一种高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板，包括一框架，以及平行固定在框架内的若干个三棱柱体，所述三棱柱体的底面为等腰三角形，每个三棱柱体的侧表面均为聚光面，所述聚光面上镀有一层反射膜。与现有技术相比，本实用新型专利技术更加充分的利用激光能量，既能避免蓝光响应降低，又可以避免PN结局部击穿，在提高激光掺杂效率的同时也提高了掺杂深度的均匀性，减少了因为局部掺杂导致的电池形变不均匀。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板，包括一框架，以及平行固定在框架内的若干个三棱柱体，所述三棱柱体的底面为等腰三角形，每个三棱柱体的侧表面均为聚光面，所述聚光面上镀有一层反射膜。与现有技术相比，本技术更加充分的利用激光能量，既能避免蓝光响应降低，又可以避免PN结局部击穿，在提高激光掺杂效率的同时也提高了掺杂深度的均匀性，减少了因为局部掺杂导致的电池形变不均匀。【专利说明】一种高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板
本技术涉及激光掺杂选择性发射极技术，特别涉及一种高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板。
技术介绍
目前，激光掺杂选择性发射极采用的是直接扫描掺杂，不使用任何掩膜设备。采用普通的高斯光束沿着电极细栅逐条扫描，由于激光束腰斑半径大，光束能量密度分布不均匀，中心能量密度大，外围能量密度小，导致激光直接掺杂法有一定的弊端:重掺杂区域表面分布较宽，降低了发射极区对短波长光子的吸收，即降低了电池的蓝光响应；中心区域掺杂深度大，容易致使电池N+区和P+区形成局部导通，即造成PN结局部击穿，从而导致电池失效。此外，传统的激光掺杂工艺米用高斯光束对正面电极区域逐一扫描，每一片电池需要2?3s的时间，效率偏低。并且会引起局部高温导致的电池变形，降低后面扫描的对准精度。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种既能避免蓝光响应降低，又可以避免PN结局部击穿的高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板。本技术所采用的技术方案为:一种高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板，包括一框架，以及平行固定在框架内的若干个三棱柱体，所述三棱柱体的底面为等腰三角形，每个三棱柱体的侧表面均为聚光面，所述聚光面上镀有一层反射膜。本技术还同时提供了另一种高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板，包括一框架，以及平行固定在框架内的若干个类三棱柱体,所述类三棱柱体由一曲线三角形沿着垂直于其所在平面的直线运动而形成，所述曲线三角形是指两边为弧线、一边为直线的轴对称三边形；每个类三棱柱体的侧表面均为聚光面，所述聚光面上镀有一层反射膜。本技术采用了一种特殊设计的掩膜板，这种掩膜板截面呈W字型，聚光面镀有高反射膜。上表面对光束的反射极少，光束一部分直接通过缝隙到达硅片表面，另外一部分通过斜面反射最终到达硅片，可以将激光几乎全部的能量聚集在电极区，与现有技术相t匕，做到了更加充分的利用激光能量。并且由于一次性扫描完成掺杂，不会引起局部高温导致的电池变形，从而保证了后面扫描的对准精度。本技术所使用的掩膜板的聚光面还可以设置一定的弧度，以调整激光束作用在硅片表面时的能量密度，从而实现不同的掺杂深度。调整到一定的弧度，可以实现电极区均匀掺杂，这样可以降低高斯光束中心能量密度大导致掺杂深度很大从而PN结局部击穿的几率。调整掩膜板中三棱柱的密度，可以调整掺杂宽度，从而可以适当减小掺杂宽度，增大光收集区的面积。【专利附图】【附图说明】图1为激光掺杂掩膜板的部分结构图；图2为掩膜板的立体图；图3为掩膜板的正面俯视图；图4为实施例一中聚光示意图；图5为实施例二中聚光面示意图；图6为实施例二中类三棱柱立体示意图。图中各标号的含义为:1_三棱柱体,2-聚光面，3-框架，4-激光束，类三棱柱体5。【具体实施方式】下面结合附图和实施例进一步说明本技术，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。实施例一一种高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板包括一框架3，以及平行固定在框架3内的若干个三棱柱体I,每个三棱柱体I的底面均为一等腰三角形,每个三棱柱体I的侧表面均为聚光面2，所述聚光面2上镀有一层反射膜。所述三棱柱体I的制备方法为:如图1-3所示，将一块157mm*157mm*10mm表面平滑的钢板按照切割成多个三棱柱体1，长为157mm,三棱柱体I的截面为等腰三角形,底边为2.4mm,高为IOmm ;之后在三棱柱体I侧表面的聚光面2 (如图4所不)镀一层532nm的高反射膜,最后制备框架3来固定三棱柱，形成掩膜板，并将掩膜板固定。实施例二一种高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板，包括一框架3，以及平行固定在框架3内的若干个类三棱柱体5，所述类三棱柱体5由一曲线三角形沿着垂直于其所在平面的直线运动而形成，所述曲线三角形是指两边为弧线、一边为直线的轴对称三边形；每个类三棱柱体5的侧表面均为聚光面2，所述聚光面2上镀有一层反射膜；所述掩膜板的制备方法为:如图1-3所示，将一块157mm*157mm*10mm表面平滑的钢板切割成多个三棱柱体1，长为157mm，三棱柱截面为等腰三角形，底边为2.3mm,高为IOmm ；之后采用激光刻蚀方法将三棱柱体I加工成类三棱柱体5，实现图5所示的聚光面2,在聚光面2 (如图5所不)上镀一层532nm的高反射膜；最后制备框架3来固定三棱柱，形成掩膜板，并将掩膜板固定。以上所述为本技术的较佳实施例而已，但本技术不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本技术所公开的精神下完成的等效或修改，比如设计的掩膜板包括主栅掺杂，或者设计两个掩膜板将主栅掺杂和细栅掺杂分两步进行等，都落入本技术保护的范围。【权利要求】1.一种高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板，其特征在于，包括一框架，以及平行固定在框架内的若干个三棱柱体，所述三棱柱体的底面为等腰三角形，每个三棱柱体的侧表面均为聚光面，所述聚光面上镀有一层反射膜。2.一种高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板，其特征在于，包括一框架，以及平行固定在框架内的若干个类三棱柱体，所述类三棱柱体由一曲线三角形沿着垂直于其所在平面的直线运动而形成，所述曲线三角形是指两边为弧线、一边为直线的轴对称三边形；每个类三棱柱体的侧表面均为聚光面，所述聚光面上镀有一层反射膜。【文档编号】H01L31/18GK203674244SQ201320868161【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日 【专利技术者】王雪, 秦应雄, 张洋, 余建堤, 谈贤杰, 周日发 申请人:华中科技大学温州先进制造技术研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效选择性发射极太阳电池激光掺杂掩膜板，其特征在于，包括一框架，以及平行固定在框架内的若干个三棱柱体，所述三棱柱体的底面为等腰三角形，每个三棱柱体的侧表面均为聚光面，所述聚光面上镀有一层反射膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪，秦应雄，张洋，余建堤，谈贤杰，周日发，
申请(专利权)人：华中科技大学温州先进制造技术研究院，
类型：新型
国别省市：浙江;33