ES2988613T3

ES2988613T3 - Método de fabricación de celda solar

Info

Publication number: ES2988613T3
Application number: ES16171721T
Authority: ES
Inventors: Indo Chung; Juhong Yang; Eunjoo Lee; Mihee Heo
Original assignee: Jingao Solar Co Ltd
Current assignee: Jingao Solar Co Ltd
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2024-11-21
Anticipated expiration: 2036-05-27
Also published as: JP6336518B2; US20160351737A1; KR102373649B1; CN106206838B; EP3098860C0; EP3098860B1; US20190326457A1; CN106206838A; EP3098860A1; JP2016225627A; US10777694B2; US10388804B2; KR20160139750A

Abstract

Se describe un método para fabricar una célula solar, que incluye la formación de una capa de tunelización sobre una superficie de un sustrato semiconductor, la formación de una capa semiconductora sobre la capa de tunelización, la formación de un área conductora que incluye una primera área conductora de un primer tipo conductor y una segunda área conductora de un segundo tipo conductor en la capa semiconductora, y la formación de un electrodo que incluye un primer electrodo conectado a la primera área conductora y un segundo electrodo conectado a la segunda área conductora. La formación del área conductora incluye la formación de una capa de máscara sobre la capa semiconductora, la formación de una abertura de dopaje correspondiente a al menos una de la primera área conductora y la segunda área conductora en la capa de máscara utilizando un láser, y la realización del dopaje utilizando la abertura de dopaje. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método de fabricación de celda solar

Referencia cruzada a solicitud relacionada

La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2015-0075206, presentada el 28 de mayo de 2015 en la oficina de propiedad intelectual de Corea.

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

Realizaciones de la presente invención se refiere a un método de fabricación de una celda solar, y más particularmente, a una celda solar de contacto posterior.

Descripción de la técnica relacionada

Recientemente, debido al agotamiento de los recursos energéticos actuales, tales como el petróleo y el carbón, está creciendo el interés en fuentes de energía alternativas para sustituir a los recursos energéticos actuales. Principalmente, las celdas solares son celdas de próxima generación populares para la conversión de la luz solar en energía eléctrica.

Las celdas solares pueden fabricarse mediante la formación de diversas capas y electrodos basados en un diseño. El documento n° EP 2822041 A1 describe un método para fabricar una celda solar de contacto posterior, en el que se utiliza una técnica de grabado húmedo o una pasta de grabado para formar una abertura de dopado donde se formará una capa de semiconductor conductora.

La eficiencia de las celdas solares puede estar determinada por el diseño de las diversas capas y electrodos. Con el fin de que las celdas solares sean comercializadas, deben resolverse los problemas de la baja eficiencia y la baja productividad y, de esta manera, existe una demanda de celdas solares que presenten una eficiencia maximizada. Sumario de la invención

Por lo tanto, se han preparado realizaciones de la presente invención en vista de los problemas anteriormente indicados, y es un objetivo de las realizaciones de la presente invención proporcionar un método de fabricación de celdas solares que presentan una eficiencia elevada.

Según un aspecto de la presente invención, el objetivo anterior y otros objetivos pueden conseguirse mediante la provisión de un método de fabricación de una celda solar según la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

El objetivo anterior y otros objetivos, características y otras ventajas de las realizaciones de la presente invención se entenderán más claramente a partir de la descripción detallada, posteriormente, considerada junto con los dibujos adjuntos, en los que:

La fig. 1 es una vista de una sección que ilustra una celda solar según un ejemplo.

La fig. 2 es una vista en planta posterior parcial de la celda solar ilustrada en la fig. 1.

La fig. 3 es una microfotografía que ilustra una celda solar según un ejemplo.

Las figs. 4A a 4K son vistas de una sección que ilustran un método de fabricación de una celda solar según una realización de la presente invención.

La fig. 5 ilustra vistas de secciones que ilustran un procedimiento de ablación láser en el método de fabricación de la celda solar según la realización de la presente invención, y

la fig. 6 es una vista de una sección que ilustra otro ejemplo de un procedimiento en el método de fabricación de la celda solar según la realización del a presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones

A continuación, se hace referencia detallada a los ejemplos y a las realizaciones de la presente invención; ejemplos de la cual se ilustran en los dibujos adjuntos.

Sin embargo, se entenderá que la presente invención no debe considerarse limitada a las realizaciones y que pueden modificarse de diversas maneras.

En los dibujos, para explicar clara y brevemente las realizaciones de la presente invención, se ha omitido la ilustración de elementos que no presentan ninguna relación con la descripción, y los mismos elementos, o elementos extremadamente similares, se designan con los mismos números de referencia a lo largo e toda la especificación. Además, en los dibujos, para una explicación más clara, las dimensiones de los elementos, tales como el grosor, la anchura y similares, están exagerados o reducidos, y de esta manera, el grosor, la anchura y similares de las realizaciones de la presente invención no están limitados a la ilustración en los dibujos.

En toda la especificación, en donde se hace referencia a un elemento como “incluyendo” otro elemento, el elemento no debería entenderse que excluye otros elementos, siempre que no haya ninguna descripción especial en sentido contrario, y el elemento puede incluir por lo menos otro elemento. Además, se entenderá que, en el caso de que se haga referencia a un elemento, tal como una capa, película, zona o sustrato como estando “sobre” otro elemento, puede encontrarse directamente sobre el otro elemento o también pueden encontrarse presentes elementos interpuestos. Por otra parte, en el caso de que se haga referencia a un elemento, tal como una capa, película, zona o sustrato como estando “directamente sobre” otro elemento, ello significa que no existen elementos interpuestos entre ellos.

A continuación en el presente documento, se describirá en detalle un método de fabricación de una celda solar según las realizaciones de la presente invención, y el dispositivo correspondiente, en referencia a los dibujos adjuntos.

La fig. 1 es una vista de una sección que ilustra una celda solar según un ejemplo, y la fig. 2 es una vista en planta posterior parcial de la celda solar ilustrada en la fig. 1.

En referencia a las figs. 1 y 2, la celda solar, designada con el número de referencia 100, incluye un sustrato semiconductor 10, una capa de tunelización 20 formada sobre una superficie (en lo sucesivo denominada “superficie trasera”) del sustrato semiconductor 10, zonas conductoras 32 y 34 dispuestas sobre la capa de tunelización 20, y electrodos 42 y 44 conectados eléctricamente a las zonas conductoras 32 y 34. En el presente documento, las zonas conductoras 32 y 34 incluyen una primera zona conductora 32 de un primer tipo conductor y una segunda zona conductora 34 de un segundo tipo conductor, y los electrodos 42 y 44 incluyen un primer electrodo 42 conectado a la primera zona conductora 32 y un segundo electrodo 44 conectado a la segunda zona conductora 34. A continuación, en la presente realización, se ubican marcas de láser 38 (o “marcas”) en por lo menos una de entre la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34, en donde las marcas de láser 38 presentan una forma diferente de la del plano cristalino 39 del sustrato semiconductor 10 y las zonas conductoras 32 y 34. Además, la celda solar 100 incluye una película de pasivación de superficie trasera 40 dispuesta sobre las zonas conductoras 32 y 34. La celda solar 100 puede incluir, además, una película de pasivación (en lo sucesivo denominada “película de pasivación de superficie frontal”) 24 y una película antirreflexión 26, que están dispuestas sobre la otra superficie (en lo sucesivo denominada “superficie frontal”) del sustrato semiconductor 10. Los componentes mencionados anteriormente se describen a continuación en mayor detalle.

El sustrato semiconductor 10 puede incluir una zona base 110, que incluye un segundo dopante conductor a una concentración de dopante relativamente baja, y de esta manera, es del segundo tipo conductor. La zona base 110 puede estar formada de semiconductores cristalinos que incluyen el segundo dopante conductor. En un ejemplo, la zona base 110 puede estar formada de semiconductores monocristalinos o policristalinos (p. ej., silicio monocristalino o policristalino) que incluyen el segundo dopante conductor. En particular, la zona base 110 puede estar formada de semiconductores monocristalinos (p. ej., una oblea semiconductora monocristalina, y por ejemplo, una oblea de silicio semiconductora) que incluye el segundo dopante conductor. De esta manera, pueden conseguirse excelentes propiedades eléctricas basándose en la zona base 110 o el sustrato semiconductor 10, que presenta elevada cristalinidad y, de esta manera, pocos defectos.

El segundo tipo conductor puede ser un tipo p o un tipo n. En un ejemplo, en el caso de que la zona base 110 sea de un tipo n, la primera zona conductora 32 de un tipo p puede estar ampliamente formada de manera que forme una unión (p. ej., una unión pn, que produce portadores mediante conversión fotoeléctrica) junto con la zona base 110 con la capa de tunelización 20 interpuesta entre ellas, lo que puede resultar en una zona de conversión fotoeléctrica incrementada. En este caso, la primera zona conductora 32, que presenta una superficie grande, puede recolectar eficazmente huecos, que se desplazan con relativa lentitud, contribuyendo de esta manera a una mejora adicional de la eficiencia de conversión fotoeléctrica. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a ello.

Además, el sustrato semiconductor 10 puede incluir una zona de campo en la superficie frontal (o zona de campo) 130 dispuesta sobre la superficie frontal del sustrato semiconductor 10. La zona 130 de campo de la superficie frontal puede ser del mismo tipo conductor que la de la zona base 110, y puede presentar una concentración de dopante más alta que la zona base 110.

La presente realización ilustra que la zona 130 de campo en la superficie frontal está configurada como una zona dopada, que se forma mediante dopado del sustrato semiconductor 10 con un segundo dopante conductor a una concentración de dopante relativamente alta. De esta manera, la zona 130 de campo en la superficie frontal incluye segundos semiconductores cristalinos (monocristalinos o policristalinos) conductores y constituye una parte del sustrato semiconductor 10. En un ejemplo, la zona 30 de campo en la superficie frontal puede constituir una parte de un segundo sustrato semiconductor monocristalino conductor (p. ej., un sustrato de oblea de silicio monocristalino). A continuación, la concentración de dopante de la zona 130 de campo en la superficie frontal puede ser inferior a la concentración de dopante de la segunda zona conductora 34, que es del mismo segundo tipo conductor que la de la zona 130 de campo en la superficie frontal.

Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior. De esta manera, la zona 130 de campo en la superficie frontal puede formarse mediante dopado de una capa semiconductora separada (p. ej., una capa semiconductora amorfa, una capa semiconductora microcristalina, o una capa semiconductora policristalina), y no el sustrato semiconductor 10, con un segundo dopante conductor. Alternativamente, la zona 130 de campo en la superficie frontal puede configurase como una zona de campo, que funciona de manera similar a una capa (p. ej., la película 24 de pasivación en la superficie frontal y/o la película antirreflexión 26), que se forma en proximidad al sustrato semiconductor 10 y se dopa con una carga fija. Por ejemplo, en el caso de que la zona base 110 sea de un tipo n, la película 24 de pasivación en la superficie frontal puede estar formada de un óxido (p. ej., un óxido de aluminio) que presenta una carga negativa fija, de manera que forma una capa de inversión sobre la superficie de la zona base 110. De esta manera, la película 24 de pasivación en la superficie frontal puede utilizarse como una zona de campo. En este caso, el sustrato semiconductor 10 puede incluir únicamente la zona base 110 sin una zona de dopado separada, lo que puede minimizar los defectos del sustrato semiconductor 10. La zona 130 de campo en la superficie frontal que presenta diversas configuraciones puede formarse utilizando otros diversos métodos.

En el presente ejemplo, la superficie frontal del sustrato semiconductor 10 puede someterse a texturización, y de esta manera, puede presentar protrusiones que presenta, por ejemplo, una forma piramidal. La estructura texturizada formada sobre el sustrato semiconductor 10 puede presentar una forma dada (p. ej., una forma piramidal), la superficie exterior de la cual se forma a lo largo del plano cristalino específico (p. ej., el plano (111)) de los semiconductores). En el caso en que se incremente la rugosidad superficial mediante la formación de protrusiones sobre, por ejemplo, la superficie frontal del sustrato semiconductor 10 mediante texturización, resulta posible reducir la reflectancia de la luz introducida a través de la superficie frontal del sustrato semiconductor 10. De esta manera, la cantidad de luz que alcanza la unión pn, que está formada por la zona base 110 y la primera zona conductora 32, puede incrementarse, lo que puede minimizar la pérdida de luz.

Además, la superficie trasera del sustrato semiconductor 10 puede conformarse en una superficie plana relativamente lisa que presenta una rugosidad superficial inferior a la de la superficie frontal, mediante, por ejemplo, el pulido superficial de espejo. Ello se debe a que las propiedades de la celda solar 100 pueden variar considerablemente según las propiedades de la superficie trasera del sustrato semiconductor 10 en el caso en que tanto la primera como la segunda zonas conductoras 32 y 34 se formen sobre la superficie trasera del sustrato semiconductor 10 tal como en la presente realización. De acuerdo con lo anterior, la superficie trasera del sustrato semiconductor 10 no está provista de las protrusiones formadas mediante texturización, de manera que se consigue una pasivación mejorada, que en consecuencia puede mejorar las propiedades de la celda solar 100. Sin embargo, la realización de la presente invención no está limitada a lo anterior. En algunos casos, la superficie trasera del sustrato semiconductor 10 puede estar provista de protrusiones formadas mediante texturización. Son posibles otras diversas alteraciones o alternativas.

La capa de tunelización 20 se forma sobre la superficie trasera del sustrato semiconductor 10. En un ejemplo, la capa de tunelización 20 puede formarse de manera que entre en contacto con la superficie trasera del sustrato semiconductor 10, que puede resultar en una configuración simplificada y efectos túnel mejorados. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior.

La capa de tunelización 20 sirve de barrera a los electrones y huecos, impidiendo de esta manera que los portadores minoritarios pasen al través y dejando pasar únicamente los portadores mayoritarios, que se acumulan en una porción contigua a la capa de tunelización 20 y, de esta manera, presentan la cantidad de energía dada o una superior. A continuación, los portadores mayoritarios, que presentan la energía de energía dada o una superior, pueden pasar fácilmente por la capa de tunelización 20 gracias a efectos de tunelización. Además, la capa de tunelización 20 puede servir de barrera de difusión, que evita que el dopante de las zonas conductoras 32 y 34 se difunda hasta el sustrato semiconductor 10. La capa de tunelización 20 puede incluir diversos materiales para permitir la tunelización de los portadores mayoritarios. En un ejemplo, la capa de tunelización 20 puede incluir un óxido, un nitruro, semiconductores y un polímero conductor. En particular, la capa de tunelización 20 puede ser una capa de óxido de silicio, que está formada de un óxido de silicio. Ello se debe a que la capa de óxido de silicio presenta una pasivación excelente y, de esta manera, garantiza una fácil tunelización de los portadores.

A continuación, la capa de tunelización 20 puede formarse a través de la superficie trasera del sustrato semiconductor 10. De acuerdo con ello, la capa de tunelización 20 puede formarse fácilmente sin formación adicional de patrón.

Con el fin de conseguir suficientes efectos túnel, la capa de tunelización 20 puede ser más delgada que la película 40 de pasivación en la superficie trasera. En un ejemplo, el grosor de la capa de tunelización 20 puede ser de 5 nm o inferior (por ejemplo, de 2 nm o inferior, por ejemplo, comprendida en el intervalo de entre 0,5 nm y 2 nm). En el caso de que el grosor T de la capa de tunelización 20 exceda 5 nm, no ocurre una tunelización lisa, y en consecuencia, la celda solar 100 no puede funcionar. En el caso de que el grosor de la capa de tunelización 20 sea inferior a 0,5 nm, puede resultar difícil formar la capa de tunelización 20 con la calidad deseada. Cn el fin de mejorar adicionalmente los efectos túnel, el grosor de la capa de tunelización 20 puede ser de 2 nm o inferior (por ejemplo, comprendida en el intervalo de entre 0,5 nm y 2 nm). A continuación, con el fin de garantizar que la capa de tunelización 20 ejerce suficientes efectos, el grosor de la capa de tunelización 20 puede estar comprendido en el intervalo de entre 0,5 nm y 1,2 nm. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior, y el grosor de la capa de tunelización 20 puede presentar cualquiera de diversos valores.

Se dispone una capa semiconductora 30 que incluye las zonas conductoras 32 y 34 sobre la capa de tunelización 20. En un ejemplo, la capa semiconductora 30 puede formarse de manera que entre en contacto con la capa de tunelización 20, lo que puede resultar en una configuración simplificada y efectos túnel maximizados. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior.

En la presente realización, la capa semiconductora 30 incluye la primera zona conductora 32, que incluye un primer dopante conductor y, de esta manera, muestra un primer tipo conductor, y la segunda zona conductora 34, que incluye un segundo dopante conductor y, de esta manera, muestra un segundo tipo conductor. La primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34 pueden estar ubicadas en el mismo plano sobre la capa de tunelización 20. Es decir, no puede interponerse ninguna capa entre la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34 y la capa de tunelización 20, o en el caso de que se interponga otra capa entre la primera y la segunda zonas conductoras 32 y 34 y la capa de tunelización 20, una porción de la capa interpuesta sobre la primera zona conductora 32 y una porción de la capa interpuesta sobre la segunda zona conductora 34 presenta presentar la misma estructura apilada. Además, puede ubicarse una zona de barrera 36 entre la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34 en el mismo plano que la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34.

La primera zona conductora 32 forma la unión pn (o unión de túnel pn) junto con la zona base 110 con la capa de tunelización 20 interpuesta entre ellas, constituyendo de esta manera una zona emisora, que produce portadores mediante conversión fotoeléctrica.

A continuación, la primera zona conductora 32 puede incluir semiconductores (p. ej., silicio), que incluye un primer dopante conductor frente al tipo conductor de la zona base 110. En la presente realización, la primera zona conductora 32 está formada de una capa semiconductora dopada con un primer dopante conductor, que se forma sobre el sustrato semiconductor 10 (más particularmente, sobre la capa de tunelización 20) separadamente del sustrato semiconductor 10. De esta manera, la primera zona conductora 32 puede estar formada de una capa semiconductora, que presenta una estructura cristalina diferente de la del sustrato semiconductor 10, con el fin de formarla fácilmente sobre el sustrato semiconductor 10. Por ejemplo, la primera zona conductora 32 puede formare mediante dopado de una capa semiconductora amorfa, una capa semiconductora microcristalina o una capa semiconductora policristalina (p. ej., una capa de silicio amorfo, una capa de silicio microcristalino o una capa de silicio policristalino), que puede fabricarse fácilmente mediante diversos métodos, tales como, por ejemplo, la deposición, con un primer dopante conductor. El primer dopante conductor puede añadirse a la capa semiconductora en el procedimiento de formación de la capa semiconductora, o puede añadirse a la capa semiconductora después de la formación de la capa semiconductora, mediante la utilización de diversos métodos de dopado, tales como, por ejemplo, la difusión térmica y la implantación de iones.

A continuación, la primera zona conductora 32 puede incluir un primer dopante conductor, que presenta un tipo conductor opuesto al de la zona base 110. Es decir, en el caso de que el primer dopante conductor sea de un tipo p, el dopante puede seleccionarse de los elementos del grupo III, tales como, por ejemplo, boro (B), aluminio (Al), galio (Ga) e indio (In). En el caso de que el primer dopante conductor sea de un tipo n, el dopante puede seleccionarse de los elementos del grupo V, tales como, por ejemplo, fósforo (P), arsénico (As), bismuto (Bi) y antimonio (Sb). En un ejemplo, el primer dopante conductor puede ser boro (B) de un tipo p.

La segunda zona conductora 34 es una zona de campo en la superficie trasera, que forma un campo en la superficie trasera de manera que evita la pérdida de portadores debido a la recombinación sobre la superficie del sustrato semiconductor 10 (más exactamente, sobre la superficie trasera del sustrato semiconductor 10).

A continuación, la segunda zona conductora 34 puede incluir semiconductores (p. ej., silicio), que incluyen un segundo dopante conductor, el tipo conductor del cual es igual al tipo conductor de la zona base 110. En la presente realización, la segunda zona conductora 34 está formada de una capa semiconductora dopada con un segundo dopante conductor, que se forma sobre el sustrato semiconductor 10 (más particularmente, sobre la capa de tunelización 20) por separado del sustrato semiconductor 10. De esta manera, la segunda zona conductora 34 puede estar formada de una capa semiconductora, que presenta una estructura cristalina diferente de la del sustrato semiconductor 10, con el fin de formare fácilmente sobre el sustrato semiconductor 10. Por ejemplo, la segunda zona conductora 34 puede formarse mediante dopado de una capa semiconductora amorfa, una capa semiconductora microcristalina o un capa semiconductora policristalina (p. ej., una capa de silicio amorfo, una capa de silicio microcristalino o una capa de silicio policristalino), que puede fabricare fácilmente mediante diversos métodos, tales como, por ejemplo, la deposición, con un segundo dopante conductor. El segundo dopante conductor puede añadirse a la capa semiconductora en el procedimiento de formación de la capa semiconductora, o puede añadirse a la capa semiconductora después de formar la capa semiconductora, mediante la utilización de diversos métodos de dopado, tales como, por ejemplo, la difusión térmica y la implantación de iones.

A continuación, la segunda zona conductora 34 puede incluir un segundo dopante conductor, que es del mismo tipo conductor que el de la zona base 110. Es decir, en el caso de que el segundo dopante conductor sea de un tipo n, el dopante puede seleccionarse de elementos del grupo V, tales como, por ejemplo, fósforo (P), arsénico (As), bismuto (Bi) y antimonio (Sb). En el caso de que el segundo dopante conductora sea de un tipo p, el dopante puede seleccionarse de elementos del grupo III, tales como, por ejemplo, boro (B), aluminio (Al), galio (Ga) e indio (In). En un ejemplo, el segundo dopante conductor puede ser fósforo ((P) de un tipo n.

Además, la zona de barrera 36 está ubicada entre la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34 de manera que la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34 están separadas una de la otra por la zona de barrera 36. En el caso de que la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34 entre en contacto entre sí, puede ocurrir un cortocircuito, que causa el deterioro del rendimiento de la celda solar 100. De acuerdo con lo anterior, en la presente realización, la zona de barrera 36 puede estar ubicada entre la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34, de manera que se evite un cortocircuito innecesario.

La zona de barrera 36 puede incluir cualquiera de diversos materiales, que pueden aislar sustancialmente una de otra la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34. Es decir, la zona de barrera 36 puede formarse, por ejemplo, de un material de aislamiento no dopado (p. ej., un óxido o un nitruro). Alternativamente, la zona de barrera 36 puede incluir semiconductores intrínsecos. A continuación, la primera zona conductora 32, la segunda zona conductora 34 y la zona de barrera 36 se forman de los mismos semiconductores (p. ej., silicio amorfo, silicio microcristalino o silicio policristalino), de manera que se formen sucesivamente y entre en contacto mutuo en superficies laterales de los mismos, y la zona de barrera 36 puede estar formada de semiconductores de tipo i (intrínsecos), que no incluyen sustancialmente ningún dopante. En un ejemplo, al formar una capa semiconductora, que incluye un material semiconductor, y seguidamente se dope una porción de la capa semiconductora con un primer dopante conductor de manera que se forme la primera zona conductora 32 y se dope una porción de la capa semiconductora restante con un segundo dopante conductor de manera que se forme la segunda zona conductora 34, la porción remanente que resulta en la que no se ha formado la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34, puede constituir la zona de barrera 36. De esta manera, la formación de la primera zona conductora 32, la segunda zona conductora 34 y la zona de barrera 36 pueden simplificarse.

Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior. De esta manera, en el caso de que la zona de barrera 36 se forme por separado de la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34, el grosor de la zona de barrera 36 puede diferir del grosor de la primera zona conductora 32 y de la segunda zona conductora 34. En un ejemplo, con el fin de evitar más eficazmente los cortocircuitos de la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34, la zona de barrera 36 puede ser más gruesa que la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34. Alternativamente, con el fin de reducir los materiales requeridos para formar la zona de barrera 36, la zona de barrera 36 puede ser más delgada que la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34. Evidentemente son posibles diversas otras alteraciones o alternativas. Además, el material constituyente básico de la zona de barrera 36 puede diferir de los materiales de la primera zona conductora 32 y de la segunda zona conductora 34.

Además, la presente realización ilustra que la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34 están totalmente separadas una de otra por la zona de barrera 36. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior.

De acuerdo con lo anteriormente expuesto, la zona de barrera 36 puede formarse de manera que cause que la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34 estén separadas una de otra únicamente en una porción del límite entre ellas. De esta manera, la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34 pueden entrar en contacto entre sí en el límite restante entre ellas.

En este caso, la primera zona conductora 32, que es de un tipo conductor diferente del tipo de la zona base 110, puede ser más ancha que la segunda zona conductora 34, que es del mismo tipo conductor que el de la zona base 110. De esta manera, puede formarse una unión pn más ancha entre la zona base 110 y la primera zona conductora 32 a través de la capa de tunelización 20. A continuación, en el caso de que el tipo conductor de la zona base 110 y la segunda zona conductora 34 sea de un tipo n y el tipo conductor de la primera zona conductora 32 sea un tipo p, los huecos, que se mueven con relativa lentitud, pueden recolectarse eficazmente en la amplia primera zona conductora 32. La configuración en planta de la primera zona conductora 32, la segunda zona conductora 34 y la zona de barrera 36 se describirán posteriormente en mayor detalle en referencia a la fig. 2.

La película 40 de pasivación en la superficie trasera se forma sobre la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34, y la zona de barrera 36, sobre la superficie trasera del sustrato semiconductor 10. En un ejemplo, la película 40 de pasivación en la superficie trasera puede estar en contacto con la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34, y la zona de barrera 36, de manera que se consiga una configuración simplificada. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior.

La película 40 de pasivación en la superficie trasera incluye porciones 402 y 404 de contacto para la conexión eléctrica de las zonas conductoras 32 y 34, y los electrodos 42 y 44. Las porciones 402 y 404 de contacto incluyen una primera porción 402 de contacto para la conexión de la primera zona conductora 32 y el primer electrodo 42, y la segunda porción 404 de contacto, para la conexión de la segunda zona conductora 34 y el segundo electrodo 44. De esta manera, la película 40 de pasivación en la superficie trasera sirve para evitar que la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34 se conecten a electrodos incorrectos (es decir, el segundo electrodo 44 en el caso de la primera zona conductora 32 y el primer electrodo 42 en el caso de la segunda zona conductora 34). Además, la película 40 de pasivación en la superficie trasera puede presentar los efectos de pasivación de la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34, y/o de la zona barrera 36.

La película 40 de pasivación en la superficie trasera puede ser una película única o una película multicapa, que incluye, por ejemplo, óxido de silicio, nitruro de silicio, nitruro de óxido de silicio, carburo de silicio o silicio amorfo. La película 40 de pasivación en la superficie trasera puede estar ubicada en una porción de la capa semiconductora 30 en la que no están ubicados los electrodos 42 y 44. La película 40 de pasivación en la superficie trasera puede ser más gruesa que la capa de tunelización 20. Ello puede resultar en propiedades mejoradas de aislamiento y pasivación. Son posibles otras diversas alteraciones o alternativas.

En un ejemplo, en la presente realización, la película 24 de pasivación en la superficie frontal y/o la película antirreflexión 26, y la película 40 de pasivación en la superficie trasera pueden no incluir ningún dopante, con el fin de conseguir propiedades excelentes de aislamiento y pasivación.

Los electrodos 42 y 44, que están dispuestos sobre la superficie trasera del sustrato semiconductor 10, incluyen el primer electrodo 42, que está eléctrica y físicamente conectado a la primera zona conductora 32, y el segundo electrodo 44, que está eléctrica y físicamente conectado a la segunda zona conductora 34.

El primer y segundo electrodos 42 y 44 pueden incluir diversos materiales metálicos. Además, el primer y segundo electrodos 42 y 44 pueden presentar cualquiera de otras diversas formas en planta, de manera que no estén conectadas eléctricamente entre sí, sino que estén conectadas, respectivamente, a la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34, de manera que recolecten y transmitan los portadores producidos al exterior. Es decir, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a la forma en planta del primer y segundo electrodos 42 y 44.

En lo sucesivo, la forma en planta de la primera zona conductora 32, de la segunda zona conductora 34 y de la zona de barrera 36, y el primer y segundo electrodos 42 y 44, se describirán en detalle en referencia a las figs. 1 y 2. En referencia a las figs. 1 y 2, en la presente realización, la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34 presentan una forma alargada de manera que formen tiras, respectivamente, y están dispuestas alternadamente en la dirección que cruza la dirección longitudinal de las mismas. La zona de barrera 36 puede estar ubicada entre la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34, de manera que la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34 están separadas entre sí por la zona de barrera 36. En las figs. 1 y 2, una pluralidad de primeras zonas conductoras 32 separadas entre sí, pueden conectarse unas a las otras en un borde, y una pluralidad de segundas zonas conductoras 34 separadas entre sí, pueden conectarse unas a la otras en un borde opuesto. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior.

A continuación, tal como se ha descrito anteriormente, la primera zona conductora 32 puede ser más ancha que la segunda zona conductora 34. En un ejemplo, las superficies de la primera zona conductora 32 y de la segunda zona conductora 34 pueden ajustarse proporcionando a la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34 anchuras diferentes. Es decir, la anchura W1 de la primera zona conductora 32 puede ser mayor que la anchura W2 de la segunda zona conductora 34.

Además, el primer electrodo 42 puede presentar la forma de una tira, de manera que se corresponda con la primera zona conductora 32, y el segundo electrodo 44 puede presentar una forma de tira de manera que se corresponda con la segunda zona conductora 34. Son posibles otras diversas alteraciones o alternativas. Además, en las figs. 1 y 2, puede conectarse una pluralidad de primeros electrodos 42 unos a otros en un extremo, y puede conectarse una pluralidad de segundos electrodos unos a otros en un borde opuesto. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior.

En referencia nuevamente a la fig. 1, la película 24 de pasivación en la superficie frontal y/o la película antirreflexión 26 puede disponerse sobre la superficie frontal del sustrato semiconductor 10 (más exactamente, sobre la zona 130 de campo en la superficie frontal formada sobre la superficie frontal del sustrato semiconductor 10). En algunas realizaciones, solo la película 24 de pasivación en la superficie frontal puede formarse sobre el sustrato semiconductor 10, solo la película antirreflexión 26 puede formarse sobre el sustrato semiconductor 10, o la película 24 de pasivación en la superficie frontal y la película antirreflexión 26 pueden disponerse secuencialmente sobre el sustrato semiconductor 10. La fig. 1 ilustra que la película 24 de pasivación en la superficie frontal y la película antirreflexión 26 pueden formarse secuencialmente sobre el sustrato semiconductor 10 de manera que el sustrato semiconductor 10 entre en contacto con la película 24 de pasivación en la superficie frontal. Sin embargo, la realización del a presente invención no se encuentra limitada a lo anterior, y el sustrato semiconductor 10 puede entrar en contacto con la película antirreflexión 26. Son posibles otras diversas alteraciones o alternativas.

La película 24 de pasivación en la superficie frontal y la película antirreflexión 26 puede estar formada sustancialmente en la totalidad de la superficie frontal del sustrato semiconductor 10. En el presente documento, la expresión “formada en toda la superficie frontal” incluye el significado de estar formado físicamente por completo en toda la superficie frontal, así como el significado de estar formado de manera que excluye inevitablemente una porción de la misma.

La película 24 de pasivación en la superficie frontal está formada de manera que entra en contacto con la superficie frontal del sustrato semiconductor 10, causando de esta manera la pasivación de defectos en la masa o en la superficie frontal del sustrato semiconductor 10. De esta manera, resulta posible incrementar el voltaje de apertura de la celda solar 100 mediante la eliminación de sitios de recombinación de portadores minoritarios. La película antirreflexión 26 reduce la reflectancia de luz introducida en la superficie frontal del sustrato semiconductor 10. De esta manera, puede incrementarse la cantidad de luz, que alcanza la unión pn formada en la interfaz entre la zona base 110 y la primera zona conductora 32. Ello puede incrementar la corriente de cortocircuito (Icc) de la celda solar 100. Tal como se ha descrito anteriormente, mediante la provisión de la película 24 de pasivación en la superficie frontal y la película antirreflexión 26, puede incrementarse el voltaje de apertura y la corriente de cortocircuito de la celda solar 100, lo que puede resultar en una eficiencia mejorada de la celda solar 100.

La película 24 de pasivación en la superficie frontal y/o la película antirreflexión 26 pueden estar formadas de diversos materiales. En un ejemplo, la película 24 de pasivación en la superficie frontal y la película antirreflexión 26 pueden ser una única película, o una película multicapa que presenta la forma de una combinación de dos o más película, seleccionadas del grupo de una película de nitruro de silicio, una película de nitruro de silicio que contiene hidrógeno, una película de óxido de silicio, una película de nitruro de óxido de silicio, una película de óxido de aluminio, una película de carburo de silicio, MgF2, ZnS, TO2 y CeO2. En un ejemplo, la película 24 de pasivación en la superficie frontal puede ser una película de óxido de silicio formada sobre el sustrato semiconductor 10, y la película antirreflexión 26 puede adoptar la forma de una pila en la que se apila una sobre otra una película de nitruro de silicio y una película de carburo de silicio.

En referencia a las figs. 1 y 2, en la presente realización, las marcas de láser 38, que presentan una forma diferente de la del plano cristalino 39 del sustrato semiconductor 10 y la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34, están ubicadas en por lo menos una de la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34. Ello se debe a que las marcas de láser 38 se mantienen en la capa semiconductora 30 (o ver el número de referencia 300 en la fig. 4G) en el caso de que se utilice un láser para formar un patrón en una primera capa de dopado (ver el número de referencia 310 en la fig. 4E) para la formación o dopado de la primera zona conductora 32 y/o una capa de máscara (ver el número de referencia 314 en la fig. 4G) para la formación o dopado de la segunda zona conductora 34. El procedimiento de formación de la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34 se describirán en detalle con respecto al método de fabricación.

En lo sucesivo en el presente documento, se describe a título de ejemplo el caso en que se forma una segunda abertura (ver el número de referencia 314a en la fig. 4G) en la capa 314 de máscara mediante grabado láser con el fin de exponer una porción correspondiente de la segunda zona conductora 34, causando de esta manera las marcas de láser 38 en la segunda zona conductora 34.

Las marcas de láser 38 son ubicaciones que son fundidas por un láser y a continuación cristalizan nuevamente, presentando de esta manera una estructura cristalina y/o una estructura de grano cristalino diferente de la de la porción circundante, y por lo tanto se perciben de manera diferente de la porción circundante al utilizar, por ejemplo, un microscopio. Las marcas de láser 38 no presentan ningún efecto negativo sobre las propiedades de la capa semiconductora 30. Por ejemplo, al observar las marcas de láser 38 utilizando un microscopio, las marcas de láser 38 pueden presentar una forma diferente de la del plano cristalino 39 del sustrato semiconductor 10 y la capa semiconductora 30 (o la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34 después del dopado), y puede observarse o percibirse como más oscuras o más brillantes que la porción circundante.

Las marcas de láser 38 pueden presentar una posibilidad elevada de formarse localmente sobre algunas ubicaciones en la zona sobre la que se hace incidir el láser, en lugar de formarse sobre toda la zona. Es decir, las marcas de láser 38 pueden incluir principalmente marcas de láser externas (o marcas externas) 38a, que se forman a lo largo del borde de la segunda zona conductora 34. Además, las marcas de láser 38 incluyen, además, marcas de láser internas (o marcas internas) 38b, que se forman en el interior de la segunda zona conductora 34. Aunque el círculo ampliado de la fig. 1 ilustra que las marcas de láser 38 incluyen la marca de láser externa 38a y la marca de láser interna 38b, que están presentes en ubicaciones arbitrarias en la dirección del grosor de las zonas conductoras 32 y 34, ello es meramente una ilustración esquemática para una descripción clara, y la realización del a presente invención no se encuentra limitada a lo anterior. Es decir, puede resultar difícil en la práctica comprobar las marcas de láser 38 en la sección transversal de las zonas conductoras 32 y 34, y las marcas de láser 38 pueden formarse a través del grosor completo de las zonas conductoras 32 y 34, de manera que penetren en el grosor de las zonas conductoras 32 y 34.

En la presente realización, las marcas de láser 38 no se forman durante la formación de las porciones 402 y 404 de contacto, que penetran en el primer y segundo electrodos 42 y 44 para la conexión de los electrodos 42 y 44 y las zonas conductoras 32 y 34, sino que se forman durante la formación de las zonas conductoras 32 y 34. De esta manera, las marcas de láser 38 pueden formarse sin ninguna relación con las porciones 402 y 404 de contacto. En particular, debido a que las marcas de láser externas 38a están ubicadas en proximidad a los bordes de las zonas conductoras 32 y 34, las marcas de láser externas 38a pueden ubicarse en el exterior de las porciones 402 y 404 de contacto, que son menores que las zonas conductoras 32 y 34, y pueden estar separadas de las porciones 402 y 404 de contacto. Además, debido a que las marcas de láser internas 38b no presentan ninguna relación con las porciones 402 y 404 de contacto, las marcas de láser internas 38b pueden proporcionarse en ubicaciones en donde se forman las porciones 402 y 404 de contacto, o pueden proporcionarse en ubicaciones en las que no se forman las porciones 402 y 404 de contacto.

Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior.

De esta manera, al contrario que la presente realización, en el caso de que las porciones 402 y 404 de contacto presenten una anchura o superficie igual o similar a las de las zonas conductoras 32 y 34, pueden formarse marcas de láser externas 38a en proximidad a los bordes de las porciones 402 y 404 de contacto, que corresponden a los bordes de las zonas conductoras 32 y 34.

Tal como se ha descrito anteriormente, en la presente realización, la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34 pueden incluir una pluralidad de zonas formadas en paralelo entre sí, y presentar una disposición de tiras. En este caso, las marcas de láser externas 38a pueden adoptar la forma de líneas que se extienden en una gran longitud a lo largo de bordes longitudinales opuestos de la segunda zona conductora 34. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior, y resulta suficiente que las marcas de láser externas 38a se formen a lo largo del borde de la segunda zona conductora 34.

A continuación, las marcas de láser externas 38a pueden formarse a lo largo de todo el borde de la segunda zona conductora 34, y pueden estar desconectadas en algunas porciones. Aunque las marcas de láser externas 38a presenten algunas porciones desconectadas, las marcas de láser externas 38a pueden estar ubicadas en la mayor parte (es decir, 50 % o más) del borde de la segunda zona conductora 34.

Las marcas de láser internas 38b, que se forman en el interior de la segunda zona conductora 34, también se encuentran presentes.

En el caso de que no haya marcas de láser internas 38b, lo que no es el caso en la presente invención, ello significa que la mayor porción de la segunda zona conductora 34 (o una capa semiconductora correspondiente 300) no experimenta ninguna variación en estructura cristalina con la formación de patrón con láser. Por lo tanto, puede apreciarse que la capa semiconductora 300 no resulta afectada en gran medida por la formación de patrón con láser. En consecuencia, puede apreciarse que se mantienen las propiedades de diseño de la segunda zona conductora 34.

Incluso en presencia de marcas de láser internas 38b, las marcas de láser externas 38a pueden ser más densas que las marcas de láser internas 38b. Es decir, la densidad de las marcas de láser externas 38a (es decir, la proporción entre la porción en la que se ubican las marcas de láser externas 38a y la superficie de borde total de la segunda zona conductora 34) es mayor que la densidad de las marcas de láser internas 38b (es decir, la proporción de la porción en la que las marcas de láser internas 38b están ubicadas en la superficie interna total de la segunda zona conductora 34). Aunque no resulta claramente visible, aparentemente las marcas de láser internas 38b no se forman en gran medida en el interior de la segunda zona conductora 34, sobre la que se hace incidir uniformemente el láser, aunque se forma a una densidad relativamente elevada sobre el borde de la segunda zona conductora 34, que es el límite entre la porción sobre la que se hace incidir el láser y la porción sobre la que no se hace incidir el láser.

Las marcas de láser internas 38b pueden adoptar la forma de líneas que cruzan las marcas de láser externas 38a. En el caso de que un láser presente una superficie más pequeña (más particularmente, una longitud más pequeña) que la segunda zona conductora 34 se utilice al formar la segunda forma conductora 34, tal como se ilustra en la fig.

5, los haces de láser se solapan entre sí para eliminar la capa 314 de máscara, donde se forma la segunda abertura 314a a fin de exponer una porción correspondiente a la segunda zona conductora 34. De esta manera, las marcas de láser internas 38b pueden formarse en las ubicaciones en las que los haces de láser se solapan entre sí. En este caso, las marcas de láser internas 38b pueden formarse como líneas que se extienden en la dirección que cruza las marcas de láser externas 38a. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior, y las marcas de láser internas 38b pueden presentar cualquiera de diversas formas dependiendo, por ejemplo, de la forma del haz de láser. Además, las marcas de láser internas 38b pueden presentar cualquiera de diversas formas, tales como una curva cerrada circular o irregular, o un polígono.

La fig. 3 es una microfotografía que ilustra una celda solar 100 según un ejemplo. Para una mejor comprensión, en la fig. 3, (a) ilustra la microfotografía original de la celda solar 100 y (b) ilustra más claramente las marcas de láser 38. En referencia a la fig. 3, debido a que se forman protrusiones piramidales sobre la superficie frontal del sustrato semiconductor 10 mediante texturización, se observa que el plano cristalino 39 presenta una forma aproximadamente cuadrada de manera que se corresponda al fondo de la protrusión piramidal. Además, puede apreciarse la ubicación de las marcas de láser externas 38a, que adoptan la forma de líneas largas que presentan una forma diferente de la del plano cristalino 39 del sustrato semiconductor 10, y las marcas de láser internas 38b, que presentan una forma aproximadamente circular.

La realización anteriormente descrita ilustra que las marcas de láser 38 están ubicadas en la segunda zona conductora 34, que es de un tipo conductor diferente al tipo de la zona base 110, entre la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34, y que no se encuentran marcas de láser 38 en la primera zona conductora 32, que es del mismo tipo conductor que el tipo de la zona base 110. En este caso, el láser puede utilizarse para formar la segunda abertura 314a para la segunda zona conductora 32, que forma una zona de campo en la superficie trasera y presenta una superficie relativamente pequeña, lo que puede reducir, por ejemplo, el tiempo de procesamiento de formación de patrón con láser.

Sin embargo, el ejemplo no se limita a lo anterior. De esta manera, la primera zona conductora 32 puede incluir las marcas de láser 38 y la segunda zona conductora 34 puede no presentar marcas de láser 38. Es decir, las marcas de láser 38 pueden formarse en el borde de la primera zona conductora 32 y pueden no formarse en el borde de la segunda zona conductora 34. Ello se debe a que, con la formación de la primera zona conductora 32, se forma una abertura para exponer la porción correspondiente a la primera zona conductora 32 utilizando un láser, y la formación de patrón de la capa 314 de máscara para formar la segunda zona conductora 34 no se lleva a cabo utilizando un láser. Alternativamente, cada una de la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34 puede presentar las marcas de láser 38. Es decir, las marcas de láser externas 38a pueden formarse en los bordes de la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34 y las marcas de láser internas 38b se forman sobre por lo menos una de la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34.

Al introducir luz en la celda solar 100 de acuerdo con la presente realización, se producen electrones y huecos mediante conversión fotoeléctrica en la unión pn, que se forma entre la zona base 110 y la primera zona conductora 32, y los electrones y huecos producidos se desplazan a la primera zona conductora 32 y a la segunda zona conductora 34 mediante tunelización a través de la capa de tunelización 20, y después se desplazan al primer y segundo electrodos 42 y 44. De esta manera, se produce energía eléctrica.

La celda solar 100 de contacto posterior, en la que se forman los electrodos 42 y 44 sobre la superficie trasera del sustrato semiconductor 10 y no se forma ningún electrodo sobre la superficie frontal del sustrato semiconductor 10, tal como en la presente realización, puede minimizar la pérdida por sombreado en la superficie frontal del sustrato semiconductor 10. De esta manera, puede mejorarse la eficiencia de la celda solar 100. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a ello.

Además, debido a que la primeria y segunda zonas conductoras 32 y 34 se forman sobre el sustrato semiconductor 10 con la capa de tunelización 20 interpuesta entre ellas, la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34 se configuran como una capa separada del sustrato semiconductor 10. De esta manera, la pérdida de luz debida a la recombinación puede minimizarse en comparación con el caso en que se utiliza una zona dopante, formada mediante dopado del sustrato semiconductor 10 con un dopante, a modo de zona conductora.

Además, las marcas de láser 38 se forman sobre por lo menos una de la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34 utilizando un láser durante la formación de patrón que se lleva a cabo para formar por lo menos una de la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34. Debido a que el daño es muy pequeño en comparación con el daño causado por el grabado húmedo aunque se realicen las marcas de láser 38, la formación de patrones utilizando un láser puede minimizar daños en la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34. De esta manera, puede mejorarse la eficiencia de la celda solar 100. Además, la utilización de un láser puede simplificar el método de fabricación, resultando en una productividad mejorada. Lo anterior se describirá posteriormente en mayor detalle en relación con el método de fabricación de la celda solar 100.

El método de fabricación de la celda solar 100 que presenta la configuración anteriormente descrita se describirá en detalle en referencia a las figs. 4A a 4K. Las figs. 4A a 4K son vistas de una sección que ilustra el método de fabricación de la celda solar de acuerdo con una realización del a presente invención.

En primer lugar, tal como se ilustra en la fig. 4A, se forma una capa de tunelización 20 sobre la superficie trasera de un sustrato semiconductor 10, que incluye una zona base 110 que presenta un segundo dopante conductor.

En la presente realización, el sustrato semiconductor 10 puede ser un sustrato de silicio (p. ej., una oblea de silicio) que presenta un dopante de tipo n. El dopante de tipo n puede seleccionarse de los elementos del grupo V, tales como, por ejemplo, fósforo (P), arsénico (As), bismuto (Bi) y antimonio (Sb). Sin embargo, la realización del a presente invención no se encuentra limitada a lo anterior, y la zona base 110 puede ser un dopante de tipo p.

La capa de tunelización 20 puede formarse en toda la superficie trasera del sustrato semiconductor 10. En el presente documento, la capa de tunelización 20 puede formarse mediante, por ejemplo, crecimiento térmico o deposición química (p. ej., deposición química en fase vapor potenciada por plasma (PECVD, por sus siglas en inglés) o deposición química en fase vapor a baja presión (LPCVD, por sus siglas en inglés)). Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior, y la capa de tunelización 20 puede formarse mediante otros diversos métodos.

Aunque la fig. 4A ilustra que la capa de tunelización 20 se forma únicamente sobre la superficie trasera del sustrato semiconductor 10, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a ello. La capa de tunelización 20 puede formarse adicionalmente sobre la superficie frontal y/o la superficie lateral del sustrato semiconductor 10 según el método de formación de la capa de tunelización 20. La capa de tunelización 20, que se forma sobre, por ejemplo, la superficie frontal del sustrato semiconductor 10, puede eliminarse posteriormente en una operación separada.

Seguidamente, tal como se ilustra en las figs. 4B a 4H, se forma una capa semiconductora 30, que incluye primera y segunda zonas conductoras 32 y 34, sobre la capa de tunelización 20. A continuación, puede formarse una textura y una zona 130 de campo en la superficie frontal, sobre la superficie frontal del sustrato semiconductor 10. Ello se describirá posteriormente en mayor detalle.

En primer lugar, tal como se ilustra en la fig. 4B, se forma una capa semiconductora 300, que presenta una estructura cristalina y está formada de semiconductores intrínsecos, sobre la capa de tunelización 20, que se ha formado sobre la superficie trasera del sustrato semiconductor 10. La capa semiconductora 300 puede estar formar de semiconductores microcristalinos, amorfos o policristalinos. En un ejemplo, la capa semiconductora 300 puede formarse mediante, por ejemplo, crecimiento térmico o deposición química (p. ej., PECVD o LPCVD). Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior, y la capa semiconductora 300 puede formarse mediante otros diversos métodos.

Aunque la fig. 4B ilustra que la capa semiconductora 300 se forma únicamente sobre la superficie trasera del sustrato semiconductor 10, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a ello. Según el método de formación de la capa semiconductora 300, la capa semiconductora 300 puede formarse adicionalmente sobre la superficie frontal y/o la superficie lateral del sustrato semiconductor 10. La capa semiconductora 300 formada sobre, por ejemplo, la superficie frontal del sustrato semiconductor 10 puede eliminarse posteriormente en una operación separada.

Seguidamente, tal como se ilustra en la fig. 4C, la superficie frontal del sustrato semiconductor 10 puede someterse a texturización, de manera que se forman protrusiones sobre la superficie frontal del sustrato semiconductor 10. La texturización de la superficie frontal del sustrato semiconductor 10 puede ser texturización húmeda o seca. La texturización húmeda puede llevarse a cabo mediante inmersión del sustrato semiconductor 10 en una solución de texturización. La texturización húmeda presenta la ventaja de un tiempo de procesamiento corto. La texturización seca es el procedimiento de corte de la superficie del sustrato semiconductor 10 utilizando, por ejemplo, una rejilla de diamante o láser, y puede causar un tiempo de procesamiento extendido y daños en el sustrato semiconductor 10, aunque puede resultar en la formación de protrusiones uniformes. Además, el sustrato semiconductor 10 puede texturizarse mediante, por ejemplo, grabado iónico reactivo (RIE, por sus siglas en inglés). Tal como se ha descrito anteriormente, en la realización de la presente invención, el sustrato semiconductor 10 puede texturizarse mediante diversos métodos.

La presente realización ilustra que la superficie frontal del sustrato semiconductor 10 se texturiza después de formar la capa semiconductora 300 y antes de formar la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a ello. De esta manera, la superficie frontal del sustrato semiconductor 100 puede texturizarse antes de formar la capa semiconductora 300, después de formar la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34, o en un procedimiento separado.

Seguidamente, tal como se ilustra en las figs. 4D y 4E, se forma una primera capa de dopado 310, que incluye un primer dopante conductor y presenta una primera abertura 310a, sobre la capa semiconductora 300. A continuación, puede disponerse adicionalmente una capa 312 no dopada sobre la primera capa de dopado 310. La capa no dopada 312 presenta el mismo patrón que el de la primera capa de dopado 310 y, de esta manera, presenta una primera abertura 312a.

Por ejemplo, tal como se ilustra en la fig. 4D, en primer lugar se forma la primera capa de dopado 310 sobre la totalidad de la capa semiconductora 300. A continuación, puede formarse la capa no dopada 312 sobre la totalidad de la primera capa de dopado 310.

La primera capa de dopado 310 incluye el primer dopante conductor y sirve para proporcionar a la capa semiconductora 300 el primer dopante conductor mediante difusión en un procedimiento de dopado (ver la fig. 4H). En el procedimiento de dopado, la capa no dopada 312 sirve para evitar que el primer dopante conductor incluido en la primera capa de dopado 310 se difunda hacia el exterior y para evitar la introducción de sustancias externas innecesarias en la capa semiconductora 300.

La primera capa de dopado 310 puede estar formada de cualquiera de diversos materiales, que incluyen el primer dopante conductor. Además, la capa no dopada 312 puede estar formada de cualquiera de diversos materiales, que no incluye cualquiera del primer dopante y el segundo dopante. En un ejemplo, la primera capa de dopado 310 puede incluir vidrio de borosilicato (BSG, por sus siglas en inglés) y la capa no dopada 312 puede incluir vidrio de silicato no dopado (USG, por sus siglas en inglés). Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior, y la primera capa de dopado 310 y la capa no dopada 312 pueden incluir otros diversos materiales, excluyendo los materiales anteriormente mencionados. En un ejemplo, en el caso de que la primera capa de dopado 310 sea de un tipo n, la primera capa de dopado 310 puede incluir vidrio de silicato de fósforo (PSG, por sus siglas en inglés).

Seguidamente, tal como se ilustra en la fig. 4E, la primera capa de dopado 310 y la capa no dopada 312 reciben un patrón para formar las primeras aberturas 310a y 312a en la porción en la que por lo menos se formará la segunda zona conductora 34. La formación de patrón de la primera capa de dopado 310 y la capa no dopada 312 puede llevarse a cabo utilizando diversos métodos, que pueden eliminar porciones de la primera capa de dopado 310 y de la capa no dopada 312. En un ejemplo, las porciones específicas de la primera capa de dopado 310 y la capa no dopada 312 pueden eliminarse mediante grabado utilizando una máscara o pasta de grabado.

Las figs. 4D y 4E y la descripción anterior ilustran que la primera capa de dopado 310 y la capa no dopada 312 están totalmente formadas, y después se graban de manera que dispongan de las primeras aberturas 310a y 312a en ellas. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a ello. De esta manera, durante la formación de la primera capa 310 d dopado y la capa no dopada 312, algunas partes de las mismas correspondientes a las primeras aberturas 310a y 312a podrían no formarse de manera que la primera capa de dopado 310 y la capa no dopada 312 que presenta las primeras aberturas 310a y 312a en ella pueden formarse directamente. Son posibles otras diversas alteraciones o alternativas.

En la presente realización, las primeras aberturas 310a y 312a pueden formarse en la porción en la que se formará la segunda zona conductora 34 y la porción en la que se formará la zona de barrera 36.

Seguidamente, tal como se ilustra en las figs. 4F y 4G, se forma una capa 314 de máscara, que presenta una segunda abertura 314a en ella, de manera que se exponga por lo menos una porción de las primeras aberturas 310a y 312a, cubriendo simultáneamente la primera capa de dopado 310 y la capa no dopada 312.

Tal como se ilustra en la fig. 4F, la capa 314 de máscara se forma sobre la totalidad de la superficie trasera del sustrato 10. La capa 314 de máscara sirve para evitar que el segundo dopante conductor se difunda a la porción, en la que se forma la capa 314 de máscara, en el procedimiento de dopado. La capa 314 de máscara puede estar formada de cualquiera de diversos materiales, que es un material no dopado que no presenta un segundo dopante conductor y es capaz de impedir la difusión del segundo dopante conductor. En un ejemplo, la capa 314 de máscara puede ser una capa simple que incluye un óxido de silicio, un nitruro de silicio, silicio amorfo intrínseco, o un carburo de silicio (SiC). En particular, en el caso de que la capa 314 de máscara sea una capa única formada de un carburo de silicio, la capa 314 de máscara puede impedir eficazmente la difusión del dopante. Además, la capa 314 de máscara, que es una capa única formada de carburo de silicio, puede procesarse fácilmente utilizando un láser de manera que presente la forma deseada, y puede eliminarse fácilmente utilizando una solución de grabado (p. ej., una solución ácida, por ejemplo, ácido fluorhídrico (HF)) después del procedimiento de dopado.

En un ejemplo, la capa 314 de máscara puede formarse mediante deposición. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a ello y pueden aplicarse otros diversos métodos para formar la capa 314 de máscara.

Seguidamente, tal como se ilustra en la fig. 4G, la capa 314 de máscara se graba para formar la segunda abertura 314a en la porción en la que se formará la segunda zona conductora 34. En la presente realización, la segunda abertura 314a se forma mediante eliminación de una porción de la capa 314 de máscara mediante ablación láser utilizando un láser 316. En el caso de que la capa 314 de máscara se grabe utilizando el láser 316, la segunda abertura 314a, que presenta una anchura pequeña o cualquiera de diversos patrones deseados, puede formarse fácilmente. Además, puede minimizarse el daño a la capa semiconductora 300 basándose en, por ejemplo, el tipo y longitud de onda del láser 316.

El tipo, longitud de onda, anchura de pulso y magnitud de haz del láser 316 pueden seleccionarse para garantizar un grabado fácil de la capa 314 de máscara y para evitar el deterioro de las propiedades de la capa semiconductora 300.

En un ejemplo, con el grabado láser, el láser 316 puede presentar una longitud de onda de 1064 nm o inferior. Ello se debe a que resulta difícil producir un láser 316 que presente una longitud de onda superior a 1064 nm. Es decir, todas las longitudes de onda de la luz infrarroja, luz ultravioleta y luz visible pueden ser utilizadas para el láser 316. A continuación, en un ejemplo, el láser 316 puede ser un láser que presente una longitud de onda comprendida en el intervalo de entre 500 nm y 650 nm, es decir, un láser verde. En la presente realización, el láser 316 se utiliza para formar las primeras aberturas 310a y 312a y/o la segunda abertura 314a, que resultan necesarias para formar la primera zona conductora 32 y/o la segunda zona conductora 34, que presentan una mayor superficie que las porciones de contacto (ver las referencias 402 y 404 en la fig. 4K). De acuerdo con lo anterior, el láser 316 puede ser un láser verde que presenta una longitud de onda comprendida en el intervalo de entre 500 nm y 650 nm, que resulta adecuado para radiar una superficie grande y que es capaz de ser dirigido en una gran cantidad, de manera que se minimiza la deformación de, por ejemplo, la estructura cristalina y la forma de la capa semiconductora 300. De esta manera, no se pueden producir marcas de láser internas 38b dentro de la segunda zona conductora 34, que, sin embargo, no es el caso en la presente invención. Por otra parte, debido a que el láser ultravioleta se utiliza principalmente en el caso de que las porciones 402 y 404 de contacto presenten una superficie extremadamente pequeña, se produce una deformación importante de, por ejemplo, la estructura cristalina y la forma de la capa semiconductora 300, dejando de esta manera marcas de láser internas en la mayoría de casos.

Además, el láser 316 puede presentar una anchura de pulso comprendida entre femtosegundos (fs) y nanosegundos (ns), facilitando de esta manera el grabado. Además, el modo de haz del láser 316 puede ser de pulso único o de ráfaga de pulsos. La ráfaga de pulsos es un único haz láser dividido y emitido en forma de una pluralidad de pulsos. La utilización de la ráfaga de pulsos puede minimizar los daños en la capa semiconductora 300. Además, la magnitud del haz del láser 316 puede estar comprendida en un intervalo de entre 10 pm y 2 mm. En el caso de que la magnitud de haz (más particularmente, la longitud del haz) del láser 316 sea menor que la segunda zona conductora 34, tal como se ilustra en la fig. 5, el grabado puede llevarse a cabo solapando entre sí los haces láser en la dirección longitudinal. Se forma una marca de láser externa (ver el número de referencia 38a en la fig. 2) en el borde externo del haz láser, que es el límite entre la porción en la que se localiza el haz láser y la porción en la que no se localiza el haz láser, y una marca de láser interna (ver el número de referencia 38b en la fig. 2) se forma a lo largo de la porción en la que se solapan entre sí los haces láser. El haz láser puede presentar cualquiera de diversas formas, tales como una forma rectangular, una forma circular, una forma ovalada o una forma que presente extremos contrarios redondeados, tal como se ilustra en (a) a (d) de la fig. 5. Además, el haz láser puede presentar, por ejemplo, una forma cuadrada u octogonal. Por ejemplo, en el caso de que el haz láser presente una forma rectangular, tal como se ilustra en (a) de la fig. 5, la marca 38b de láser interna puede presentar la forma de una línea que cruza la marca 38a de láser externa. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a ello y pueden utilizarse diversas formas de láser.

La segunda abertura 314a formada en la capa 314 de máscara es una abertura de dopado para el dopado de la segunda zona conductora 34, y la forma de la segunda abertura 314a corresponde a la forma de la segunda zona conductora 34. En la presente realización, mediante la formación de la segunda abertura 314a, que es una abertura para dopado, utilizando el láser 316 en un procedimiento simplificado, resulta posible minimizar los daños a la capa semiconductora 300 durante la formación de la segunda abertura 314a.

Por otra parte, por ejemplo, se ha utilizado convencionalmente el grabado húmedo para formar la abertura para dopado. El grabado húmedo puede causar el grabado de la capa semiconductora (más particularmente, una capa semiconductora intrínseca no dopada) después de formar la abertura para dopado, causando de esta manera daños en la capa semiconductora o el deterioro de las propiedades de la misma. Además, el grabado húmedo causa, por ejemplo, un fenómeno de “subgrabado” (en inglés, “undercutting”), dificultando de esta manera la conformación precisa de la abertura para dopado en la forma deseada. Además, debe llevarse a cabo un procedimiento de grabado de una capa de máscara mediante aplicación de pasta para el grabado húmedo y eliminación posterior de la pasta, lo que puede complicar el procedimiento de fabricación debido a la complicación del grabado. En la configuración de contacto posterior, en la que tanto la primera como la segunda zona conductora se ubican en la superficie trasera del sustrato semiconductor, para el dopado de la primera y segunda zonas conductoras, pueden formarse y grabarse capas de dopado y/o capas de máscara para las zonas conductoras respectivas. En este caso, el procedimiento de fabricación puede resultar muy complicado.

En la presente realización, la capa 314 de máscara puede incluir una porción de barrera, que se localiza en proximidad a la primera capa de dopado 310 y la capa no dopada 312 y cubre porciones de las primeras aberturas 310a y 312a formadas en la primera capa de dopado 310 y la capa no dopada 312. En un ejemplo, la porción de barrera puede formarse a lo largo del borde de la primera capa de dopado 310 en el borde de la primera abertura 310a formada en la primera capa de dopado 310. De esta manera, la superficie de la segunda abertura 314a formada en la capa 314 de máscara puede ser menor que la superficie de las primeras aberturas 310a y 312a formadas en la primera capa de dopado 310 y la capa no dopada 312. La porción de barrera sirve para formar una zona de barrera (ver el número de referencia 36 en la fig. 4G). Lo anterior se describirá posteriormente en mayor detalle.

Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a lo anterior. De acuerdo con lo anterior, la segunda abertura 314a puede presentar la misma superficie que la de las primeras aberturas 310a y 312a, de manera que exponga la totalidad de las primeras aberturas 310a y 312a sin la formación de la porción de barrera.

Seguidamente, tal como se ilustra en la fig. 4H, la primera zona conductora 32 y la segunda zona conductora 34 se forman mediante tratamiento térmico en un procedimiento de dopado. Por ejemplo, en el procedimiento de dopado, el tratamiento térmico puede llevarse a cabo en una atmósfera gaseosa que contenga un segundo dopante conductor. La atmósfera gaseosa puede crearse utilizando diversos gases que contienen el segundo dopante conductor. En un ejemplo, en el caso de que el segundo dopante conductor sea fósforo (P), la atmósfera gaseosa puede incluir cloruro de fosforilo (POCh).

De esta manera, el primer dopante conductor en la primera capa de dopado 310 se difunde hasta la capa semiconductora (ver el número de referencia 300 en la fig. 4G), formando de esta manera la primera zona conductora 32. A continuación, el segundo dopante conductor se difunde térmicamente a partir de la superficie trasera del sustrato semiconductor 10 hasta la capa semiconductora 300 a través de la segunda abertura 314a, formando de eta manera la segunda zona conductora 34.

A continuación, la superficie frontal del sustrato semiconductor 10 puede doparse con el segundo dopante conductor durante el procedimiento de dopado, de formación de las zonas conductoras 32 y 34. De esta manera, también puede formarse la zona 130 de campo en la superficie frontal durante el procedimiento de dopado. Sin embargo, la realización del a presente invención no se encuentra limitada a ello. De esta manera, en el procedimiento de dopado, puede formarse por separado una película antidifusión sobre la superficie frontal del sustrato semiconductor 10 de manera que no se forma ninguna zona 130 de campo en la superficie frontal en el procedimiento de dopado. En este caso, la zona 130 de campo en la superficie frontal puede formarse en un procedimiento separado seleccionado de entre diversos procedimientos, incluyendo, por ejemplo, la implantación de iones, la difusión térmica y el dopado con láser.

Tal como se ha descrito anteriormente, en la presente realización, la primera zona conductora 32 se forma utilizando el primer dopante conductor incluido en la primera capa de dopado 310, y la segunda zona conductora 34 se forma mediante la difusión térmica del segundo dopante conductor utilizando el gas que contiene el segundo dopante conductor. De esta manera, pueden formarse la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34 mediante un procedimiento simplificado.

Además, debido a que el primer dopante conductor y el segundo dopante conductor no se difunden hasta la porción de la capa semiconductora 300, que corresponde a la porción de barrera, la zona de barrera 36, que está formada de semiconductores policristalinos intrínsecos, se proporciona en la porción de la capa semiconductora 300. De esta manera, la capa semiconductora 300 que incluye la zona de barrera 36 puede formarse mediante un procedimiento simplificado.

Aunque la presente realización ilustra que la segunda zona conductora 34 se forma mediante la difusión térmica del segundo dopante conductor, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a ello.

En otro ejemplo, tal como se ilustra en la fig. 6, entre el procedimiento de formación de la capa 314 de máscara y el procedimiento de dopado, puede formarse una segunda capa de dopado 318, que incluye un segundo dopante conductor, de manera que se llene por lo menos la segunda abertura 314a formada en la capa 314 de máscara. En un ejemplo, la segunda capa de dopado 318 puede formarse sobre la totalidad de la capa 314 de máscara, de manera que se llene la segunda abertura 314a. Además, la segunda capa de dopado 318 puede estar formada de vidrio de silicato de fósforo. Aunque la fig. 6 ilustra la sección transversal de la segunda capa de dopado 318 sobre la superficie trasera del sustrato semiconductor 10, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a ello. De acuerdo con lo anterior, la segunda capa de dopado 318 puede formarse sobre la superficie frontal del sustrato semiconductor mediante, por ejemplo, deposición en doble cara, y son posibles otras diversas alteraciones o alternativas. En este caso, el segundo dopante conductor, contenido en la segunda capa de dopado 318, se difunde hasta la capa semiconductora 300 mediante un tratamiento térmico en el procedimiento de dopado, formando de esta manera la segunda zona conductora 34. De acuerdo con lo anterior, el gas que contiene el segundo dopante conductor no puede utilizarse en el procedimiento de dopado.

Además, pueden utilizarse otros diversos métodos conocidos para formar las zonas conductoras 32 y 34 y la zona de barrera 36. Además, son posibles diversas alteraciones o alternativas, tales como una alteración, o alternativas en las que no se forma la zona de barrera 36.

Seguidamente, tal como se ilustra en la fig. 4I, se elimina la primera capa de dopado 310, la capa no dopada 312 y la capa 314 de máscara. Pueden utilizarse diversos métodos conocidos para eliminar la primera capa de dopado 310, la capa no dopada 312 y la capa 314 de máscara. En un ejemplo, puede utilizarse una solución de grabado, tal como, por ejemplo, ácido fluorhídrico (HF) diluido o solución de grabado de óxido tamponada (GOT). Mediante la utilización de la solución de grabado descrita anteriormente, pueden eliminarse fácilmente la primera capa de dopado 310, la capa no dopada 312 y la capa 314 de máscara, que están formadas de, por ejemplo, vidrio de silicato dopado con boro o fósforo, vidrio de silicato no dopado, o carburo de silicio. A continuación, debido a que la capa semiconductora 30 está dopada, la capa semiconductora 30 no resulta dañada en gran medida aunque se lleve a cabo un grabado húmedo. Sin embargo, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a ello y la capa 314 de máscara puede eliminarse utilizando otros diversos métodos.

Seguidamente, tal como se ilustra en la fig. 4J, se forman películas de aislamiento sobre la superficie frontal y la superficie trasera del sustrato semiconductor 10. Es decir, se forma una película 24 de pasivación de superficie frontal y una película antirreflexión 26 sobre la superficie frontal del sustrato semiconductor 10, y se forma una película de pasivación de superficie trasera 40 sobre la superficie trasera del sustrato semiconductor 10.

Por ejemplo, la película 24 de pasivación de superficie frontal y la película antirreflexión 26 se forman sobre la totalidad de la superficie frontal del sustrato semiconductor 10, y la película de pasivación de superficie trasera 40 se forma sobre la totalidad de la superficie trasera del sustrato semiconductor 10. La película 24 de pasivación de superficie frontal, la película antirreflexión 26 o la película de pasivación de superficie trasera 40 pueden formarse mediante diversos métodos, tales como, por ejemplo, deposición en vacío, deposición química en fase vapor, recubrimiento por centrifugación, serigrafía o recubrimiento por pulverización. La secuencia de formación de la película 24 de pasivación frontal, la película antirreflexión 26 y la película de pasivación de superficie trasera 40 no está definida.

Seguidamente, tal como se ilustra en la fig. 4K, se forma el primer y segundo electrodo 42 y 44, que están conectados, respectivamente, a la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34.

En un ejemplo, se forma la primera y segunda porciones 402 y 404 de contacto en la película de pasivación de superficie trasera 40 mediante grabado, y después la primera y segunda porciones 402 y 404 de contacto se llenan con el primer y segundo electrodo 42 y 44. A continuación, puede formarse la primera y segunda porción 402 y 404 de contacto mediante diversos métodos, tales como la ablación láser utilizando un láser, o el grabado utilizando una solución de grabado o pasta de grabado. Además, el primer y segundo electrodo 42 y 44 pueden formarse mediante otros diversos métodos, tales como, por ejemplo, galvanoplastia o deposición.

En otro ejemplo, el primer y segundo electrodo 42 y 44 que presentan la forma anteriormente descrita pueden formarse mediante aplicación de pasta, para la formación del primer y segundo electrodo 42 y 44, en la película de pasivación de superficie trasera 40 mediante, por ejemplo, serigrafía, y llevando a cabo seguidamente, por ejemplo, el contacto por fusión o por disparo de láser. En este caso, debido a que la primera y segunda porciones 402 y 404 de contacto se forman cuando se han formado el primer y segundo electrodo 42 y 44, no resulta necesario un procedimiento separado de formación de la primera y segunda porciones 402 y 404 de contacto.

A continuación, en la presente realización, las marcas de láser 38, formadas en por lo menos una de la primera y segunda zonas conductoras 32 y 34 se utilizan como marcas de alineación cuando se forma la primera y segunda porciones 402 y 404 de contacto o cuando se forman o graban el primer y segundo electrodos 42 y 44. Ello se debe a que las marcas de láser 38 se forman de manera que correspondan a por lo menos una de la primera y segunda zona conductora 32 y 34. En particular, debido a que las marcas de láser externas 38a se forman a lo largo del borde de por lo menos una de la primera y segunda zona conductora 32 y 34, las marcas de láser externas 38a sirven eficazmente de marcas de alineación, tal como se ha descrito anteriormente. En el caso de que las marcas de láser 38 se utilicen como las marcas de alineación, puede conseguirse una alineación mejorada sin necesidad de un procedimiento separado.

Según la presente realización, la capa semiconductora 30, que incluye la primera y segunda zona conductora 32 y 34, puede presentar excelentes propiedades, en donde la celda solar 100 que presenta una eficiencia excelente puede fabricarse mediante un procedimiento simplificado. De esta manera, puede mejorarse la eficiencia y la productividad de la celda solar 100.

Las características, configuraciones, efectos y similares anteriormente descritos están incluidos en por lo menos una del as realizaciones del a presente invención, y no deben considerarse limitadas a solo una realización. Además, las características, configuraciones, efectos y similares tal como se ilustran en cada realización pueden implementarse con referencia a otras realizaciones, ya que se combinan entre sí o son modificadas por el experto en la materia. De esta manera, el contenido relacionado con dichas combinaciones y modificaciones debe interpretarse como incluido en el alcance de la invención según se describe en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método de fabricación de una celda solar (100), comprendiendo el método:

- formar una capa de tunelización (20) sobre una superficie de un sustrato semiconductor (10), - formar una capa semiconductora (300) sobre la capa de tunelización (20),

- formar una zona conductora que incluye una primera zona conductora (32) de un primer tipo conductor y una segunda zona conductora (34) de un segundo tipo conductor en la capa semiconductora (300), - formar un electrodo que incluye un primer electrodo (42) conectado a la primera zona conductora (32) y un segundo electrodo conectado (44) a la segunda zona conductora (34),

- en donde formar la zona conductora comprende:

- formar una capa (314) de máscara sobre la capa semiconductora (300),

- formar en la capa (314) de máscara una abertura para dopado (314a) que presenta una forma correspondiente a una forma de por lo menos una de la primera zona conductora (32) y la segunda zona conductora (34) mediante grabado láser utilizando un láser, en donde la primera zona conductora (32) y la segunda zona conductora (34) presentan una forma alargada de manera que forman tiras, y

- dopar utilizando la abertura para dopado (314a), y

- formar, por encima de la primera zona conductora (32) y de la segunda zona conductora (34), una película de pasivación de superficie trasera (40) que presenta porciones (402, 404) de contacto, para la penetración del primer electrodo (42) y del segundo electrodo (44),

- en donde una marca de láser (38) formada por el grabado láser se localiza en la primera zona conductora (32) y/o en la segunda zona conductora (34), y presenta una forma diferente de la de un plano cristalino (39) del sustrato semiconductor (10) y la zona conductora, y

- en el que la marca de láser (38) incluye una marca externa (38a) separada de cada porción (402, 404) de contacto,

- en el que la marca externa (38a) presenta una forma de una línea formada a lo largo de cada uno de los bordes opuestos que se extienden longitudinalmente de por lo menos una de la primera zona conductora (32) y la segunda zona conductora (34),

- en el que la marca externa (38a) se forma en una porción externa contigua a bordes que se extienden longitudinalmente de por lo menos una de la primera zona conductora (32) y la segunda zona conductora (34), y

- en el que la marca de láser (38) incluye, además, una marca interna (38b) formada en una porción interna de por lo menos una de la primera zona conductora (32) y la segunda zona conductora (34) diferente de la porción externa,

- en el que la marca de láser (38) se utiliza como una marca de alineación al formar las porciones (402, 404) de contacto o al formar o estructurar el primer y segundo electrodo (42, 44).

2. Método según la reivindicación 1,

- en el que, al formar la abertura para dopado (314a), se emiten haces láser del láser de manera que se solapen entre sí en una dirección longitudinal de por lo menos una de la primera zona conductora (32) y la segunda zona conductora (34), formando de esta manera la abertura para dopado (314a).

3. Método según la reivindicación 1 o 2, en el que se cumple por lo menos uno de los siguientes: - en el que la marca externa (38a) es más densa que la marca interna (38b) en por lo menos una de la primera zona conductora (32) y la segunda zona conductora (34), y

- en el que la marca interna (38b) presenta forma de línea, forma de curva cerrada o una forma poligonal, que cruza la marca externa (38a).

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,

- en el que la primera zona conductora (32) es de un tipo conductor diferente del tipo de la zona base (110) del sustrato semiconductor (10),

- en el que la segunda zona conductora (34) es del mismo tipo conductor que el de la zona base (110) del sustrato semiconductor (10), y

- en el que la marca externa (38a) es formada en un borde de la segunda zona conductora (34) y no es formada en la primera zona conductora (32).

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,

- en el que la formación de la zona conductora incluye, además, formar una primera capa (310) de dopado, que incluye una abertura (310a) y corresponde a una zona en la que va a formarse la primera zona conductora (32), entre la formación de la capa semiconductora (300) y la formación de la capa (314) de máscara,

- en el que, al formar la capa (314) de máscara, se forma la capa (314) de máscara sobre la totalidad de la capa semiconductora (300) y la totalidad de la primera capa (310) de dopado,

- en el que, al formar la abertura para dopado (314a), se forma la abertura para dopado (314a) de manera que se corresponde con la segunda zona conductora (34), y

- en el que, al realizar el dopado, se difunde un primer dopante conductor, incluido en la primera capa (310) de dopado, hasta la capa semiconductora (300) por tratamiento térmico en una atmósfera gaseosa, que incluye un segundo dopante conductor, de manera que se forma la segunda zona conductora (32), y el segundo dopante conductor se difunde hasta la capa semiconductora (300) de manera que forma la segunda zona conductora (34).

6. Método según la reivindicación 5,

- en el que, al formar la abertura para dopado (314a), la abertura para dopado (314a) se forma para que presente una superficie menor que la de la abertura de la primera capa (310) de dopado, de manera que se encuentre ubicada una zona de barrera no dopada entre la primera zona conductora (32) y la segunda zona conductora (43) después de la realización del dopado, y

- en el que, al realizar el dopado, una superficie opuesta del sustrato semiconductor (10) es dopada con el segundo dopante conductor de manera que se forma una zona de campo de superficie frontal sobre la superficie opuesta del sustrato semiconductor (10).