太陽産業用のレーザードーピングによる選択的エミッター形成

- Oct 12, 2019-

ソース:advancedsciencenews


Laser realizing selective emitter


ホウ素ドープエミッタを備えたn型シリコン太陽電池のエネルギー変換効率をさらに高めるには、エミッタ領域内の電荷キャリア再結合を減少させる必要があります。 このためには、光活性(非金属化)領域での電荷キャリアの再結合だけでなく、金属接点での再結合も関係します。 低電荷キャリア再結合を実現するためのドーピングプロファイルの要件は、これら2つの領域内で大きく異なります。

 

異なるドープエミッタ領域を形成する1つのソリューションは、いわゆる選択エミッタアプローチの使用です。 したがって、金属拡散層の下のより高いドーピングは、レーザー拡散を介して、ホウケイ酸ガラス(BSG)層(三臭化ホウ素(BBr3)拡散中に形成)から追加のホウ素原子を取り込むことで実現されます。 レーザー拡散の実装を成功させるには、BSGがBBr3拡散後に十分なホウ素を供給する必要があります。  

 

BBr3拡散の終わりに2番目の堆積ステップを取り付けるという新しい概念が研究者によって最近導入されました。2番目の堆積はBBr3バブラーを通る活性窒素の流れを表します。 このアプローチは、レーザーをドープした選択的エミッターの形成を促進する2回目の堆積なしのBBr3拡散と比較して、BSG層に2倍のホウ素ドーズを提供します。 BBr3の拡散中に、BSGと中間の二酸化ケイ素(SiO2)からなるスタック層がシリコン表面に成長します。

 

2番目の堆積ステップでは、SiO2層の厚さを減らし、BSG層の厚さを増やします。 レーザードーピング後、BBr3拡散プロセスでは電荷キャリア濃度が高くなり、2回目の堆積により局所ドーピングが強くなります。 このアプローチは、n型シリコン太陽電池の電荷キャリア再結合を低減し、そのようなデバイスのエネルギー変換効率の向上を可能にすることを非常に期待しています。