一种太阳电池及其制备方法技术

本申请实施例提供一种太阳电池及其制备方法，涉及光伏电池制备领域。太阳电池包括N型硅片，N型硅片的正面设置有掺杂区，掺杂区中含有硼，掺杂区分为轻掺杂区和重掺杂区，轻掺杂区中的硼浓度小于重掺杂区的硼浓度，轻掺杂区的结深小于重掺杂区的结深；N型硅片的正面还依次叠加设置有钝化层、第一减反射层；第一减反射层的表面对应重掺杂区的区域设置有电极，且电极穿透第一减反射层和钝化层与重掺杂区形成欧姆接触。本申请实施例的太阳电池能很好地降低电极与N型硅片的接触电阻，从而提升电池效率。池效率。池效率。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳电池及其制备方法


[0001]本申请涉及光伏电池制备领域，具体而言，涉及一种太阳电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]太阳电池(又称“太阳能电池”)能将光能转化为电能，能起到节能减排的效果。太阳电池可以分为多个种类，例如TOPCon电池(Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell，隧穿氧化层钝化接触太阳能电池)，其一般是以N型硅片为基底，在N型硅片的正面和背面均设置有良好的界面钝化层，而且在钝化层的表面还设置有与N型硅片形成良好的电性连接的电极。
[0003]目前的TOPCon电池方阻较高，能很好地减少俄歇复合的现象发生，可以提升电池开压及电流；但由于方阻较高，电极与N型硅片的接触电阻也很大，这会影响到电池的填充因子，不利于提升电池的光电转化效率。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种太阳电池及其制备方法，该太阳电池能很好地降低电极与N型硅片的接触电阻，从而提升电池效率。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种太阳电池，其包括N型硅片，N型硅片的正面设置有掺杂区，掺杂区中含有硼，掺杂区分为轻掺杂区和重掺杂区，轻掺杂区中的硼浓度小于重掺杂区的硼浓度，轻掺杂区的结深小于重掺杂区的结深；N型硅片的正面还依次叠加设置有钝化层、第一减反射层；第一减反射层的表面对应重掺杂区的区域设置有电极，且电极穿透第一减反射层和钝化层与重掺杂区形成欧姆接触。
[0006]在上述技术方案中，掺杂区中含有硼，因此掺杂区和N型硅片的其它区域之间形成了PN结，在经过太阳光照射后，PN结能产生载流子，与掺杂区形成欧姆接触的电极能收集掺杂区内的载流子，从而对外输出电流。掺杂区分为重掺杂区和轻掺杂区，其中电极位于重掺杂区，而且重掺杂区的硼浓度大于轻掺杂区的浓度，结深大于轻掺杂区的结深，这样有利于降低N型硅片与电极的接触电阻，可以提升电池效率。
[0007]钝化层能起到保护N型硅片以及其表面的掺杂区的作用，保证N型硅片的正面和掺杂区不容易被氧化；第一减反射层能降低太阳电池的光反射率，从而提升太阳电池的吸光效率，有利于提升电池效率。
[0008]在一种可能的实现方式中，轻掺杂区的硼浓度为10
18
cm
‑3～10
19
cm
‑3，重掺杂区的硼浓度为10
19
cm
‑3～10
20
cm
‑3。
[0009]在一种可能的实现方式中，轻掺杂区的结深为0.4～0.8μm，重掺杂区的结深为1.0～1.4μm。
[0010]在一种可能的实现方式中，N型硅片的背面依次叠加设置有多晶硅层、第二减反射层。
[0011]在上述技术方案中，N型硅片背面的多晶硅层具有良好的钝化作用，能降低金属接
触复合电流，第二减反射层不仅能降低太阳电池的光反射率，同时还能保护N型硅片的背面不容易发生氧化。
[0012]第二方面，本申请实施例提供了第一方面的太阳电池的制备方法，其包括以下步骤：使用气相硼源在N型硅片的正面进行第一次硼扩散，以在N型硅片的正面形成轻掺杂区和厚度不大于10nm的硼硅玻璃层；然后将硼浆涂覆在硼硅玻璃层的表面，并使用硼浆进行第二次硼扩散，以形成重掺杂区；之后除去硼硅玻璃层，并在N型硅片的正面依次形成钝化层、第一减反射层，并在第一减反射层的表面对应重掺杂区的区域印刷电极，且电极穿透第一减反射层和钝化层与重掺杂区形成欧姆接触。
[0013]现有的制备方法中，在硼扩散形成轻掺杂区的过程中，还会不可避免地产生BSG(Borosilicate glass，硼硅玻璃)层，BSG层能保护轻掺杂区和N型硅片形成的PN结不被氧化；但是BSG层同样也会导致后续很难形成重掺杂区，这也是电极与N型硅片的接触电阻很难降低的原因。
[0014]在上述技术方案中，申请人发现，若在形成轻掺杂区的过程中(即第一次硼扩散的过程)，控制BSG层的厚度不大于10nm，然后再在不大于10nm的BSG层的表面涂覆硼浆，再进行第二次硼扩散就能很好地在N型硅片的表面形成重掺杂区；而且形成的BSG层仍然可以起到保护PN结的效果，保证PN结不容易被氧化。而且在第一硼扩散的过程中，使用气相硼源有利于形成厚度不大于10nm的BSG层；在第二硼扩散的过程中，使用硼浆有利于形成重掺杂区。
[0015]在一种可能的实现方式中，在第一次硼扩散的步骤中，温度为850～1000℃。
[0016]在一种可能的实现方式中，在第一次硼扩散的步骤中，气相硼源为BCl3、BBr3、BH3中的至少一种。
[0017]在一种可能的实现方式中，在第二次硼扩散的步骤时，先通入氧气并在700～800℃下处理30～60min以除去硼浆中的杂质；之后停止通入氧气，在无氧条件下于900～1100℃处理10～60min。
[0018]在一种可能的实现方式中，采用气相沉积的方式形成钝化层或第一减反射层。
[0019]在上述技术方案中，采用气相沉积的方式能精确地控制钝化层和第一减反射层的厚度。
[0020]在一种可能的实现方式中，在形成重掺杂区之后，其还包括以下步骤：在N型硅片的背面依次形成多晶硅层、第二减反射层。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，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。
[0022]图1为本申请实施例提供的一种太阳电池的结构示意图。
[0023]图标：001
‑
太阳电池；100
‑
N型硅片；110
‑
掺杂区；111
‑
轻掺杂区；112
‑
重掺杂区；200
‑
钝化层；300
‑
第一减反射层；400
‑
多晶硅层；500
‑
第二减反射层；600
‑
电极。
具体实施方式
[0024]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
[0025]下面对本申请实施例的太阳电池001及其制备方法进行具体说明。
[0026]请参看图1，本实施例的太阳电池001的结构如下：
[0027]本申请实施例中的太阳电池001的结构是以N型硅片100为基底，在N型硅片100的正面设置有含有硼的掺杂区110，掺杂区110为P型，能和N型硅片100的其它区域形成PN结，PN结在经过太阳光照射后能产生载流子，以便后续能对外输出电流。掺杂区110分为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池，其特征在于，其包括N型硅片，所述N型硅片的正面设置有含有硼的掺杂区，所述掺杂区分为轻掺杂区和重掺杂区，所述轻掺杂区中的硼浓度小于所述重掺杂区的硼浓度，所述轻掺杂区的结深小于所述重掺杂区的结深；所述N型硅片的正面还依次叠加设置有钝化层、第一减反射层；所述第一减反射层的表面对应所述重掺杂区的区域设置有电极，且所述电极穿透所述第一减反射层和所述钝化层与所述重掺杂区形成欧姆接触。2.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述轻掺杂区的硼浓度为10
18
cm
‑3～10
19
cm
‑3，所述重掺杂区的硼浓度为10
19
cm
‑3～10
20
cm
‑3。3.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述轻掺杂区的结深为0.4～0.8μm，所述重掺杂区的结深为1.0～1.4μm。4.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述N型硅片的背面依次叠加设置有多晶硅层、第二减反射层。5.一种权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：使用气相硼源在N型硅片的正面进行第一次硼扩散，以在所述N型硅片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋杨旭，徐文州，王秀鹏，邢国强，
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：