60周年
專利名稱

形成半導體結構的方法及半導體結構

年度 113
狀態 獲證維護中
獲證編號
類別 發明
申請國家 中華人民共和國
專利權人 金屬中心
專利起訖 1130611~1281202
專利證號 CN112908846B
摘要 本發明提出一種太陽電池及其製造方法,該電池結構為矽晶穿遂氧化物鈍化接觸型太陽電池,其主要關鍵技術在於為超薄穿遂氧化層及多晶矽層結構。其中超薄穿遂氧化層採用原子層氣相沈積設備製造,該原子層氣相沈積設備可以是真空電漿式也可以是非真空式,據以解決超薄穿遂氧化層薄膜厚度較薄,不易製造之問題。更可達到精簡製程步驟,直接在真空電漿式ALD中進行沈積非晶矽,或是以連續式配置(in-line),鏈結額外一真空腔室形成。
特色 據國際半導體設備材料產業協會(SEMI)發表的半導體設備資本支出年中預測報告預估,2016年全球半導體設備產值約412.4億美元。其中台灣銷售金額為12.23億美元,而韓國76.9億美元則是第 2 年排名第二,中國則以 32% 的成長率排名第三,由於平板電腦及智慧手機等行動裝置產品需求強勁,帶動半導體設備採購需求持續增加,預期2017年全球半導體設備產值可望攀高至494億美元,評估2017年的台灣半導體設備市場就佔127.3億美元。所以能將穿遂氧化層太陽能電池之關鍵製程設備國產化亦能減少台灣相關產業的設備成本花費。
創造效益 提出採用原子層沈積設備ALD生產矽晶穿遂氧化物鈍化接觸型太陽電池中的穿隧氧化層,相較於典型生產方式濕氧化法、熱氧化法採用爐管LPCVD方式,不需升溫到攝氏600度以上,且具有較佳鍍膜均勻性,易進行放量生產。可克服採用爐管設備之良率較低,晶圓背鍍產生,且膜厚控制不易,造成生產穩定度不足之問題。且採用ALD設備生產之薄膜具有較佳披覆性,有助於達到更佳的鈍化效果,因此本專利提出採用ALD進行穿遂氧化層的鈍化設置,其包含PEALD與APALD兩種目前都已相對成熟的大面積鍍膜設備方案,相較於舊有專利方案,具備新穎性、進步性、產業應用性。
市場資訊 自2016年之後PERC電池成為了當前高效電池的主力軍。2019年初,全球PERC產能已經達到了60GW左右,而隨著單晶PERC產能的釋放,PERC產能到2019年底將達到100GW以上。在技術方面,TOPCon技術只需要增加薄膜沉積設備,能很好地與目前量產製程相容。同時TOPCon電池還具有進一步提升轉換效率的空間,有望成為下一代產業化N型高效電池的切入點。根據理論計算,鈍化接觸太陽能電池的潛在效率(28.7%)最接近晶體矽太陽能電池理論極限效率(29.43%)。可見與PERC電池類似的是,TOPCon電池也在背面採用了鈍化接觸結構,增強了電池性能。而且在製程方面,TOPCon電池以較小的成本獲得了較大的效率上升。另外,TOPCon電池的未來效率提升空間巨大,是最接近晶矽電池理論效率值的電池之一。擁有以上的優勢,TOPCon電池毫無疑問擁有廣闊的發展前景。不僅如此,TOPCon電池有望成為N型電池的切入點,為N型電池的發展開闢一條路徑。目前,TOPCon電池量產效率在22.5~23%之間,還有很大的上升空間。TOPCon電池已經引起多家電池企業的佈局,大陸中來股份、天合光能都宣佈TOPCon實現量產,台灣中美晶為首的多家太陽能廠,亦開始投入小型試量產及相關開發。
聯絡人 黃偉咸 電話 07-3513121分機 2365 
E-mail:vincent@mail.mirdc.org.tw
更新日期:106-02-15 / 維護單位:系統管理者
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