the same thermal oxidation step.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die erste Dielektrikumschicht mittels Aufspinnen, Plasmaabscheiden, Sputtern, Aufschleudern, Aufsprühen, Aufdampfen oder Aufdrucken erzeugt.According to one embodiment According to the present invention, the first dielectric layer is formed by means of Spinning, plasma deposition, sputtering, spin coating, spraying, vapor deposition or imprinting produced.

Ein für den industriellen Einsatz besonders interessantes Verfahren stellt das Aufspinnen der ersten Dielektrikumschicht dar (Spin-On-Abscheidung). Dabei wird eine viskose Flüssigkeit, die bestimmte Glas-bildende Bestandteile aufweist, auf die zu beschichtende Oberfläche des Siliziumsubstrats aufgetropft. Durch Rotieren des Siliziumsubstrats und die dabei entstehenden Zentrifugalkräfte wird dann die Flüssigkeit gleichmäßig über die Oberfläche verteilt. Anschließend wird die Flüssigkeit in einem auch als „Ausbacken" bezeichneten Temperaturschritt ausgehärtet, wobei sich eine glasartige Dielektrikumschicht bildet. Alternativ kann die erste Dielektrikumschicht auch mit anderen industriell bewährten und kostengünstigen Abscheidungsmethoden erzeugt werden. Beim Plasmaabscheiden, auch als PECVD (plasma enhanced chemical vapour deposition) bekannt, wird die zu beschichtende Oberfläche in ein Plasma gebracht, das aus z. B. ein Dielektrikum bildenden Recktanten besteht, die sich an der Oberfläche anlagern und dort die erste Dielektrikumschicht bilden. Beim Aufsputtern werden die Recktanten in einem Vakuum beispielsweise mittels eines Elektronenstrahls oder eines Ionenstrahls aus einer als Target bezeichneten Quelle herausgeschlagen und lagern sich unter anderem an der zu beschichtenden Oberfläche ab, um dort die erste Dielektrikumschicht zu bilden. Beim Aufsprühen wird eine Flüssigkeit, die Dielektrikum-bildende Recktanten enthält, auf die zu beschichtende Oberfläche gleichmäßig aufgesprüht, anschließend getrocknet und bei erhöhter Temperatur ausgehärtet. Beim Aufdampfen werden aus einer Reaktantenquelle bei sehr hohen Temperaturen oberhalb der Verdampfungstemperatur der Recktanten, Recktanten flächig auf die zu beschichtende Oberfläche aufgedampft und bilden dort die erste Dielektrikumschicht. Beim Aufdrucken kann eine viskose Paste, die entsprechende Recktanten wie zum Beispiel Glaspartikel enthält, zum Beispiel im Siebdruckverfahren oder sogenannten Ink-Jet-Verfahren auf die zu beschichtende Oberfläche des Siliziumwafers aufgedruckt und anschließend bei hohen Temperaturen eingebrannt werden.One for the industrial application is the most interesting process Spinning the first dielectric layer is (spin-on deposition). This is a viscous liquid, having certain glass-forming constituents to be coated on the surface of the silicon substrate was dropped. By rotating the silicon substrate and the resulting centrifugal forces then become the liquid evenly over the Distributed surface. Subsequently becomes the liquid in a temperature step also called "baking" hardened, wherein a glassy dielectric layer is formed. alternative For example, the first dielectric layer may also be used with other industrial ones proven and inexpensive Deposition methods are generated. In plasma deposition, too known as PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition), becomes the surface to be coated in a plasma brought out of z. B. a dielectric forming reactants exists, which is on the surface attach and form the first dielectric layer there. When sputtering The reactants are in a vacuum, for example by means of an electron beam or an ion beam from a source called a target knocked out and stored, inter alia, to be coated surface from there to form the first dielectric layer. When spraying is a liquid, containing the dielectric-forming reactants to be coated on the surface evenly sprayed, then dried and at elevated Temperature cured. Vapor deposition turns from a reactant source at very high temperatures above the evaporation temperature of the reactants, reactants on a flat surface the surface to be coated evaporated and form there the first dielectric layer. At the Imprint can be a viscous paste, the appropriate reactants like contains glass particles, for example, For example, by screen printing or so-called ink-jet process on the surface to be coated imprinted on the silicon wafer and then at high temperatures be burned.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die erste Dielektrikumschicht mit Siliziumoxid (SiO, SiO2), Siliziumnitrid (SixNy, Si3N4), Siliziumcarbid (SiC) oder sogenanntem Spin-On-Glas erzeugt. Je nach späterer Aufgabe der ersten Dielektrikumschicht beispielsweise als Antireflex- oder Spiegelschicht können unterschiedliche Materialien vorteilhaft sein. Angesichts seiner kostengünstigen Herstellung bei gleichzeitig guten optischen Eigenschaften ist z. B. Spin-on-Glas gut als Rückseitenspiegel für die Solarzelle geeignet.According to a further embodiment, the first dielectric layer is produced using silicon oxide (SiO 2 , SiO 2 ), silicon nitride (Si x N y , Si 3 N 4 ), silicon carbide (SiC) or so-called spin-on glass. Depending on the later task of the first dielectric layer, for example as an antireflection or mirror layer, different materials may be advantageous. In view of its cost-effective production with good optical properties z. B. Spin-on glass well suited as a back mirror for the solar cell.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Fertigungsverfahren ferner einen Dotandendiffusionsschritt auf, um einen dotierten Bereich an einer Oberfläche des Siliziumwafers zu erzeugen. Gemäß dieser Ausführungsform wird die erste Dielektrikumschicht vor dem Dotandendiffusionsschritt erzeugt und dient während des Dotandendiffusionsschritts als Diffusionsbarriere. Hierzu muss die erste Dielektrikumschicht ausreichend dicht und ausreichend dick erzeugt werden, damit während des Dotandendiffusionsschrittes Dotanden, die unweigerlich auch in die erste Dielektrikumschicht eindiffundieren, nicht durch diese hindurch diffundieren und die darunter liegende Siliziumschicht erreichen können. Erfahrungsgemäß ist zum Beispiel eine Siliziumnitridschicht mit einer Dicke von mindestens etwa 200 nm für diesen Zweck geeignet.According to one another embodiment of the present invention, the manufacturing method further a dopant diffusion step to a doped region on a surface of the silicon wafer. According to this embodiment becomes the first dielectric layer before the dopant diffusion step generated and used during the Dotandendiffusionsschritts as a diffusion barrier. For this the must first dielectric layer sufficiently dense and sufficiently thick be generated during that the dopant diffusion step dopants, which inevitably also diffuse into the first dielectric layer, not through it diffuse through and the underlying silicon layer reachable. Experience shows, for example a silicon nitride layer having a thickness of at least about 200 nm for suitable for this purpose.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Fertigungsverfahren ferner einen Ätzschritt auf, um an einer Oberfläche des Siliziumwafers eine Oberflächentextur zu erzeugen. Die erste Dielektrikumschicht wird hierbei vor dem Ätzschritt erzeugt und dient während des Ätzschrittes als Ätzbarriere. Während des Ätzschrittes wird das Siliziumsubstrat mit der darauf befindlichen ersten Dielektrikumschicht einem ätzenden Fluid wie beispielsweise einer ätzenden Lösung oder einem ätzenden Gas, ausgesetzt, wobei das ätzende Fluid und das Material der Dielektrikumschicht so gewählt werden, dass zwar das Silizium des Substrats angegriffen wird, die erste Dielektrikumschicht jedoch nicht oder nur wenig angegriffen wird. Die erste Dielektrikumschicht sollte hierbei dicht sein und falls sie doch geringfügig von dem ätzenden Fluid angegriffen werden sollte, sollte sie eine ausreichende Dicke aufweisen, um während des gesamten Ätzschrittes ihrer Aufgabe als Ätzbarriere gerecht zu werden.According to one another embodiment of the present invention, the manufacturing method further an etching step on to a surface of the silicon wafer has a surface texture to create. The first dielectric layer is in this case before the etching step generates and serves while the etching step as an etching barrier. While the etching step becomes the silicon substrate with the first dielectric layer thereon a corrosive Fluid such as a corrosive solution or a corrosive Gas, exposed to the corrosive fluid and the material of the dielectric layer are chosen so that although the silicon the substrate is attacked, but not the first dielectric layer or little attacked. The first dielectric layer should be Be tight here and if it is slightly of the corrosive Fluid should be attacked, it should have a sufficient thickness have to while of the entire etching step their task as an etching barrier to meet.

Zum Beispiel kann zur Ausprägung einer Oberflächentextur eine alkalische Ätzlösung mit KOH und IPA verwendet werden, gegen die glasartige Dielektrika oder Siliziumoxid resistent sind. Bei Verwendung einer sauren, z. B. Flusssäure-haltigen Texturlösung müssen die Dielektrka eine ausreichende Dicke aufweisen, da sie angegriffen werden.To the Example can be for expression a surface texture an alkaline etching solution with KOH and IPA can be used against the glassy dielectrics or silica are resistant. When using an acidic, z. B. hydrofluoric acid-containing texture solution have to the dielectrics have sufficient thickness since they are attacked become.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die erste Dielektrikumschicht mit einer Dicke von zwischen 50 und 300 nm, vorzugsweise zwischen 100 und 250 nm und stärker bevorzugt zwischen 180 und 220 nm erzeugt.According to one another embodiment is the first dielectric layer with a thickness of between 50 and 300 nm, preferably between 100 and 250 nm, and more preferably generated between 180 and 220 nm.

Vorzugsweise wird die erste Dielektrikumschicht mit einem Material wie zum Beispiel Siliziumnitrid erzeugt, das später bei der fertiggestellten Solarzelle als Antireflexschicht auf der Solarzellenoberfläche verbleiben kann. Eine solche als Antireflexschicht dienende Dielektrikumschicht sollte einen vergleichsweise hohen Brechungsindex beispielsweise von n = 1,8 bis n = 2,4, vorzugsweise zwischen n = 2,2 bis 2,4, aufweisen. Ferner sollte die als Antireflexschicht dienende Dielektrikumschicht bezüglich ihrer Dicke derart abgestimmt sein, dass es aufgrund von negativen Interferenzen an der ersten Dielektrikumschicht zu einem Reflexionsminimum bei Wellenlängen im Bereich von 500 bis 600 nm, bei denen das typischerweise eingestrahlte Sonnenlicht ein Intensitätsmaximum aufweist, kommt.Preferably becomes the first dielectric layer with a material such as Silicon nitride is produced later in the finished solar cell as an antireflection coating on the solar cell surface can remain. Such a dielectric layer serving as an antireflection layer should have a comparatively high refractive index, for example from n = 1.8 to n = 2.4, preferably between n = 2.2 to 2.4, exhibit. Furthermore, the serving as an antireflection dielectric layer should with respect to their Thickness be tuned such that it is due to negative interference at the first dielectric layer to a reflection minimum wavelength in the range of 500 to 600 nm at which the typically irradiated Sunlight an intensity maximum has come.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die zweite Dielektrikumschicht mit einer Dicke von etwa zwischen 3 und 30 nm, vorzugsweise zwischen 5 und 20 nm und stärker bevorzugt zwischen 8 und 12 nm erzeugt. Die zweite Dielektrikumschicht dient vornehmlich der Passivierung der Oberflächen des Siliziumsubstrats und braucht daher nicht dick zu sein. Allerdings sollte sie dicht und in hoher Qualität erzeugt werden, um die Oberfläche möglichst gut zu passivieren. Ihr Beitrag zu den optischen Eigenschaften der fertiggestellten Solarzelle kann meist vernachlässigt werden.According to one another embodiment is the second dielectric layer with a thickness of about between 3 and 30 nm, preferably between 5 and 20 nm, and more preferably generated between 8 and 12 nm. The second dielectric layer serves primarily the passivation of the surfaces of the silicon substrate and therefore need not be thick. Indeed It should be produced dense and high quality to the surface as possible passivate well. Your contribution to the optical properties of completed solar cell can usually be neglected.

Zusammenfassend könnten Aspekte der vorliegenden Erfindung wie folgt mit anderen Worten ausgedrückt werden: Bei der hier beschriebenen Prozesssequenz wird zuerst das dicke Dielektrikum (zum Beispiel Spin-On-Glas, SiOx, SiNx, SiC, etc. mit zum Beispiel 200 nm Dicke) in einem separaten Prozess (zum Beispiel Plasmaabscheidung, Sputtern, Aufschleudern, Sprühen, etc.) aufgebracht. Das Dielektrikum kann die Eigenschaft einer Diffusionsbarriere gegen Dotanden aufweisen und/oder kann als effizienter dielektrischer Spiegel geeignet sein, weist jedoch im Normalfall keine effiziente Oberflächenpassivierung auf (Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit S > 1000 cm/s.). Erfolgt das Aufbringen des Dielektrikums auf nur einer Seite des Siliziumsubstrats, so ermöglicht dieses Vorgehen asymmetrische Strukturen. In diesem Fall wirkt die aufgebrachte dielektrische Schicht nur einseitig als Diffusionsbarriere für den nachfolgenden Diffusionsschritt, auf der unbehandelten Seite wird in einem nachfolgenden Prozessschritt ein dotierter Bereich entstehen, zum Beispiel ein pn-Übergang. In einem anschließenden Prozessschritt kann die Passivierschicht aus thermischem Oxid aufgewachsen werden. Das zuvor aufgebrachte Dielektrikum muss dabei die Diffusion von Sauerstoff bzw. Wasserdampf ermöglichen, damit die Oxidation an der Grenzfläche zwischen dem ersten Dielektrikum und der Siliziumoberfläche stattfinden kann. In diesem Fall wächst gleichzeitig das thermische Oxid auf der Vorderseite und an der Grenzfläche zum Dielektrikum auf der Rückseite des Siliziumsubstrats.In summary, aspects of the present invention could be expressed in other words as follows: In the process sequence described herein, the thick dielectric (eg, spin on glass, SiO x , SiN x , SiC, etc. having, for example, 200 nm thickness) is first applied in a separate process (for example, plasma deposition, sputtering, spin-coating, spraying, etc.). The dielectric may have the property of a diffusion barrier against dopants and / or may be suitable as an efficient dielectric mirror, but does not normally have an efficient surface passivation (surface recombination speed S> 1000 cm / s.). If the application of the dielectric takes place on only one side of the silicon substrate, this approach allows asymmetric structures. In this case, the applied dielectric layer acts on one side only as a diffusion barrier for the subsequent diffusion step, on the untreated side will be formed in a subsequent process step, a doped region, for example, a pn junction. In a subsequent process step, the passivation of thermal oxide can be grown. The previously applied dielectric must allow the diffusion of oxygen or water vapor, so that the oxidation can take place at the interface between the first dielectric and the silicon surface. In this case, at the same time, the thermal oxide grows on the front side and at the interface with the dielectric on the back surface of the silicon substrate.

Mögliche Vorteile dieses Verfahrens können sein:

  • – Die optischen und/oder Barriereeigenschaften des ersten Dielektrikums können unabhängig von der Passivierqualität des Dielektrikums sein;
  • – Die Passivierqualität der als Passivierschicht dienenden zweiten Dielektrikumschicht kann unabhängig vom separat aufgebrachten ersten Dielektrikum sein;
  • – Die Passivierung kann temperaturstabil sein;
  • – Bei asymmetrischer Ausführung mit einer dünnen Passivierschicht auf der Vorderseite kann eine Antireflexbeschichtung alleine nach optischen Gesichtspunkten erfolgen ohne Randbedingung einer guten Passivierqualität;
  • – Da die Passivieroxidation nach dem Diffusionsprozess erfolgt, wird die Oberflächenkonzentration des von Dotanden eines zuvor eindiffundierten Emitters herabgesenkt, was zu einer verbesserten Blauempfindlichkeit der Solarzelle führen kann;
  • – Sofern die erste Dielektrikumschicht resistent gegenüber einer Chemikalie für die Texturierung von Siliziumoberflächen ist, kann sie ebenfalls als Maskierung für die einseitige Texturierung von Solarzellen verwendet werden.
Possible advantages of this method can be:
  • The optical and / or barrier properties of the first dielectric can be independent of the passivation quality of the dielectric;
  • The passivation quality of the second dielectric layer serving as passivation layer can be independent of the separately applied first dielectric;
  • - The passivation can be temperature stable;
  • In the case of an asymmetric design with a thin passivation layer on the front, an antireflection coating can be carried out solely on the basis of optical considerations without a condition of good passivation quality;
  • - Since the Passivieroxidation takes place after the diffusion process, the surface concentration of the dopant of a previously diffused emitter is lowered, which can lead to an improved blue sensitivity of the solar cell;
  • - If the first dielectric layer is resistant to a chemical for the texturing of silicon surfaces, it can also be used as a mask for the one-sided texturing of solar cells.

Die vorangehend in Bezug auf einzelne Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschriebenen Merkmale können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.The previously with respect to individual embodiments of the present invention Invention described features can in any way with each other be combined.

Die vorangehend beschriebenen und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung spezifischer Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.The previously described and other aspects, features and advantages The present invention will become apparent from the following description specific embodiments and with reference to the accompanying drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt schematisch wesentliche Prozessierungsstadien eines Fertigungsverfahrens für eine Solarzelle gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 schematically shows essential processing stages of a manufacturing method for a solar cell according to a first embodiment of the present invention.

2 zeigt schematisch wesentliche Prozessierungsstadien eines Fertigungsverfahrens für eine Solarzelle gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 schematically shows essential processing stages of a manufacturing method for a solar cell according to another embodiment of the present invention.

3 zeigt schematisch wesentliche Prozessierungsstadien für ein Fertigungsverfahren für eine Solarzelle mit einer texturierten Oberfläche und einer als Spiegelschicht dienenden Dielektrikumschicht an der Solarzellen-Rückseite gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 12 schematically shows essential processing stages for a production method for a solar cell with a textured surface and a dielectric layer serving as mirror layer at the solar cell back according to a further embodiment of the present invention.

4 zeigt schematisch wesentliche Prozessierungsschritte eines Fertigungsverfahrens für eine Solarzelle mit rückseitigem Emitter und einer als Diffusionsbarriere dienenden ersten Dielektrikumschicht gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 schematically shows essential processing steps of a manufacturing method for a solar cell with back emitter and serving as a diffusion barrier first dielectric layer according to another embodiment of the present invention.

Die Zeichnungen sind jeweils nur Prinzipskizzen und nicht maßstabsgetreu. Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnen gleiche oder ähnliche Elemente.The Drawings are only schematic diagrams and not true to scale. Same or similar Reference numerals in the drawings designate the same or similar Elements.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der ErfindungDetailed description of embodiments of the invention

1 zeigt die beiden wesentlichen Prozessschritte, die beim Fertigen einer Solarzelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen. 1 shows the two main process steps to be used in manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

Nach eventuell vorangehenden Prozessierungsschritten, wie beispielsweise der Reinigung eines als Siliziumsubstrat 1 dienenden Siliziumwafers und möglicherweise dessen Oberflächentexturierung, wird an einer zu beschichtenden Oberfläche 3 des Siliziumsubstrats 1 eine erste Dielektrikumschicht 5 aus Siliziumoxid im Spin-On-Verfahren erzeugt (1a). Hierzu wird eine Dielektrikum-bildende Flüssigkeit aufgesponnen und anschließend getrocknet. Hieran anschließend können weitere Prozessierungsschritte durchgeführt werden, bevor dann in einem späteren Prozessierungsschritt die aufgesponnene Schicht bei hohen Temperaturen ausgebacken wird und gleichzeitig eine thermische Oxidation an der Grenzfläche zwischen der entstandenen ersten Dielektrikumschicht 5 und der zu beschichtenden Oberfläche 3 bewirkt wird, wodurch sich die als zweite Dielektrikumschicht 7 wirkende qualitativ hochwertige Siliziumoxidschicht mit einer Dicke von etwa 10 nm bildet (1b). Gleichzeitig bildet sich auch an der Solarzellenvorderseite eine oberflächenpassivierende Siliziumoxidschicht 9.After any previous processing steps, such as the cleaning of a silicon substrate 1 Serving silicon wafer and possibly its surface texturing, is on a surface to be coated 3 of the silicon substrate 1 a first dielectric layer 5 produced from silicon oxide in the spin-on process ( 1a ). For this purpose, a dielectric-forming liquid is spun and then dried. Following this, further processing steps can be carried out before, in a later processing step, the spun-on layer is baked at high temperatures and at the same time a thermal oxidation at the interface between the resulting first dielectric layer 5 and the surface to be coated 3 is effected, thereby forming the second dielectric layer 7 forming a high-quality silicon oxide layer with a thickness of approximately 10 nm ( 1b ). At the same time, a surface-passivating silicon oxide layer also forms on the solar cell front side 9 ,

Bei der in 2 gezeigten Prozessierungssequenz wird zusätzlich zu dem Erzeugen der ersten Dielektrikumschicht 5 (2a) und dem Erzeugen der zweiten Dielektrikumschicht 7 durch thermische Oxidation (2c) zwischen diesen beiden Prozessierungsschritten ein Dotandendiffusionsschritt durchgeführt (2b). Hierzu wird der bereits mit der ersten Dielektrikumschicht 5 beschichtete Siliziumwafer bei hohen Temperaturen von mehr als 800°C einer phosphorhaltigen Atmosphäre beispielsweise im Rahmen einer sogenannten POCl3-Gasphasendiffusion ausgesetzt. Während die von der ersten Dielektrikumschicht 5 bedeckte Oberfläche 3 durch die als Diffusionsbarriere wirkende erste Dielektrikumschicht 5 geschützt ist, wird an der gegenüberliegenden Oberfläche ein Emitter 11 vom n-Halbleitertyp in den ursprünglich p-leitenden Siliziumwafer eindiffundiert. Da bei der nachfolgenden thermischen Oxidation zur Bildung der zweiten Dielektrikumschicht sich die passivierende Oxidschicht nicht nur an der Grenzfläche 3 zwischen der ersten Dielektrikumschicht 5 und dem Substrat 1, sondern auch an der gegenüberliegenden Oberfläche des Siliziumwafers bildet, wird dieser Emitter 11 durch die Oxidschicht 9 hervorragend passiviert, was zur Erhöhung des Wirkungsgrads der letztendlich hergestellten Solarzelle beiträgt.At the in 2 shown processing sequence is in addition to the generation of the first dielectric layer 5 ( 2a ) and generating the second dielectric layer 7 by thermal oxidation ( 2c ) a dopant diffusion step is carried out between these two processing steps ( 2 B ). For this purpose, the already with the first dielectric layer 5 coated silicon wafer at high temperatures of more than 800 ° C exposed to a phosphorus-containing atmosphere, for example in the context of a so-called POCl 3 gas phase diffusion. While that of the first dielectric layer 5 covered surface 3 by the first dielectric layer acting as a diffusion barrier 5 is protected, an emitter is on the opposite surface 11 diffused from the n-type semiconductor in the originally p-type silicon wafer. As in the subsequent thermal oxidation to form the second dielectric layer, the passivating oxide layer is not only at the interface 3 between the first dielectric layer 5 and the substrate 1 , but also at the forms opposite surface of the silicon wafer, this emitter 11 through the oxide layer 9 excellently passivated, which contributes to increasing the efficiency of the finally produced solar cell.

3 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fertigen einer Solarzelle in seinen wesentlichen Schritten. Nach dem Bilden der ersten Dielektrikumschicht 5 an der Rückseite des Substrats 1 (3a) wird das Substrat 1 einer ätzenden Lösung ausgesetzt (3b). Während die Rückseite des Substrats 1 durch die erste Dielektrikumschicht 5 gegen die Ätzlösung geschützt ist, wird die Frontseite angegriffen, wobei sich eine Oberflächentextur ausbilden kann. Bei Verwendung geeigneter Ätzlösungen wie zum Beispiel einer alkalischen NaOH-Lösung können sich an der frontseitigen Oberfläche pyramidenartige Strukturen bilden, die bei der fertigen Solarzelle zu einer Reduzierung einer Verlustreflexion führen können, was wiederum zur Steigerung des Wirkungsgrads der Solarzelle beiträgt. 3 shows a further alternative embodiment of the method according to the invention for manufacturing a solar cell in its essential steps. After forming the first dielectric layer 5 at the back of the substrate 1 ( 3a ) becomes the substrate 1 exposed to a corrosive solution ( 3b ). While the back of the substrate 1 through the first dielectric layer 5 is protected against the etching solution, the front is attacked, which can form a surface texture. When using suitable etching solutions such as, for example, an alkaline NaOH solution, pyramid-like structures can form on the front surface, which can lead to a reduction in loss reflection in the finished solar cell, which in turn contributes to increasing the efficiency of the solar cell.

In einem anschließenden Schritt wird in die texturierte frontseitige Oberfläche ein Emitter 11 oberflächlich eindiffundiert, wobei die Rückseite durch die jetzt als Diffusionsbarriere wirkende erste Dielektrikumschicht 5 geschützt ist (3c).In a subsequent step, an emitter is placed in the textured front surface 11 superficially diffused, wherein the back through the now acting as a diffusion barrier first dielectric layer 5 is protected ( 3c ).

Daran anschließend folgt wieder der thermische Oxidationsschritt, bei dem sowohl an der Rückseite des Substrats 1 als auch an der mit dem Emitter 11 versehenen, texturierten Frontseite des Substrats die passivierenden Dielektrikumschichten 7, 9 erzeugt werden (3d).This is followed again by the thermal oxidation step, in which both at the back of the substrate 1 as well as the one with the emitter 11 provided, textured front of the substrate, the passivating dielectric layers 7 . 9 be generated ( 3d ).

Abschließend wird in einem separaten Prozessschritt an der Frontseite eine zusätzliche Antireflexschicht 13 beispielsweise mit Hilfe einer PECVD-Abscheidung von Siliziumnitrid in geeigneter Dicke erzeugt (3e).Finally, in a separate process step on the front side an additional antireflection layer 13 For example, by means of a PECVD deposition of silicon nitride in a suitable thickness generated ( 3e ).

In 4 ist eine alternative Prozessierungssequenz mit den wesentlichen Verfahrensschritten zur Fertigung einer Solarzelle mit rückseitigem Emitter dargestellt.In 4 an alternative processing sequence with the essential process steps for the production of a solar cell with back emitter is shown.

In einen Siliziumwafer vom n-Halbleitertyp, der zuvor gereinigt und eventuell einseitig texturiert wurde, wird zunächst auf beiden Seiten eine stark dotierte Schicht 17 vom n+-Halbleitertyp beispielsweise durch Eindiffusion von Phosphor erzeugt (4a). Diese n+-Schicht kann an der Solarzellenfrontseite als sogenanntes Front-Surface-Field (FSF) und an der Solarzellenrückseite als Back-Surface-Field (BSF) wirken, um Oberflächenrekombinationsverluste zu reduzieren.An n-type semiconductor silicon which has been previously cleaned and possibly textured on one side first has a heavily doped layer on both sides 17 of the n + semiconductor type, for example, by diffusion of phosphorus generated ( 4a ). This n + -layer can act as a so-called front-surface-field (FSF) on the solar cell front and as back-surface-field (BSF) on the solar cell back, in order to reduce surface recombination losses.

In einem nächsten Prozessierungsschritt wird sowohl an der Solarzellen-Frontseite als auch an der Solarzellen-Rückseite jeweils eine erste Dielektrikumschicht 5, 15 erzeugt (4b). Beide Schichten können beispielsweise mittels des Spin-On-Verfahrens erzeugt werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, die beiden ersten Dielektrikumschichten 5, 15 hinsichtlich ihres späteren Zweckes zu optimieren. Beispielsweise kann die an der Solarzellen-Vorderseite erzeugte erste Dielektrikumschicht 15 später als Antireflexschicht für die fertiggestellte Solarzelle wirken. Hierzu sollte diese frontseitige erste Dielektrikumschicht 15 einen geeigneten Brechungsindex von etwa n = 1,8 bis n = 2,4, vorzugsweise etwa n = 2,2, und eine geeignete Dicke von zwischen 40 und 150 nm, vorzugsweise zwischen 60 und 80 nm, aufweisen. Die an der Solarzellen-Rückseite erzeugte erste Dielektrikumschicht 5 kann für die fertiggestellte Solarzelle als optischer Spiegel dienen, so dass Licht, welches das Siliziumsubstrat in einem ersten Durchgang vollständig durchdringt, an der rückseitigen Grenzfläche zwischen dem Siliziumsubstrat 1 und der angrenzenden Dielektrikumschicht 5 total reflektiert wird und somit das Siliziumsubstrat 1 ein zweites Mal durchläuft, wodurch die Absorptionswahrscheinlichkeit und letztendlich der Wirkungsgrad der Solarzelle erhöht werden kann. Die an der Rückseite erzeugte erste Dielektrikumschicht 5 sollte hierfür hinsichtlich ihres Brechungsindexes und ihrer Dicke anders gewählt werden als die als Antireflexschicht dienende erste Dielektrikumschicht 15 an der Frontseite. Beispielsweise können gute Spiegelschichteigenschaften mit einem Brechungsindex von n = 1,0–1,4 und einer Dicke von ca. 200–260 nm erreicht werden. Beispielsweise kann eine Siliziumoxidschicht mit typischerweise n = 1,4 verwendet werden.In a next processing step, a first dielectric layer is formed both on the solar cell front side and on the solar cell rear side 5 . 15 generated ( 4b ). Both layers can be produced for example by means of the spin-on method. It may be advantageous, the two first dielectric layers 5 . 15 to optimize for their later purpose. For example, the first dielectric layer produced on the solar cell front side 15 later act as an antireflective layer for the finished solar cell. For this purpose, this front-side first dielectric layer should 15 a suitable refractive index of about n = 1.8 to n = 2.4, preferably about n = 2.2, and a suitable thickness of between 40 and 150 nm, preferably between 60 and 80 nm. The first dielectric layer produced at the solar cell backside 5 may serve as the optical mirror for the finished solar cell, so that light completely penetrating the silicon substrate in a first pass at the back interface between the silicon substrate 1 and the adjacent dielectric layer 5 is totally reflected and thus the silicon substrate 1 passes through a second time, whereby the absorption probability and ultimately the efficiency of the solar cell can be increased. The first dielectric layer produced on the back side 5 For this purpose, it should be chosen differently with regard to its refractive index and its thickness than the first dielectric layer serving as antireflection layer 15 at the front. For example, good mirror layer properties can be achieved with a refractive index of n = 1.0-1.4 and a thickness of about 200-260 nm. For example, a silicon oxide layer typically n = 1.4 may be used.

In einem nachfolgenden Schritt wird die an der Solarzellen-Rückseite erzeugte erste Dielektrikumschicht 5 in Öffnungsbereichen 19 lokal entfernt (4c). Beispielsweise kann die Dielektrikumschicht 5 mittels eines hochenergetischen Lasers lokal beispielsweise in Form von länglichen Fingern durch Ablatieren entfernt werden. Alternativ kann die Dielektrikumschicht 5 auch nasschemisch oder durch Trockenätzen teilweise entfernt werden. Optional kann das lokale Entfernen der rückseitigen Dielektrikumschicht 5 derart durchgeführt werden, dass auch die darunter liegende n+-Schicht 17 lokal entfernt wird.In a subsequent step, the first dielectric layer produced on the solar cell backside becomes 5 in opening areas 19 locally removed ( 4c ). For example, the dielectric layer 5 locally by means of a high-energy laser, for example in the form of elongated fingers by ablation. Alternatively, the dielectric layer 5 also be partially removed by wet chemical or dry etching. Optionally, the local removal of the backside dielectric layer 5 be performed such that the underlying n + layer 17 is removed locally.

In einem nachfolgenden Schritt wird in den von der ersten Dielektrikumschicht 5 freigelegten Bereichen eine p+-Schicht, die als Emitter 11 wirkt, erzeugt (4d). Hierzu wird das Siliziumsubstrat 1 in eine borhaltige Atmosphäre bei etwa 800 bis 1100°C eingebracht, so dass Boratome in das Siliziumsubstrat 1 in den frei liegenden Öffnungsbereichen 19 eindiffundieren können, in den von der Dielektrikumschicht 5, 15 geschützten Bereichen jedoch nicht eindiffundieren können.In a subsequent step, in the first of the dielectric layer 5 exposed areas of a p + -layer, which acts as an emitter 11 acts, generates ( 4d ). For this purpose, the silicon substrate 1 introduced into a boron-containing atmosphere at about 800 to 1100 ° C, leaving boron atoms in the silicon substrate 1 in the exposed opening areas 19 can diffuse into the of the dielectric layer 5 . 15 protected areas, however, can not diffuse.

Um Kurzschlüsse zwischen der p+-Schicht 11 und den n+-Bereichen 17 zu vermeiden können die dotierten Gebiete z. B. mittels eines Lasers von einander getrennt werden (z. B. Lasergraben).To short circuits between the p + layer 11 and the n + regions 17 To avoid the doped areas z. B. by means of a laser separated from each other (eg., Laser ditch).

Nachfolgend wird die gesamte Oberfläche der Solarzelle durch Bilden einer etwa 10 nm dicken Siliziumoxidschicht 7, 9 durch thermische Oxidation geschützt (4e). Das Substrat 1 wird hierzu einige Minuten lang bei etwa 1000°C einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre ausgesetzt, wobei der Sauerstoff die Siliziumoberfläche in den frei liegenden Bereichen direkt aufoxidieren kann, aber auch durch die ersten Dielektrikumschichten 5, 15 hindurch diffundieren kann und die darunter liegenden Siliziumoberflächen mit einem Siliziumoxid schützen kann. Diese Siliziumoxidschicht passiviert damit auch die Bereiche (Gräben), die zur Isolation der hochdotierten Bereiche 17 und 11 dienen.Subsequently, the entire surface of the solar cell is formed by forming an approximately 10 nm-thick silicon oxide layer 7 . 9 protected by thermal oxidation ( 4e ). The substrate 1 is exposed to this for some minutes at about 1000 ° C an oxygen-containing atmosphere, wherein the oxygen can directly oxidize the silicon surface in the exposed areas, but also by the first dielectric layers 5 . 15 can diffuse through and protect the underlying silicon surfaces with a silicon oxide. This silicon oxide layer also passivates the areas (trenches) that are used to isolate the heavily doped areas 17 and 11 serve.

Durch die sehr gute Oberflächenpassivierung mit Hilfe dieses thermisch erzeugten Siliziumoxids lassen sich insbesondere bei einem Solarzellenkonzept mit lokalem rückseitigen Emitter, das auf qualitativ hochwertigem Silizium als Solarzellensubstrat basiert, sehr hohe Wirkungsgrade von über 20% mit einer vergleichsweise einfachen Prozessierungssequenz erreichen.By the very good surface passivation with the help of this thermally generated silicon oxide can be in particular in a solar cell concept with local back emitter working on qualitative high quality silicon as a solar cell substrate based, very high Efficiencies of over Reach 20% with a comparatively simple processing sequence.

Es wird darauf hingewiesen, dass die vorgestellten Prozessierungssequenzen lediglich einige wenige wesentliche Prozessschritte einer Gesamtprozessierungssequenz zur Herstellung einer Silizium-Solarzelle darstellen können. Dem Fachmann ist klar, dass die Gesamtprozessierungssequenz weitere Prozessschritte enthalten kann. Beispielsweise können vor oder zwischen einzelnen Prozessierungsschritten weitere Reinigungs-, Ätz- oder Maskierungsprozessschritte notwendig oder vorteilhaft sein. Ferner können zur Fertigstellung der Solarzelle weitere Prozessschritte zum Bilden von Metallkontakten beispielsweise im Siebdruckverfahren oder durch Aufdampfen von Metallkontakten vorgesehen sein.It it is noted that the presented processing sequences only a few essential process steps of an overall processing sequence to represent the production of a silicon solar cell. the It is clear to a person skilled in the art that the overall processing sequence is more Can contain process steps. For example, before or between individual Processing steps further cleaning, etching or masking process steps necessary or advantageous. Furthermore, the completion of the Solar cell further process steps for forming metal contacts For example, by screen printing or by vapor deposition of metal contacts be provided.

Abschließend wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „umfassen", „aufweisen", etc. das Vorhandensein weiterer Elemente nicht ausschließen sollen. Der Begriff „ein" schließt auch das Vorhandensein einer Mehrzahl von Gegenständen oder Prozessschritten nicht aus. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen lediglich der besseren Lesbarkeit und sollen den Schutzbereich der Ansprüche in keiner Weise einschränken.Finally, it will pointed out that the terms "include", "exhibit", etc. the presence other elements should not exclude. The term "one" also includes the presence of a plurality of objects or process steps not from. The reference numerals in the claims are only for the better Readability and should not extend the scope of the claims to any Limit the way.

Claims (8)

Verfahren zum Fertigen einer Solarzelle, aufweisend die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge: (a) Bereitstellen eines Siliziumsubstrates (1); (b) Erzeugen einer ersten Dielektrikumschicht (5) an einer zu beschichtenden Oberfläche (3) des Siliziumsubstrates (1); (c) Erzeugen einer zweiten Dielektrikumschicht (7) in Form einer Siliziumdioxidschicht an einer Grenzfläche zwischen der ersten Dielektrikumschicht (5) und der zu beschichtenden Oberfläche (3) des Siliziumsubstrates (1) durch thermische Oxidation.A method of fabricating a solar cell, comprising the following steps in the order given: (a) providing a silicon substrate ( 1 ); (b) generating a first dielectric layer ( 5 ) on a surface to be coated ( 3 ) of the silicon substrate ( 1 ); (c) generating a second dielectric layer ( 7 ) in the form of a silicon dioxide layer at an interface between the first dielectric layer ( 5 ) and the surface to be coated ( 3 ) of the silicon substrate ( 1 ) by thermal oxidation. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Dielektrikumschicht (5) mittels eines der folgenden Verfahren erzeugt wird: Aufspinnen, Plasmaabscheiden, Sputtern, Aufschleudern, Aufsprühen, Aufdampfen, Aufdrucken.Method according to claim 1, wherein the first dielectric layer ( 5 ) is produced by one of the following methods: spinning, plasma deposition, sputtering, spin coating, spraying, vapor deposition, printing. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Dielektrikumschicht (5) mit einem der folgenden Materialien erzeugt wird: Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumcarbid, Spin-on-Glas.Method according to claim 1 or 2, wherein the first dielectric layer ( 5 ) is produced with one of the following materials: silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, spin on glass. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend einen Dotandendiffusionsschritt, um einen dotierten Bereich an einer Oberfläche des Siliziumsubstrates (1) zu erzeugen, wobei die erste Dielektrikumschicht (5) vor dem Dotandendiffusionsschritt erzeugt wird, und wobei die erste Dielektrikumschicht (5) als Diffusionsbarriere erzeugt wird.Method according to one of claims 1 to 3, further comprising a dopant diffusion step to a doped region on a surface of the silicon substrate ( 1 ), wherein the first dielectric layer ( 5 ) is generated before the dopant diffusion step, and wherein the first dielectric layer ( 5 ) is produced as a diffusion barrier. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend einen Ätzschritt, um an einer Oberfläche des Siliziumsubstrates eine Oberflächentextur zu erzeugen, wobei die erste Dielektrikumschicht (5) vor dem Ätzschritt erzeugt wird, und wobei die erste Dielektrikumschicht (5) als Ätzbarriere erzeugt wird.Method according to one of claims 1 to 4, further comprising an etching step to produce a surface texture on a surface of the silicon substrate, wherein the first dielectric layer ( 5 ) is generated before the etching step, and wherein the first dielectric layer ( 5 ) is produced as an etching barrier. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Dielektrikumschicht (5) als optische Antireflexschicht erzeugt wird.Method according to one of claims 1 to 5, wherein the first dielectric layer ( 5 ) is produced as an optical antireflection layer. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Dielektrikumschicht (5) mit einer Dicke von zwischen 50 und 300 nm, vorzugsweise zwischen 100 und 250 nm und stärker bevorzugt zwischen 180 und 220 nm erzeugt wird.Method according to one of claims 1 to 6, wherein the first dielectric layer ( 5 ) having a thickness of between 50 and 300 nm, preferably between 100 and 250 nm, and more preferably between 180 and 220 nm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zweite Dielektrikumschicht (5) mit einer Dicke von zwischen 3 und 30 nm, vorzugsweise zwischen 5 und 20 nm und stärker bevorzugt zwischen 8 und 12 nm erzeugt wird.Method according to one of claims 1 to 7, wherein the second dielectric layer ( 5 ) having a thickness of between 3 and 30 nm, preferably between 5 and 20 nm, and more preferably between 8 and 12 nm.
DE102007041392A 2007-08-31 2007-08-31 Process for manufacturing a solar cell with a double-layered dielectric layer Withdrawn DE102007041392A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007041392A DE102007041392A1 (en) 2007-08-31 2007-08-31 Process for manufacturing a solar cell with a double-layered dielectric layer
PCT/EP2008/005339 WO2009030299A2 (en) 2007-08-31 2008-06-30 Method for producing a solar cell comprising a double-layered dielectric layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007041392A DE102007041392A1 (en) 2007-08-31 2007-08-31 Process for manufacturing a solar cell with a double-layered dielectric layer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007041392A1 true DE102007041392A1 (en) 2009-03-05

Family

ID=40299031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007041392A Withdrawn DE102007041392A1 (en) 2007-08-31 2007-08-31 Process for manufacturing a solar cell with a double-layered dielectric layer

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007041392A1 (en)
WO (1) WO2009030299A2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010025983A1 (en) * 2010-03-03 2011-09-08 Centrotherm Photovoltaics Ag Solar cell with dielectric backside mirroring and process for its production
WO2011124409A3 (en) * 2010-04-09 2012-05-10 Robert Bosch Gmbh Method for producing a solar cell
DE102011051707A1 (en) 2011-07-08 2013-01-10 Schott Solar Ag Process for producing a solar cell
CN111574071A (en) * 2020-06-01 2020-08-25 中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司 A kind of preparation method of high transmittance wide color system cover glass

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102938431B (en) * 2012-10-19 2015-09-16 上海中智光纤通讯有限公司 A kind of silicon chip cleaning and texturing method of solar cell
JP5994895B2 (en) * 2015-04-24 2016-09-21 信越化学工業株式会社 Manufacturing method of solar cell

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4217428A1 (en) * 1991-12-09 1993-06-17 Deutsche Aerospace High performance silicon crystalline solar cell structure - has more highly doped layer integrated in lightly doped layer in area below metallic contact
EP1763086A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-14 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Photovoltaic cell with thick silicon oxide and silicon nitride passivation and fabrication method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5792280A (en) * 1994-05-09 1998-08-11 Sandia Corporation Method for fabricating silicon cells
US6323143B1 (en) * 2000-03-24 2001-11-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method for making silicon nitride-oxide ultra-thin gate insulating layers for submicrometer field effect transistors
JP2006073617A (en) * 2004-08-31 2006-03-16 Sharp Corp Solar cell and method for manufacturing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4217428A1 (en) * 1991-12-09 1993-06-17 Deutsche Aerospace High performance silicon crystalline solar cell structure - has more highly doped layer integrated in lightly doped layer in area below metallic contact
EP1763086A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-14 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Photovoltaic cell with thick silicon oxide and silicon nitride passivation and fabrication method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Lüdemann, R. [u.a.]: Novel Processing of Solar Cel ls with Porous Silicon Texturing. In: Photovoltaic Specialists Conference, Conf. Rec. of 28th IEEE. 2000, ISBN: 0-7803-5772, S. 299-302
Lüdemann, R. [u.a.]: Novel Processing of Solar Cells with Porous Silicon Texturing. In: Photovoltaic Specialists Conference, Conf. Rec. of 28th IEEE. 2000, ISBN: 0-7803-5772, S. 299-302; *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010025983A1 (en) * 2010-03-03 2011-09-08 Centrotherm Photovoltaics Ag Solar cell with dielectric backside mirroring and process for its production
WO2011107094A3 (en) * 2010-03-03 2012-03-15 Centrotherm Photovoltaics Ag Solar cell having dielectric back reflective coating and method for the production thereof
US9276155B2 (en) 2010-03-03 2016-03-01 Rct Solutions Gmbh Solar cell having dielectric back reflective coating and method for the production thereof
WO2011124409A3 (en) * 2010-04-09 2012-05-10 Robert Bosch Gmbh Method for producing a solar cell
CN102822988A (en) * 2010-04-09 2012-12-12 罗伯特·博世有限公司 Method for making solar cells
JP2013524524A (en) * 2010-04-09 2013-06-17 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Manufacturing method of solar cell
CN102822988B (en) * 2010-04-09 2016-11-16 太阳世界工业图林根有限责任公司 For the method manufacturing the battery of solar energy
DE102011051707A1 (en) 2011-07-08 2013-01-10 Schott Solar Ag Process for producing a solar cell
WO2013007622A1 (en) 2011-07-08 2013-01-17 Schott Solar Ag Method for producing a solar cell
CN111574071A (en) * 2020-06-01 2020-08-25 中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司 A kind of preparation method of high transmittance wide color system cover glass
CN111574071B (en) * 2020-06-01 2022-06-24 中建材玻璃新材料研究院集团有限公司 A kind of preparation method of high transmittance wide color system cover glass

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009030299A2 (en) 2009-03-12
WO2009030299A3 (en) 2010-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69731485T2 (en) SEMICONDUCTOR DEVICE WITH SELECTIVELY DIFFERENT AREAS
EP2583315B1 (en) Method for producing photovoltaic solar cell with selective emitter
EP1872411B1 (en) Rear contact solar cell and method for making same
EP2443669B1 (en) Semiconductor apparatus and method of fabrication for a semiconductor apparatus
DE19744197A1 (en) Silicon solar cell or semiconductor device production
DE102008056456A1 (en) Process for producing a solar cell with a two-stage doping
DE102008013446A1 (en) Process for producing monocrystalline n-silicon solar cells and solar cell, produced by such a process
DE202010018467U1 (en) solar cell
DE112005002592T5 (en) Back-contact solar cells
US20130032206A1 (en) Solar cell
WO2011050889A2 (en) Method for producing solar cells having a selective emitter
EP1968123A2 (en) Method for manufacturing silicon solar cells
DE102010026960A1 (en) Photovoltaic solar cell and method for producing a photovoltaic solar cell
WO2015044122A1 (en) Method for producing a photovoltaic solar cell that comprises a heterojunction and a doping region introduced by diffusion on two different surfaces
DE102007041392A1 (en) Process for manufacturing a solar cell with a double-layered dielectric layer
JP2013004889A (en) Manufacturing method of back contact solar cell
DE102011115581B4 (en) Process for the production of a solar cell
DE102013112638A1 (en) Process for the preparation of back-contacted solar cells made of crystalline silicon
WO2013017526A2 (en) Method for producing a solar cell and solar cell
EP2135291A2 (en) Method for producing a solar cell and solar cell produced using said method
WO2012083944A2 (en) Method for producing silicon solar cells having a front-sided texture and a smooth rear side surface
EP2823505B1 (en) Method for producing a doped region in a semiconductor layer
WO2011116762A2 (en) Method for producing a semiconductor solar cell
WO2011107094A2 (en) Solar cell having dielectric back reflective coating and method for the production thereof
DE102009054630B4 (en) Method for producing a photovoltaic device

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee