提升PERC电池光电转换效率的方法技术

一种提升PERC电池光电转换效率的方法，涉及太阳能电池技术领域。提升PERC电池光电转换效率的方法，包括在具有PN结的硅片的背面形成钝化层，利用激光将硼元素掺杂到硅片的背面，以在硅片的背面形成局域掺杂区域，并在局域掺杂区域表面形成背面电极，以使得背面电极与局域掺杂区域形成欧姆接触，其中，硅片的电阻率为1.5～3.0Ω*cm；激光掺杂的频率为10～30KHz，带速为18～26m/s，掺杂深度为1.0～4.0μm。其能够有效地提升PERC电池的光电转换效率。

Methods of improving photoelectric conversion efficiency of perc battery

【技术实现步骤摘要】
提升PERC电池光电转换效率的方法
本申请涉及太阳能电池
，具体而言，涉及一种提升PERC电池光电转换效率的方法。
技术介绍
随着PERC电池技术不断开发，硅材料质量不断提高，设备制造不断进步，近年来PERC电池的光电转换效率不断提高，已成为光伏行业主流产品，各大电池制造厂商都在不遗余力扩产PERC电池，因此PERC电池市场竞争大，若想体现出PERC电池竞争优势，提升电池转换效率是最直接，最有效的方法。
技术实现思路
本申请提供了一种提升PERC电池光电转换效率的方法，其能够有效地提升PERC电池的光电转换效率。本申请的实施例是这样实现的：本申请提供了一种提升PERC电池光电转换效率的方法，包括在具有PN结的硅片的背面形成钝化层，利用激光将硼元素掺杂到硅片的背面，以在硅片的背面形成局域掺杂区域，并在局域掺杂区域形成背面电极，以使得背面电极与局域掺杂区域形成欧姆接触，其中，硅片的电阻率为1.5～3.0Ω*cm；激光掺杂的频率为10～30KHz，带速为18～26m/s，掺杂深度为1.0～4.0μm。在上述技术方案中，通过激光将硼元素掺杂到硅片的背面，背面电极与局域掺杂区域形成欧姆接触，在激光掺杂的过程中，同时控制硅片的电阻率为1.5～3.0Ω*cm，激光掺杂的频率为10～30KHz，带速为18～26m/s，掺杂深度为1.0～4.0μm，能够形成良好的掺杂，提升电池开路电压，增加电池短路电流，并能够增加电池填充因子，从而增加电池转换效率。其中，掺杂深度为1.0～4.0μm，能够使得局域掺杂区域形成良好的高低结，对光生载流子吸收辅助作用好，效率增益明显，且不会对硅片背面造成太大的损伤，减少了电池碎片率。其中，上述激光掺杂的频率与带速配合能够形成深度、间隔距离合适的局域掺杂点，有利于形成良好的掺杂结构。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请具体实施方式提供的PERC电池的结构示意图；图2为本申请实施例1的形成背面局域掺杂区域的硅片背面的SEM图。图标：10-PERC电池；11-P型硅衬底；12-N型层；13-钝化层；131-氧化铝层；132-背面氮化硅层；14-正面减反射层；15-正电极；16-局域掺杂区域；17-背面电极。具体实施方式下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。以下针对本申请实施例的提升PERC电池10光电转换效率的方法进行具体说明：请参阅图1，图1示出了PERC电池10的结构示意图。一种提升PERC电池10光电转换效率的方法，包括在具有PN结的硅片的背面形成钝化层13，利用激光将硼元素掺杂到硅片的背面，以在硅片的背面形成局域掺杂区域16，并在局域掺杂区域16表面形成背面电极17，以使得背面电极17与局域掺杂区域16形成欧姆接触，其中，硅片的电阻率为1.5～3.0Ω*cm；激光掺杂的频率为10～30KHz，带速为18～26m/s，掺杂深度为1.0～4.0μm。示例性地，具有PN结的硅片的制作步骤包括：对P型硅衬底11进行制绒、磷扩散、刻蚀以及退火。其中，对P型硅衬底11进行制绒是在P型硅衬底11的正面形成合理的绒面，以减小光在表面的反射，并能获得适合扩散制PN结要求的硅表面。制绒后在P型硅衬底11的正面扩散磷杂质以形成PN结，扩散进磷的部位形成N型层12，通过刻蚀能够去除硅片边缘的N型层12以防止电池短路和清洗表面PSG，然后进行退火能够起到修饰PN结的作用，降低磷的表面浓度。在一种可能的实施方案中，在正电极15与硅片接触的部位通过激光掺杂实现局域重掺杂，在正电极15之间的位置通过热扩散形成轻掺杂。示例性地，还包括在具有PN结的硅片正面形成正面减反射层14。可选地，正面减反射层14为氮化硅层。正面减反射层14的存在能够减少光的反射损失，增加电池光吸收，从而能够提高电池效率。示例性地，正面减反射层14可采用等离子增强化学气相沉积的方式沉积在具有PN结的硅片正面。另外，在形成正面减反射层14后，可通过丝网印刷在正面减反射层14表面印刷上银浆，银浆受热后玻璃相烧穿正面减反射层14和硅片的正面接触形成正电极15。通过激光将硼元素掺杂到硅片的背面，背面电极17与局域掺杂区域16形成欧姆接触，在激光掺杂的过程中，同时控制硅片的电阻率为1.5～3.0Ω*cm，激光掺杂的频率为10～30KHz，带速为18～26m/s，掺杂深度为1.0～4.0μm，能够形成良好的掺杂，提升电池开路电压，增加电池短路电流，并能够增加电池填充因子，从而增加电池转换效率。其中，掺杂深度为1.0～4.0μm，能够使得局域掺杂区域16形成良好的高低结，对光生载流子吸收辅助作用好，效率增益明显，且不会对硅片背面造成太大的损伤，减少了电池碎片率。其中，上述激光掺杂的频率与带速配合能够形成深度、间隔距离合适的局域掺杂点，有利于形成良好的掺杂结构；当激光频率一定时，带速太慢会造成掺杂点之间相互重叠，带速太快会造成掺杂点相较太远。需要说明的是，本申请实施例中的硅片均指的是上述具有PN结的硅片。示例性地，硅片的电阻率为1.5Ω*cm、1.8Ω*cm、2.0Ω*cm、2.2Ω*cm、2.3Ω*cm、2.5Ω*cm、2.8Ω*cm和3Ω*cm中的任一者或者任意两者之间的范围。示例性地，激光掺杂的频率为10KHz、12KHz、15KHz、18KHz、20KHz、22KHz、25KHz、28KHz和30KHz中的任一者或者任意两者之间的范围。示例性地，激光带速为18m/s、19m/s、20m/s、21m/s、22m/s、23m/s、24m/s、25m/s和26m/s中的任一者或者任意两者之间的范围。示例性地，激光掺杂深度为1.0μm、1.2μm、1.5μm、1.7μm、2.0μm、2.3μm、2.5μm、2.8μm、3.0μm、3.2μm、3.5μm、3.7μm和4μm中的任一者或者任意两者之间的范围。在一种可能的实施方案中，硅片的电阻率为2～2.5Ω*cm；激光掺杂的频率为10～20KHz，带速为20～24m/s，掺杂深度为2.0～4.0μm。进一步地，在一种可能的实施方案中，利用激光将硼元素掺杂到硅片的背面的步骤包括：在钝化层13表面印刷硼浆，然后对钝化层13进行激光开槽并使得硼元素掺杂到硅片的背面。其中，激光具有两个作用，一方面是实现硼元素的掺杂，另一方面是开槽的作用，通过激光将钝化层13开槽并在对应开槽的硅片背面的位置掺杂硼元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升PERC电池光电转换效率的方法，其特征在于，包括：/n在具有PN结的硅片的背面形成钝化层，利用激光将硼元素掺杂到所述硅片的背面，以在所述硅片的背面形成局域掺杂区域，并在所述局域掺杂区域表面形成背面电极，以使得所述背面电极与所述局域掺杂区域欧姆接触，其中，所述硅片的电阻率为1.5～3.0Ω*cm；激光掺杂的频率为10～30KHz，带速为18～26m/s，掺杂深度为1.0～4.0μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种提升PERC电池光电转换效率的方法，其特征在于，包括：
在具有PN结的硅片的背面形成钝化层，利用激光将硼元素掺杂到所述硅片的背面，以在所述硅片的背面形成局域掺杂区域，并在所述局域掺杂区域表面形成背面电极，以使得所述背面电极与所述局域掺杂区域欧姆接触，其中，所述硅片的电阻率为1.5～3.0Ω*cm；激光掺杂的频率为10～30KHz，带速为18～26m/s，掺杂深度为1.0～4.0μm。


2.根据权利要求1所述的提升PERC电池光电转换效率的方法，其特征在于，所述硅片的电阻率为2～2.5Ω*cm；激光掺杂的频率为10～20KHz，带速为20～24m/s，掺杂深度为2.0～4.0μm。


3.根据权利要求1所述的提升PERC电池光电转换效率的方法，其特征在于，所述利用激光将硼元素掺杂到所述硅片的背面的步骤包括：在所述钝化层表面印刷硼浆，然后对所述钝化层进行激光开槽并使得硼元素掺杂到所述硅片的背面。


4.根据权利要求1所述的提升PERC电池光电转换效率的方法，其特征在于，所述利用激光将硼元素掺杂到所述硅片的背面的步骤包括：对所述钝化层进行激光开槽露出部分硅片背面，去除开槽后的杂质，在所述硅片背面对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，张忠文，王永谦，尹丙伟，王岚，王璞，丁蕾，眭山，
申请(专利权)人：通威太阳能眉山有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51