本申请公开了一种太阳能电池选择性发射极的制备方法和制备设备。其中，太阳能电池选择性发射极的制备方法包括：采用第一激光对半成品硅片的预设区域进行预热处理；采用第二激光对半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂，形成重掺杂区，其中，重掺杂区位于预设区域内，且预设区域不小于重掺杂区；第一激光和第二激光为同轴。本申请实施例的太阳能电池选择性发射极的制备方法和制备设备，通过同轴的第一激光和第二激光，分别对半成品硅片的预设区域进行预热处理，以及对半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂形成重掺杂区，能够降低激光加工选择性发射极太阳能电池的生产过程中激光对硅片表面的损伤，进而提高电池的光电转换效率。进而提高电池的光电转换效率。进而提高电池的光电转换效率。
【技术实现步骤摘要】
太阳能电池选择性发射极的制备方法和制备设备
[0001]本申请涉及激光加工
，尤其涉及一种太阳能电池选择性发射极的制备方法和制备设备。
技术介绍
[0002]选择性发射极太阳能电池在硅片制绒并扩散后，在电极(印刷栅线)的区域局部重掺杂，可以减小电极与硅片的接触电阻，提升电池的光电转化效率。现有的选择性发射极太阳能电池的制备方法，通常使用浆料印刷，然后采用高温扩散、掩膜刻蚀等方法进行制备。申请CN101950780A公开了一种丝网印刷制作选择发射极电池的方法，该方法涉及两次丝网印刷和一次掩膜扩散，产能低不利于大规模生产。申请CN101820023A公开了一种制备晶体硅太阳能电池选择性发射极的方法，该方法需要在真空中实现局部重掺杂，工艺步骤复杂，成本极高。申请CN102709387A公开了一种选择性发射极刻蚀工艺，该方法使用掩膜版实现局部重掺杂，工艺复杂，且后道工艺难以保证对位精度。申请CN102110743A公开了一种局部激光熔融磷硅玻璃制作选择性发射极太阳电池的方法，该方法使用激光扫描硅片表面的磷硅玻璃实现局部重掺杂，激光存在掺杂不均匀的问题，且较高的激光能量还会损伤硅片。
技术实现思路
[0003]本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
[0004]为此，本申请的第一个目的在于提出一种太阳能电池选择性发射极的制备方法，能够降低激光加工选择性发射极太阳能电池的生产过程中激光对硅片表面的损伤,进而提高电池的光电转换效率。
[0005]本申请的第二个目的在于提出一种太阳能电池选择性发射极的制备设备。
[0006]为了实现上述目的，本申请第一方面实施例提出一种太阳能电池选择性发射极的制备方法，包括：采用第一激光对半成品硅片的预设区域进行预热处理；采用第二激光对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂，形成重掺杂区，其中，所述重掺杂区位于所述预设区域内，且所述预设区域不小于所述重掺杂区；所述第一激光和所述第二激光为同轴。
[0007]可选的，所述扩散层的表面被磷硅玻璃或硼硅玻璃覆盖，采用第一激光对半成品硅片的预设区域进行预热处理，包括：在所述第一激光和所述第二激光的光路上设有振镜，控制所述振镜偏转，以使所述第一激光对所述整个预设区域进行扫描；或者利用移动装置控制所述半成品硅片或激光发生装置沿预设方向移动，以使所述第一激光对所述整个预设区域进行扫描；
[0008]采用第二激光对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂，包括：控制所述振镜偏转，以使所述第二激光对整个重掺杂区进行扫描；或者利用所述移动装置控制所述半成品硅片或所述激光发生装置沿预设方向移动，以使所述第二激光对整个重掺杂区进行扫描。
[0009]可选的，所述第一激光与所述第二激光的扫描轨迹重合，且所述第二激光到达扫
描轨迹中同一位置的第二时间不早于所述第一激光到达扫描轨迹中同一位置的第一时间。
[0010]可选的，当所述第二时间晚于所述第一时间时，所述第二时间与所述第一时间的时间差小于等于1ms。
[0011]可选的，所述第一激光的波长为355～1500nm，所述第二激光的波长为515～1500nm。
[0012]可选的，所述预设区域为与所述重掺杂区对应设置的条带形区域，所述预设区域的第一宽度不小于所述重掺杂区的第二宽度。
[0013]可选的，所述第一宽度为所述第二宽度的1.2
‑
3倍。
[0014]可选的，所述第一激光为脉冲激光或连续激光，所述第二激光为脉冲激光。
[0015]可选的，所述第一激光为连续激光时，所述第一激光的功率密度范围为1
‑
15*104W/cm2，所述第一激光为脉冲激光时，所述第一激光的能量密度范围为0.2
‑
1J/cm2。
[0016]可选的，所述第二激光的能量密度为0.3～2.0J/cm2。
[0017]可选的，所述第一激光和所述第二激光的光斑为平顶光斑。
[0018]可选的，所述第一激光的光斑的尺寸等于所述第一宽度，所述第二光斑的尺寸等于所述第二宽度。
[0019]本申请实施例的太阳能电池选择性发射极的制备方法，通过同轴的第一激光和第二激光，分别对半成品硅片的预设区域进行预热处理，以及对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂形成重掺杂区，能够降低激光加工选择性发射极太阳能电池的生产过程中激光对硅片表面的损伤,进而提高电池的光电转换效率。
[0020]为了实现上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种太阳能电池选择性发射极的制备设备，包括：激光发生装置、扫描聚焦部件以及工作台，
[0021]所述激光发生装置，用于产生对半成品硅片的预设区域进行预热处理的第一激光，以及产生对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂的第二激光，其中，所述第一激光和所述第二激光为同轴；所述扫描聚焦部件，用于控制所述第一激光和所述第二激光聚焦在所述半成品硅片上，以使所述第一激光对所述预设区域进行预热处理，所述第二激光对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂；所述工作台用于放置所述半成品硅片。
[0022]可选的，所述激光发生装置包括第一激光源，所述第一激光源用于产生所述第一激光和所述第二激光；或者
[0023]所述激光发生装置包括第一激光源和第二激光源，所述第一激光源用于产生所述第一激光，所述第二激光源用于产生所述第二激光。
[0024]可选的，当所述激光发生装置包括所述第一激光源和所述第二激光源时，所述第一激光和所述第二激光通过合束部件汇聚为同轴。
[0025]可选的，所述扫描聚焦部件为振镜和场镜，所述振镜和所述场镜设置在所述第一激光和所述第二激光的光路上，所述场镜为消色差场镜，用以聚焦及用于消除所述第一激光和所述第二激光的色差；所述振镜为多波长振镜，用于控制所述第一激光和所述第二激光依次对整个预设区域进行扫描。
[0026]可选的，所述扫描聚焦部件为移动装置和聚焦镜，所述聚焦镜用于对所述第一激光和所述第二激光进行聚焦；所述移动装置用于控制所述半成品硅片或所述激光发生装置沿预设方向移动，以使所述第一激光和所述第二激光依次对所述整个预设区域进行扫描。
[0027]可选的，所述设备还包括时序控制器，所述时序控制器与所述激光发生装置相连，用于控制所述第一激光和所述第二激光发射的时间差。
[0028]可选的，所述设备还包括光学整形器件，所述光学整形器件用于将所述第一激光和/或所述第二激光的光斑形状整形为平顶光斑。
[0029]可选的，所述设备还包括工控机，所述工控机与所述时序控制器相连，用于对所述时序控制器进行控制。
[0030]本申请实施例的太阳能电池选择性发射极的制备设备，通过同轴的第一激光和第二激光，分别对半成品硅片的预设区域进行预热处理，以及对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂形成重掺杂区，能够降低激光加工选择性发射极太阳能电池的生产过程中激光对硅片表面的损伤,进而提高电池的光电转换效率。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池选择性发射极的制备方法，其特征在于，包括：采用第一激光对半成品硅片的预设区域进行预热处理；采用第二激光对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂，形成重掺杂区，其中，所述重掺杂区位于所述预设区域内，且所述预设区域不小于所述重掺杂区；所述第一激光和所述第二激光为同轴。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扩散层的表面被磷硅玻璃或硼硅玻璃覆盖，采用第一激光对半成品硅片的预设区域进行预热处理，包括：在所述第一激光和所述第二激光的光路上设有振镜，控制所述振镜偏转，以使所述第一激光对所述整个预设区域进行扫描；或者利用移动装置控制所述半成品硅片或激光发生装置沿预设方向移动，以使所述第一激光对所述整个预设区域进行扫描；采用第二激光对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂，包括：控制所述振镜偏转，以使所述第二激光对整个重掺杂区进行扫描；或者利用所述移动装置控制所述半成品硅片或所述激光发生装置沿预设方向移动，以使所述第二激光对整个重掺杂区进行扫描。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一激光与所述第二激光的扫描轨迹重合，且所述第二激光到达扫描轨迹中同一位置的第二时间不早于所述第一激光到达扫描轨迹中同一位置的第一时间。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述第二时间晚于所述第一时间时，所述第二时间与所述第一时间的时间差小于等于1ms。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一激光的波长为355～1500nm，所述第二激光的波长为515～1500nm。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设区域为与所述重掺杂区对应设置的条带形区域，所述预设区域的第一宽度不小于所述重掺杂区的第二宽度。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一宽度为所述第二宽度的1.2
‑
3倍。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一激光为脉冲激光或连续激光，所述第二激光为脉冲激光。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一激光为连续激光时，所述第一激光的功率密度范围为1
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15*104W/cm2，所述第一激光为脉冲激光时，所述第一激光的能量密度范围为0.2
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1J/cm2。10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二激光的能量密度为0.3～2.0J/cm2。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一激光和所述第二激光的光斑为平顶光斑。12.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一激光的光斑的尺...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志刚，程晓伟，朱凡，陆红艳，
申请(专利权)人：帝尔激光科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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