具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备方法及电池技术

本发明专利技术涉及一种具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备方法及电池，方法包括：(1)预处理；(2)硅片正面进行第一次硼扩散，形成整面重扩区；(3)对硅片背面依次生长隧穿氧化层、沉积重掺杂的非晶硅层与掩膜层；(4)去除正面绕镀的多晶硅，保留预设厚度BSG层；(5)对硅片正面非栅线区激光开槽，去除非栅线区重扩区；(6)对硅片正面激光开槽清洗制绒；(7)对硅片正面进行第二次硼扩散，在激光开槽处形成轻扩区，同时实现非晶硅层的晶化；(8)去除硅片正背面BSG层、背面掩膜层；其中，重扩区结深大于轻扩区结深，重扩区方阻小于轻扩区方阻。本发明专利技术提供的方法，无需正面制备掩膜，非晶硅层晶化无需高温退火，简化工艺流程。简化工艺流程。简化工艺流程。

【技术实现步骤摘要】
具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备方法及电池


[0001]本专利技术属于太阳能电池领域，具体涉及一种具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备方法及电池。

技术介绍

[0002]选择性发射极是通过在电极接触区进行重掺，电极之间进行轻掺来实现既能保证接触又能最大限度地降低复合的一种结构，从而大大提高太阳能电池的效率。目前，针对N型电池的硼选择性发射极的制备方法主要有：(1)激光SE法：扩散后直接在电极对应区域进行激光推进实现重掺，未打激光区域实现轻掺。由于扩散后BSG层足够厚，激光难以控制BSG中硼的推进，过高的激光能量对硅片又会形成较大损伤；(2)二次硼扩+掩膜法，先轻掺，需要加掩膜保护轻掺区，再将需要重掺的地方通过激光破坏，然后二次硼扩进行重掺，需要额外增加掩膜层，涉及的工序较多，生产成本较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备方法及电池，相比现有二次硼扩与掩膜法的工艺，最大程度地简化工艺流程，降低生产成本。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备方法，其包括如下步骤：
[0006](1)对N型硅片进行预处理；
[0007](2)在硅片正面进行第一次硼扩散，形成整面重扩区；
[0008](3)对硅片背面依次生长隧穿氧化层、沉积重掺杂的非晶硅层与掩膜层；
[0009](4)去除正面绕镀的多晶硅，保留预设厚度的BSG层；/>[0010](5)对硅片正面的非栅线区进行激光开槽，去除非栅线区的重扩区；
[0011](6)对硅片正面的激光开槽处进行清洗制绒；
[0012](7)对硅片正面进行第二次硼扩散，在激光开槽处形成轻扩区，同时实现非晶硅层的晶化得到掺杂多晶硅层；
[0013](8)去除硅片正面和背面的BSG层、背面的掩膜层；
[0014]其中，步骤(7)中重扩区结深大于轻扩区结深，重扩区方阻小于轻扩区方阻。
[0015]优选地，步骤(2)中，第一次硼扩散的硼源为三溴化硼或三氯化硼，扩散温度为950
‑
1100℃，扩散后结深为0.8
‑
2.5μm，方阻为50
‑
180Ω/sqr。
[0016]优选地，步骤(2)中，第一次硼扩散后，所述BSG层的厚度为80
‑
300nm。
[0017]优选地，步骤(2)中，保留的BSG层的预设厚度为50
‑
200nm。
[0018]优选地，步骤(7)中，第二次硼扩散的硼源为三溴化硼或三氯化硼，扩散温度为850
‑
1000℃，扩散后结深为0.3
‑
0.6μm，方阻为150
‑
300Ω/sqr。
[0019]优选地，步骤(3)中，沉积所述非晶硅层时：沉积温度为350～500℃，本征层SiH4的流量为500～2500sccm，重掺层SiH4的流量为500～2500sccm，PH3的流量为500sccm～
4000sccm。
[0020]优选地，步骤(3)中，所述掩膜层的材质为SiO2、SiN
X
、SiOxNy中一种或多种的组合；所述掩膜层的厚度为30
‑
150nm；所述隧穿氧化层的制备方法包括高温热氧化法、PECVD、热硝酸氧化法或臭氧氧化法；所述非晶硅层和掩膜层的制备方法均为PECVD。
[0021]优选地，步骤(8)之后，还包括如下步骤：
[0022](9)在硅片正面沉积正面钝化层；在硅片背面沉积背面钝化层；
[0023](10)在硅片正面和背面均制备金属电极。
[0024]本专利技术的另一目的是提供一种由上述的制备方法制备得到的太阳能电池。
[0025]由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术提供的具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备方法，无需正面制备掩膜，非晶硅层晶化无需高温退火步骤，先形成重扩区再形成轻扩区，通过激光和二次硼扩实现SE结构，相比现有二次硼扩与掩膜法的工艺，简化工艺流程，降低生产成本；由本专利技术提供的制备方法制备得到的具有选择性发射极的N型太阳能电池，重扩区结深，方阻低，接触电阻低，即金属半导体可形成较好的接触；轻扩区结浅，方阻高，复合速率低，短波响应好，表现为电池的开路电压、短路电流、填充因子均有所提升，最终提高电池的转换效率。
附图说明
[0026]附图1为本专利技术的具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备步骤(1)后的电池结构示意图；
[0027]附图2为本专利技术的具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备步骤(2)后的电池结构示意图；
[0028]附图3为本专利技术的具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备步骤(3)后的电池结构示意图；
[0029]附图4为本专利技术的具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备步骤(7)后的电池结构示意图；
[0030]附图5为本专利技术的具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备步骤(9)后的电池结构示意图；
[0031]附图6为本专利技术的具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备步骤(10)后的电池结构示意图。
[0032]以上附图中：
[0033]1‑
N型硅片，21
‑
发射极重掺区，22
‑
发射极轻掺区，3
‑
隧穿氧化层，4
‑
掺杂多晶硅层，5
‑
掩膜层，61
‑
氧化铝层，62
‑
氮化硅层，7
‑
背面钝化层，8
‑
正面金属电极，9
‑
背面金属电极。
具体实施方式
[0034]下面结合附图所示的实施例对本专利技术作进一步描述。
[0035]一种具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备方法，其包括如下步骤：
[0036](1)对N型硅片1进行预处理，预处理包括清洗和制绒，N型硅片1参见图1；
[0037](2)在硅片1一侧表面进行一次硼扩散作为硅基体的正面，形成整面重扩，第一次
硼扩散的硼源为三溴化硼或三氯化硼，扩散温度为950
‑
1100℃，扩散后结深为0.8
‑
2.5μm，方阻为50
‑
180Ω/sqr；
[0038](3)对硅片1背面依次生长超薄隧穿氧化层3、沉积重掺杂的非晶硅层与掩膜层5，具体地，对硅片1背面先进行刻蚀及抛光处理，再通过PECVD原位生长超薄隧穿氧化层3，沉积重掺杂的非晶硅层和掩膜层5，其中，沉积温度为350～500℃，本征层SiH4的流量为500～2500sccm，重掺层SiH4的流量为500～2500sccm，PH3的流量为500sccm～4000sccm。掩膜层5用于保护隧穿氧化层3、重掺杂的非晶硅层。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)对N型硅片进行预处理；(2)在硅片正面进行第一次硼扩散，形成整面重扩区；(3)对硅片背面依次生长隧穿氧化层、沉积重掺杂的非晶硅层与掩膜层；(4)去除正面绕镀的多晶硅，保留预设厚度的BSG层；(5)对硅片正面的非栅线区进行激光开槽，去除非栅线区的重扩区；(6)对硅片正面的激光开槽处进行二次清洗制绒；(7)对硅片正面进行第二次硼扩散，在激光开槽处形成轻扩区，同时实现非晶硅层的晶化得到掺杂多晶硅层；(8)去除硅片正面和背面的BSG层、背面的掩膜层；其中，步骤(7)中重扩区结深大于轻扩区结深，重扩区方阻小于轻扩区方阻。2.根据权利要求1所述的具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，第一次硼扩散的硼源为三溴化硼或三氯化硼，扩散温度为950
‑
1100℃，扩散后结深为0.8
‑
2.5μm，方阻为50
‑
180Ω/sqr。3.根据权利要求1所述的具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，第一次硼扩散后，所述BSG层的厚度为80
‑
300nm。4.根据权利要求1所述的具有选择性发射极的N型太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，保留的BSG层的预设厚度为50
‑
200nm。5.根据权利要求1所述的具有选择性发射极...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晶晶，袁晓佳，费存勇，赵福祥，
申请(专利权)人：韩华新能源启东有限公司，
类型：发明
国别省市：