Brevet FR3112428A1 — publié le 20220114

Procédé de formation de contacts passivés pour cellules solaires IBC La présente description concerne un procédé comprenant la formation de contacts passivés, pour cellules solaires IBC. Figure pour l'abrégé : Fig. 3 Procédé de formation de contacts passivés pour cellules solaires IBC La présente description concerne le domaine de cellules solaire et, plus particulièrement, la fabrication de cellules solaires IBC (interdigitées avec contact au dos ou Interdigited Backside Contact). On connaît de nombreux procédés de fabrication de cellules solaires. Il existe un besoin d’amélioration des techniques de fabrication des cellules solaires et des panneaux photovoltaïques Les modes de réalisation décrits pallient tout ou partie des inconvénients des procédés connus de fabrication de cellules solaires. Les modes de réalisation décrit prévoient la formation de contact passivés pour structure de type IBC. An embodiment provides a method comprising the formation of passivated contact IBC. An embodiment provides a comprising the formation of IBC solar cells. According to an embodiment the method compris e s a multifunctional film stack . According to an embodiment, t he method compris es the following successive steps: 1. SDE; 2. Tunnel oxide + P+poly layer, masking layer deposition in LPCVD or PECVD process; 3 . Front side wrap around removal (this step can be skipped when applied with PECVD); 4. Trench opening by laser; 5. Texturing; 6. FSF and BSF formation using POCl3; 7. Laser doping on BSF area; 8. PSG & masking layer removal; 9. Annealing; 10. Passivation front; 11. Passivation rear ; and 12. Metallization . According to an embodiment, the method comprises the following successive steps: 1. SDE / Saw Damage Etching or removal; 2. Tunnel oxide + P+poly layer + PSG layer masking layer deposition in LPCVD or PECVD process; 3. Front side wrap around removal (this step can be skipped when applied with PECVD); 4. Trench opening + Laser doping on BSF (Front Surface Field) by laser; 5. Texturing; 6. FSF (Front Surface Field) and formation using POCl3 (including Annealing); 7. PSG ( Phosphosilicate Glass) & masking layer removal; 8. Passivation f ront; 9. Passivation rear; 10. Metallization. An embodiment provides a n IBC Structure obtained by the disclosed method. An embodiment provides an IBC solar cell obtained by the disclosed method. An embodiment provides a solar panel comprising IBC solar cells. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 illustre, par des vues en coupe, des étapes d’un exemple de procédé de fabrication de cellules solaires usuel ; et la figure 2 illustre, par des vues en coupe, des étapes d’un mode de réalisation d’un procédé de fabrication de cellules solaires ; et la figure 3 illustre, par des vues en coupe, des étapes d’un autre mode de réalisation d’un procédé de fabrication de cellules solaires. De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, les techniques de mise en œuvre des étapes décrites qui sont en elles-mêmes usuelles n’ont pas été détaillées et on pourra se référer, par exemple, aux techniques et matériaux décrits dans les documents US-B-10,388,804 et US-B-7,633,006 dont les contenus sont incorporés par références dans la présente description. Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés (en anglais "coupled") entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments. Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures. Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. Les figures représentent des vues en coupe transversale de plaquette en matériau semiconducteur sur et dans lesquelles sont formées les cellules solaires. Ces vues sont partielles et ne représentent qu’une faible portion de la plaquette. La figure 1 illustre, par des vues en coupe, des étapes d’un exemple de procédé de fabrication de cellules solaires usuel. Dans cette réalisation classique, 15 étapes sont nécessaires à partir d’une tranche ou plaquette en matériau semiconducteur jusqu’à la réalisation des métallisations de formation des contacts en face arrière. The 15 successive steps are : 1. SDE (Saw Damage Etching) 2. Tunnel oxide + Intrinsic poly layer 3. Emitter source layer 4. Laser doping 5. Removing emitter source layer 6. masking layer deposition 7. Front side wrap around removal 8. Texturing 9. masking layer opening for BSF (Back Surface Field) 10. FSF (Front Surface Field) and BSF formation with POCl3 11. PSG (Phosphosilicate Glass) & masking layer removal 12. Annealing 13. Front side passivation 14. Rear side passivation 15. Metallization . La figure 2 illustre, par des vues en coupe, des étapes d’un mode de réalisation d’un procédé de fabrication de cellules solaires. Selon ce mode de réalisation, le procédé ne comporte plus que 12 étapes The disclosed method constitutes an innovative multifunctional film stack for passivated contact IBC (Interdigited Back side Contact) and comprises the following steps: 1. SDE / Saw D amage Etching or removal 2. Tunnel oxide + P+poly layer, masking layer deposition in LPCVD or PECVD process 3. Front side wrap around removal (this step can be skipped when applied with PECVD) 4. Trench opening by laser 5. Texturing 6. FSF (Front Surface Field) and BSF (Back Surface Field) formation using POCl3 7. Laser doping on BSF area 8. PSG ( Phosphosilicate Glass) & masking layer removal 9. Annealing 10. Passivation f ront 11. Passivation rear 12. Metallization Wafer can be B, Ga doped for p-type, P doped for n-type. Tunnel oxide is formed as first layer . p-poly layer is formed with B2H6 or BCl3 + SiH4 reaction. Masking layer can be SiOx , SiOxNy , SiNx , SiC layer. At least three layers are formed in stack. These layers are formed by LPCVD or PECVD. In-situ doped emitter layer is formed, and compensation with laser doped BSF. Key advantages are: #2 to #6 steps of the example of Figure 1 are integrated into #2 innovation step. #7 innovation step is added. 3 less process steps for IBC. La figure 3 illustre, par des vues en coupe, des étapes d’un autre mode de réalisation d’un procédé de fabrication de cellules solaires. Selon ce mode de réalisation, le procédé ne comporte plus que 10 étapes. The disclosed method constitutes an innovative process flow using multifunctional film stack for Passivated contact IBC ( Interdigited Back side Contact) and comprises the following steps: 1. SDE / Saw Damage Etching or removal 2. Tunnel oxide + P+poly layer + PSG layer masking layer deposition in LPCVD or PECVD process 3. Front side wrap around removal (this step can be skipped when applied with PECVD) 4. Trench opening + Laser doping on BSF (Front Surface Field) by laser 5. Texturing 6. FSF (Front Surface Field) and formation using POCl3 (including Annealing) 7. PSG (Phosphosilicate Glass) & masking layer removal 8. Passivation Front 9. Passivation rear 10. Metallization Wafer can be B, Ga doped for p-type, P doped for n-type. Tunnel oxide is formed as first layer . p-poly layer is formed with B2H6 or BCl3 + SiH4 reaction. PSG layer is formed with PH3+TEOS reaction. Masking layer can be SiOx , SiOxNy , SiNx , SiC layer, or a combination. At least three layers are formed in stack. These layers are formed by LPCVD or PECVD. In-situ doped emitter layer is formed, and compensation with laser doped BSF . Key advantages are: #2 to #6 steps of the example of Figure 1 are integrated into #2 innovation step. #9 to #10 of the example of Figure 1 are partially integrated to #4 innovation step. #12 of the example of Figure 1 is integrated to #6 innovation step. 5 less process steps for IBC. Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. La personne du métier comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d’autres variantes apparaîtront à la personne du métier. Enfin, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de la personne du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus. A method comprising the formation of passivated contact IBC. A method comprising the formation of IBC solar cells. The method according to claim 1 or 2, using a multifunctional film stack. The method according to anyone of claims 1 to 3, comprising the following successive steps: 1. SDE / Saw Damage Etching or removal; 2. Tunnel oxide + P+poly layer + PSG layer masking layer deposition in LPCVD or PECVD process; 3. Front side wrap around removal (this step can be skipped when applied with PECVD); 4. Trench opening + Laser doping on BSF (Front Surface Field) by laser; 5. Texturing; 6. FSF (Front Surface Field) and formation using POCl3 (including Annealing); 7. PSG (Phosphosilicate Glass) & masking layer removal; 8. Passivation front; 9. Passivation rear; 10. Metallization. An IBC Structure obtained by the method according to anyone of claims 1 to 4. An IBC solar cell obtained by the method according to anyone of claims 1 to 4. A solar panel comprising IBC solar cells according to claim 6.