System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种硼掺杂SE结构的制备方法、硼掺杂SE结构及太阳能电池技术_技高网

一种硼掺杂SE结构的制备方法、硼掺杂SE结构及太阳能电池技术

技术编号:41400241 阅读:9 留言:0更新日期:2024-05-20 19:25
本发明专利技术提供了一种硼掺杂SE结构的制备方法、硼掺杂SE结构及太阳能电池。所述制备方法包括以下步骤:对硅基体的双面进行制绒,得到具有绒面的硅基体;在具有绒面的硅基体的正面沉积BSG层;将所述BSG层中的硼源推进到硅基体中以形成浅掺区;将所述浅掺区中的硼源推进到硅基体的细栅区域中以形成重掺区,得到硼掺杂SE结构。本发明专利技术有效降低硅片因高温发生氧沉淀产生同心圆的比例,提高了硼掺杂工艺的稳定性,拓宽了硅片制造端的氧含量窗口,且制得的硼掺杂SE结构具有明显的轻掺区和重掺区,可加工性强、性能较好,利于降低TOPCon电池制造的整体复杂度和保证TOPCon电池的使用性能,降低了TOPCon电池的制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及topcon电池,尤其是涉及一种硼掺杂se结构的制备方法、硼掺杂se结构及太阳能电池。


技术介绍

1、随着topcon电池技术的不断发展,选择性发射极(selective emitter,se)逐渐成为了提高topcon电池转换效率的重要手段。其中,topcon全称隧穿氧化硅钝化接触,是用一层超薄的氧化硅层加上一层重掺杂的多晶硅层共同钝化电池的背表面。topcon结构用于晶硅电池时,与传统perc电池相比,有如下优点:全面积钝化背表面,没有金属和硅的直接接触,有利于提升电池的voc。全面积收集载流子,降低了寿命敏感度,有利于提升ff。而选择性发射极结构(selective emitter,简称se)是通过在电极接触区域进行重掺杂,电极之间进行轻掺杂,实现对发射极区域的优化,这样便可降低金属电极和硅片之间的接触电阻,同时还能降低扩散层区域的载流子复合,增强电池的输出电压和电流,从而能显著提升电池效率。

2、目前,topcon电池以磷掺杂se结构为主,但相对比较成熟的磷掺杂工艺难以适用于硼掺杂,且硼掺杂工艺相比于磷掺杂工艺更加复杂,使得硼掺杂se结构的制备工艺较复杂、耗时较长、成本较高,不利于topcon电池的规模化量产。磷的se结构目前已在工业生产中得以应用,但是硼se结构还没有得到有效应用。

3、目前,行业中也有一些针对硼se结构的制备方法,主要分为以下两大类:(1)通过掩膜法结合二次硼扩的方法制备硼se结构,主要是通过在硅衬底预先长掩膜层,然后对局部区域进行刻蚀形成窗口,之后进行一次硼扩散形成重掺,去掉掩膜后再二次硼扩散形成轻掺杂,该方法过程相对较为复杂,生产成本较高,难以在工业化中得以应用;(2)高温硼掺杂工艺,由于硼的扩散所需激活能较高,需要较高的激光能量才能足以使得硼进行有效推进,这个过程激光不可避免会对基底硅产生较大烧蚀损伤,既会影响绒面结构,同时带来复合损伤,影响电池效率提升。此外,传统高温硼掺杂工艺容易导致硅片发生氧沉淀产生同心圆(即氧环),影响硼掺杂工艺的稳定性。

4、有鉴于此,特提出本专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的目的之一在于提供一种硼掺杂se结构的制备方法,所述制备方法可以有效减少硅片高温时间,降低电池片同心圆比例,拓宽硅片氧含量窗口,显著提高了硼掺杂工艺的稳定性,降低硅片制造端成本。

2、本专利技术的目的之二提供一种硼掺杂se结构,所述硼掺杂se结构由如上述的硼掺杂se结构的制备方法制备得到。

3、本专利技术的目的之三在于提供一种topcon太阳能电池,所述topcon太阳能电池包括如上所述的硼掺杂se结构。

4、为了实现本专利技术的上述目的,特采用以下技术方案:

5、第一方面,本专利技术提供一种硼掺杂se结构的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

6、对硅基体的双面进行制绒,得到具有绒面的硅基体;

7、在具有绒面的硅基体的正面沉积bsg层;

8、将所述bsg层中的硼源推进到硅基体中以形成浅掺区;

9、将所述浅掺区中的硼源推进到硅基体的细栅区域中以形成重掺区,得到硼掺杂se结构。

10、在本专利技术中,先对硅基体采用制绒加工,获得双面具有绒面形貌的基体;在再硅基体正面沉积一层bsg层;接着通过激光面扫面工艺将bsg层中硼源推进到基体中形成浅掺区;通过se技术在细栅区域形成重掺区。本专利技术所述方法制备的硼掺杂工艺可以有效减少硅基体长时间高温工艺导致的硅片同心圆比例,从而拓宽硅片氧含量窗口,并显著提高了硼掺杂工艺的稳定性,降低硅片制造端成本。且制得的硼掺杂se结构具有明显的轻掺区和重掺区,可加工性强、性能较好,利于降低topcon电池制造的整体复杂度和保证topcon电池的使用性能,降低了topcon电池的制造成本。

11、作为本专利技术一可选的技术方案,所述制绒包括以下步骤:

12、采用碱液对所述硅基体的正面和背面进行清洗,以在所述硅基体的正面和背面形成绒面。

13、优选地,所述碱液中的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾或四甲基氢氧化铵中的任意一种或至少两种的组合。

14、优选地,所述碱液中碱的质量百分含量为0.3~0.6%,例如可以是0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%、0.55%、0.6%等。

15、优选地,所述碱液中还包括添加剂。

16、优选地,所述添加剂选自乙二醇、硅酸钠或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合。

17、优选地,所述碱液中添加剂的质量百分含量为0.2~0.7%,例如可以是0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%等。

18、优选地,所述清洗的温度为75~85℃,例如可以是75℃、76℃、78℃、80℃、82℃、85℃等。

19、优选地,所述清洗的时间为450~550s,例如可以是450s、460s、480s、500s、520s、540s、550s等。

20、优选地,所述硅基体采用n型硅片。

21、优选地,所述绒面为金字塔绒面。

22、在本专利技术中,采用以上条件制绒,可使得金字塔型绒面的型小且绒面结构均匀,使绒面合格率得到明显的提高,利用低浓度碱性腐蚀液对单晶硅的各向异性腐蚀原理,在硅片表面形成“金字塔”结构,而金字塔绒面的形成,不仅可以增加硅片和光线之间的接触面积,还可在硅片表面形成具有陷光作用的凹凸结构,从而提高硅片的光电转换效率、抗反射性能和光学透过率以及减少硅片表面反射损失。

23、优选地,所述沉积bsg层包括以下步骤:

24、采用pecvd沉积工艺,向所述具有绒面的硅基体的正面通入n2o、sih4、b2h6和h2,沉积形成所述bsg层。

25、在本专利技术中,采用pecvd沉积工艺沉积以获得规定厚度的bsg层,采用n2o、sih4、b2h6和h2进行沉积的方式,可以保证bsg层的洁净度,避免多余杂质的引入影响后续制得topcon电池的性能,且bsg层300可作为后续硼掺杂的硼源。

26、优选地,所述bsg层的厚度为60~140nm,例如可以是60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm等。

27、优选地,所述bsg层的沉积温度为300~350℃,例如可以是300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃等。

28、优选地,所述bsg层的沉积时间为70~90min,例如可以是70min、72min、74min、76min、78min、80min、82min、84min、86min、88min、90min等。

29、优选地,所述n2o与sih4之间的流量比为(5~9):1,例如可以是5:1、5.5:1、6:1、6.5:1、7:1、7.5:1、8:1、8.5:1、9:1等。

30、优选地,所述b2h6与sih4之间的流量比为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硼掺杂SE结构的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的硼掺杂SE结构的制备方法,其特征在于,所述制绒包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的硼掺杂SE结构的制备方法,其特征在于,所述沉积BSG层包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的硼掺杂SE结构的制备方法,其特征在于,所述BSG层的厚度为60~140nm;

5.根据权利要求4所述的硼掺杂SE结构的制备方法,其特征在于,所述浅掺区的形成包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的硼掺杂SE结构的制备方法,其特征在于,所述激光面扫描工艺采用纳秒激光和/或皮秒激光;

7.根据权利要求1所述的硼掺杂SE结构的制备方法,其特征在于,所述重掺区的形成包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的硼掺杂SE结构的制备方法,其特征在于,所述激光面扫描工艺采用纳秒激光和/或皮秒激光;

9.一种硼掺杂SE结构,其特征在于,所述硼掺杂SE结构由如权利要求1~8中任一项所述的硼掺杂SE结构的制备方法制备得到。

10.一种TOPCon太阳能电池,其特征在于,所述TOPCon太阳能电池包括如权利要求9所述的硼掺杂SE结构。

...

【技术特征摘要】

1.一种硼掺杂se结构的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的硼掺杂se结构的制备方法,其特征在于,所述制绒包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的硼掺杂se结构的制备方法,其特征在于,所述沉积bsg层包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的硼掺杂se结构的制备方法,其特征在于,所述bsg层的厚度为60~140nm;

5.根据权利要求4所述的硼掺杂se结构的制备方法,其特征在于,所述浅掺区的形成包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的硼掺杂se结构的制...

【专利技术属性】
技术研发人员:伏进文王丹萍明伟辉马擎天
申请(专利权)人:环晟光伏江苏有限公司
类型:发明
国别省市:

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