一种N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法，包括以下步骤：在硅基体表面制备氧化层、硼掺杂、退火，形成多晶硅层；在多晶硅层表面预设栅线区域制备掩膜；去除硅基体表面非栅线区域的多晶硅层和氧化层；去除掩膜，得到N型太阳能电池硼扩散SE结构。与常规制备方法相比，本发明专利技术N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法，仅需一次高温退火过程，对硅基体所造成的损失较小，具有工艺简单、操作方便、成本较低、损伤小等优点，不仅有利于提升电池的光电转化效率，而且有利于实现规模化生产，使用价值高，应用前景好。应用前景好。应用前景好。

【技术实现步骤摘要】
一种N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法


[0001]本专利技术属于光伏
，涉及一种N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代社会快速发展，能源的重要性越发突出，而环保型绿色能源更是愈发受到重视。目前，太阳能电池光伏技术已为主流的绿色能源技术之一，同时光伏太阳能电池的快速普及及市场化，对更高效的太阳能电池技术提出了新的要求。在众多太阳能电池中，N型太阳电池因具备众多优异性质而受到了广泛关注，其中在N型太阳电池中引入选择性发射极(Selective Emitter，简称SE)结构，是一种能够有效改善接触性能提升电池效率的方法。然而，如图1所示，现有N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法中主要是在第一次硼扩后开槽进行第二次硼扩散来进行，而两次高温扩散容易对硅基体造成一定程度热损伤，并且能耗损失较高，制备成本较高，仍然存在工艺复杂、不易控制、成本较高、损伤大等缺陷，这不利于提升电池的光电转化效率，也难以实现规模化生产。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是，提供一种工艺简单、操作方便、成本较低、损伤小的N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案。
[0005]一种N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1、在硅基体表面制备氧化层；
[0007]S2、对表面制备有氧化层的硅基体进行硼掺杂，在氧化层表面形成含硼元素的非晶硅层或微晶硅层；<br/>[0008]S3、对表面制备有非晶硅层或微晶硅层的硅基体进行退火，形成多晶硅层，直至硼元素掺杂到部分硅基体中；
[0009]S4、在多晶硅层表面预设栅线区域制备掩膜；
[0010]S5、去除硅基体表面非栅线区域的多晶硅层和氧化层；
[0011]S6、去除掩膜，得到N型太阳能电池硼扩散SE结构。
[0012]上述的制备方法，进一步改进的，步骤S3中，所述多晶硅层的厚度为50nm～150nm；所述多晶硅层中硼掺杂浓度为2E19～2E20cm
‑3。
[0013]上述的制备方法，进一步改进的，步骤S3中，所述硅基体中掺杂有硼元素的结深为0.4～1.0μm；所述硅基体中硼掺杂浓度为1E19cm
‑3。
[0014]上述的制备方法，进一步改进的，步骤S3中，所述退火的温度为1000℃～1050℃；所述退火的时间为60min～120min；所述退火过程中还包括通入氮气或氧气；所述氮气的流量为5slm～15slm；所述氧气的流量为5slm～15slm。
[0015]上述的制备方法，进一步改进的，步骤S1中，采用N2O等离子体对硅基体表面进行氧化，形成厚度为2nm～10nm的氧化层。
[0016]上述的制备方法，进一步改进的，步骤S1中，所述氧化层为氧化硅层。
[0017]上述的制备方法，进一步改进的，步骤S1中，所述硅基体为N型硅片。
[0018]上述的制备方法，进一步改进的，步骤S2中，采用PECVD法、LPCVD法或APCVD法对表面制备有氧化层的硅基体进行硼掺杂。
[0019]上述的制备方法，进一步改进的，步骤S4中，利用印刷覆膜方式在多晶硅层表面预设栅线区域制备掩膜。
[0020]上述的制备方法，进一步改进的，步骤S5中，利用湿法碱刻蚀方式去除硅基体表面非栅线区域的多晶硅层和氧化层。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0022]针对N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法中存在的工艺复杂、不易控制、成本较高、损伤大等缺陷，本专利技术中创造性的提出了一种N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法，通过对硅基体表面进行硼掺杂和退火，在硅片表面形成高浓度硼掺杂区域和低浓度硼掺杂区域，进而在高浓度硼掺杂区域表面制备掩膜以保留高浓度硼掺杂的多晶硅层，并去除未制备掩膜区域的多晶硅层和氧化层，使低浓度硼掺杂的硅基体暴露出来，在去除掩膜后即可获得N型太阳能电池硼扩散SE结构，其中由此制得的高浓度硼掺杂的多晶硅层与金属栅线接触时可以显著降低接触电阻率，改善电池开路电压，降低串联电阻，提升效率。与常规制备方法相比，本专利技术N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法，仅需一次高温退火过程，并不需要针对性第一次开槽后进行二次高温扩散或者激光掺杂后的二次高温激活，减少了一次高温过程，对硅基体所造成的热损伤较小，具有工艺简单、操作方便、成本较低、损伤小等优点，不仅有利于提升电池的光电转化效率，而且有利于实现规模化生产，使用价值高，应用前景好。
附图说明
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0024]图1为现有N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备工艺流程示意图。
[0025]图2为本专利技术实施例1中N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备工艺流程示意图。
[0026]图3为本专利技术实施例1中经退火处理后硅基体表面硼掺杂浓度分布图。
具体实施方式
[0027]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。
[0028]以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。
[0029]实施例
[0030]如图1所示，现有N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法中主要是在第一次硼扩后开槽进行第二次硼扩散来进行，而两次高温扩散容易对硅基体造成一定程度热损伤，并且能耗损失较高，制备成本较高，仍然存在工艺复杂、不易控制、成本较高、损伤大等缺陷，这不利于提升电池的光电转化效率，也难以实现规模化生产。
[0031]针对上述问题，本申请中提出了一种N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法，包
括以下步骤：
[0032]S1、在硅基体表面制备氧化层，具体为采用N2O等离子体对硅基体表面进行氧化，形成厚度为1nm～5nm的氧化层，其中硅基体为N型硅片，氧化层为氧化硅层；
[0033]S2、对表面制备有氧化层的硅基体进行硼掺杂，在氧化层表面形成含硼元素的非晶硅层或微晶硅层，具体为采用PECVD法、LPCVD法或APCVD法对表面制备有氧化层的硅基体进行硼掺杂，在氧化层表面形成含硼元素的非晶硅层或微晶硅层；
[0034]S3、对表面制备有非晶硅层或微晶硅层的硅基体进行退火，形成多晶硅层，直至硼元素掺杂到部分硅基体中，其中多晶硅层的厚度为50nm～150nm，多晶硅层中硼掺杂浓度为2E19～2E20cm
‑3，进一步优选的，硅基体中掺杂有硼元素的结深为0.4～1.0μm；所述硅基体中硼掺杂浓度为1E19cm
‑3；退火的温度为1000℃～1050℃，时间为60min～120min；所述退火过程中还包括通入氮气或氧气；所述氮气的流量为5slm～15slm；所述氧气的流量为5slm～15slm。
[0035]S4、在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种N型太阳能电池硼扩散SE结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在硅基体表面制备氧化层；S2、对表面制备有氧化层的硅基体进行硼掺杂，在氧化层表面形成含硼元素的非晶硅层或微晶硅层；S3、对表面制备有非晶硅层或微晶硅层的硅基体进行退火，形成多晶硅层，直至硼元素掺杂到部分硅基体中；S4、在多晶硅层表面预设栅线区域制备掩膜；S5、去除硅基体表面非栅线区域的多晶硅层和氧化层；S6、去除掩膜，得到N型太阳能电池硼扩散SE结构。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述多晶硅层的厚度为50nm～150nm；所述多晶硅层中硼掺杂浓度为2E19～2E20cm
‑3。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述硅基体中掺杂有硼元素的结深为0.4～1.0μm；所述硅基体中硼掺杂浓度为1E19cm
‑3。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述退火的温度为1000℃～1050℃；所述退...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈骏，赵增超，黄嘉斌，李明，谢湘洲，周小荣，刘湘祁，李兵，申凯琳，
申请(专利权)人：湖南红太阳光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：