用于在太阳能电池中使用50微米晶体硅晶片的新方法

IMEC.正在开发一种生产〜50μm薄晶硅晶片的新方法，用于太阳能电池。该过程涉及机械发起并与Si晶片表面平行的裂缝传播。以这种方式，已经产生了面积为25cm²的Si箔和30-50μm的厚度。该方法利用工业上可用的工具（屏幕打印机，皮带炉），并且可能是易恶化的。

在低成本衬底上添加超薄晶片或活性硅的箔是有希望的解决方案，以减少太阳能电池中使用的高级硅量。IMEC正在追求不同的路径，以可接受的成本生产这种结晶SI的这种箔。其中一个有希望的方法是剥离过程，只需要使用丝网印刷机和带炉;不需要离子注入或多孔层。

金属层在厚的结晶Si晶片的顶部筛选，然后在高温下在带炉中退火。当晶片冷却时，金属和硅之间的热膨胀系数的不匹配在基板中引起应力场。

应力场生长，在硅中发起和传播裂缝，与表面接近并平行。接下来，硅的顶层和附着的金属层从母体衬底捕捉。将金属层从金属蚀刻溶液中从硅箔中取出，得到一种清洁和无应力的超薄硅箔。可以重新使用基板以剥离其他层。

在单晶硅和多晶硅中以及Cz（Czochralski或用于获得不同取向的单晶）材料的Cz（Czochralski或用于获得半导体的单晶）材料的方法。
IMEC已经生产箔，面积为25cm2，厚度为30-50μm。

使用异质结发射器工艺进一步将所得薄的CZ箔之一进一步加工成太阳能电池。1cm²电池达到10.0％的效率，无背面钝化或有意的表面纹理。这些初步结果表明，尽管涉及大应力，但在剥离过程中，材料的质量在很大程度上被保存。IMEC预计涵盖了额外的表面钝化和纹理的更高效率。