一种发射极及其制备方法和应用技术

本申请提出一种发射极及其制备方法和应用，其中发射极的制备方法包括：采用等离子体增强化学气相沉积法在清洗制绒后的硅片正面依次沉积硼硅玻璃和掩膜层，获得含有硼硅玻璃、掩膜层的硅片；采用激光在所述含有硼硅玻璃、掩膜层的硅片的正面制作选择性重掺杂发射极，获得含有硼硅玻璃、掩膜层、选择性重掺杂发射极的硅片。本申请所述发射极的制备方法，等离子体增强化学气相沉积法沉积硼硅玻璃完成后，采用激光制作选择性重掺杂发射极时，由于沉积的硼硅玻璃很薄且硼原子含量高，激光可将硼硅玻璃中的硼原子推进到硅表面。硼硅玻璃中的硼原子推进到硅表面。硼硅玻璃中的硼原子推进到硅表面。

【技术实现步骤摘要】
一种发射极及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及太阳能电池
，尤其涉及一种发射极及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前主流P型PERC(Passivated Emitter Rear Cell，发射极及背面钝化电池技术)电池由于磷扩散在硅片表面生长的PSG(磷硅玻璃)较薄，同时磷原子的含量较高，可直接实现叠加SE(selective emiter，选择性发射极)技术，即SE+PERC。
[0003]TOPcon(Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell，隧穿氧化钝化电池)电池由N型硅片制作而成，采用硼扩散制作PN结，由于硼在SiO2中的固溶度大于在Si中的固溶度，为形成良好的PN结，需经在高温状态下进行长时间的扩散、氧化。长时间高温状态下会生长一层很厚的BSG(硼硅玻璃)，而采用激光推进制作选择性重掺杂发射极时，需要BSG中的硼含量足够高，而高温生长的BSG硼原子含量无法满足要求，故在此种情形下，激光难以将BSG中的硼原子推进至硅片表面，使得叠加SE技术的难度增大。
[0004]若在硅片表面沉积一层含硼的且很薄的非晶硅层，采用激光可形成选择性发射极，但是在后续退火过程中非晶硅转变为多晶硅，不易去除，无论是采用碱或者酸去除，均容易出现破坏掺杂层的情况，同时多晶硅存在吸光效应，对效率的影响极大。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的一个目的在于提供一种发射极的制备方法，等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)沉积硼硅玻璃(BSG)完成后，采用激光制作选择性重掺杂发射极时，由于沉积的硼硅玻璃(BSG)很薄且硼原子含量高，激光可将硼硅玻璃(BSG)中的硼原子推进到硅表面；同时富硅的硼硅玻璃(BSG)的带隙较低，可更多的吸收激光的能量，使得推进至硅表面的硼原子更多，重掺杂区域硼原子浓度则相应提高；此外，硼硅玻璃(BSG)的主要成分为二氧化硅，易于去除，不会破坏掺杂层。
[0006]本申请的另一个目的在于提供一种发射极。
[0007]本申请的又一个目的在于提供一种太阳能电池。
[0008]为达到上述目的，本申请的第一方面实施例提出一种发射极的制备方法，包括：
[0009]采用等离子体增强化学气相沉积法在清洗制绒后的硅片正面依次沉积硼硅玻璃和掩膜层，获得含有硼硅玻璃、掩膜层的硅片；其中，所述硼硅玻璃的禁带宽度≤3.0eV；
[0010]采用激光在所述含有硼硅玻璃、掩膜层的硅片的正面制作选择性重掺杂发射极，获得含有硼硅玻璃、掩膜层、选择性重掺杂发射极的硅片。
[0011]在一些实施例中，所述氧源为N2O，所述硼源为B2H6，所述硅源为SiH4。
[0012]在一些实施例中，所述硼硅玻璃中硼原子的浓度大于5
×
10
20
atoms/cm3。
[0013]在一些实施例中，所述硼硅玻璃的厚度在以下，所述掩膜层的厚度为
[0014]在一些实施例中，所述掩膜层的材质为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的一种或多
种。
[0015]在一些实施例中，所述激光的波长为413
‑
577nm。
[0016]在一些实施例中，所述选择性重掺杂发射极的结深大于1μm，硼原子浓度大于1
×
10
19
atoms/cm3。
[0017]在一些实施例中，所述发射极的制备方法还包括将所述含有硼硅玻璃、掩膜层、选择性重掺杂发射极的硅片进行退火处理形成轻发射极的步骤。
[0018]在一些实施例中，所述退火温度在950℃以下。
[0019]在一些实施例中，所述轻发射极的结深小于1μm。
[0020]在一些实施例中，所述轻发射极的硼原子的浓度大于5
×
10
18
atoms/cm3且小于1
×
10
19
atoms/cm3。
[0021]在一些实施例中，所述发射极的制备方法还包括清洗去除含有所述轻发射极的硅片表面的所述硼硅玻璃和所述掩膜层的步骤。
[0022]为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出一种发射极，该发射极采用本申请实施例的发射极的制备方法制备。
[0023]为达到上述目的，本申请第三方面实施例提出一种太阳能电池，该太阳能电池含有本申请实施例的发射极。
[0024]本申请实施例的发射极的制备方法，可带来的有益效果：
[0025]1、采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)在制绒后的硅片正面沉积一层很薄的硼硅玻璃(BSG)，沉积的硼硅玻璃(BSG)层具有三个特点：
[0026]①
、硅含量很高，可降低硼硅玻璃(BSG)的带隙，增加对激光能量的吸收；
[0027]②
、硼原子含量很高，超过5
×
10
20
atoms/cm3，提升掺杂浓度；
[0028]③
、硼硅玻璃(BSG)的主要成分为SiO2，采用HF溶液清洗可轻易去除，不会破坏掺杂层。
[0029]2、等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)沉积硼硅玻璃(BSG)完成后，采用激光制作选择性重掺杂发射极时，由于沉积的硼硅玻璃(BSG)很薄，激光可将硼硅玻璃(BSG)中的硼原子推进到硅表面；同时富硅的硼硅玻璃(BSG)的带隙较低，可更多的吸收激光的能量，使得推进至硅表面的硼原子更多，重掺杂区域硼原子浓度则相应提高。
[0030]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0031]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0032]图1为本申请一示例性实施例的发射极的制备方法的流程示意图。
[0033]图2为图1所示发射极的制备方法中清洗制绒后的硅片简单结构示意图。
[0034]图3为图1所示发射极的制备方法中PECVD沉积后含有硼硅玻璃、掩膜层的硅片的简单结构示意图。
[0035]图4为图1所示发射极的制备方法中激光制作选择性重掺杂发射极后的硅片简单结构示意图。
[0036]图5为图1所示发射极的制备方法中退火形成轻掺杂发射区后的硅片简单结构示意图。
[0037]附图标记：
[0038]1‑
硅片；2
‑
绒面金字塔；3
‑
硼硅玻璃；4
‑
掩膜层。
具体实施方式
[0039]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0040]在申请中，除有特殊说明或限定，数值范围的公开包括在整个范围内的所有值和进一步细分范围的公开，包括对这些范围给出的端点和子范围。
[0041]在申请中，所涉及的原材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发射极的制备方法，其特征在于，包括：采用等离子体增强化学气相沉积法在清洗制绒后的硅片正面依次沉积硼硅玻璃和掩膜层，获得含有硼硅玻璃、掩膜层的硅片；其中，所述硼硅玻璃的禁带宽度≤3.0eV；采用激光在所述含有硼硅玻璃、掩膜层的硅片的正面制作选择性重掺杂发射极，获得含有硼硅玻璃、掩膜层、选择性重掺杂发射极的硅片。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧源为N2O，所述硼源为B2H6，所述硅源为SiH4。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硼硅玻璃中硼原子的浓度大于5
×
10
20
atoms/cm3；和/或，所述硼硅玻璃的厚度在以下，所述掩膜层的厚度为和/或，所述掩膜层的材质为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述激光的波长为413
‑
577nm。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述选择性重掺杂发射极的结深大于1μm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建伟，王树林，李鹏飞，王英杰，
申请(专利权)人：浙江求是半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：