[发明专利]一种太阳能电池的制备工艺

说明书

本发明公开了一种太阳能电池的制备工艺，包括以下步骤：S1：在硅基体的至少一个表面上设置本征硅层；S2：在所述本征硅层上设置掺杂源层；S3：使与所述本征硅层预设区域对应位置处的所述掺杂源层的掺杂源分解出掺杂离子并使所述掺杂离子进入所述本征硅层的预设区域，在所述本征硅层的预设区域形成掺杂区域，同时在所述掺杂区域上形成有含掺杂源的氧化硅保护层；S4：去除所述本征硅层上设置有掺杂源层的未掺杂区域，在所述硅基体的至少一个表面上形成局部掺杂硅层。该工艺利用激光完成局部掺杂多晶硅层或非晶硅层，工艺简洁可行。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池的制备工艺。

背景技术

晶硅PERC电池结构是现今硅基太阳能电池技术发展的主流方向。对于PERC电池技术而言，P型电池背表面氧化铝薄膜优良的钝化使其对长波光线的响应十分优秀，这种电池的光电转换效率可达22％以上。此时，电池片受光面(正面，也叫做前表面)金属电极与硅片接触处严重的少子复合就成为限制电池效率进一步提高的瓶颈。因此，设法降低甚至消除受光面金属与半导体硅片接触的面积是PERC太阳能电池设计和优化的方向之一。

将钝化接触技术运用于PERC电池正面结构可以降低正面金属-半导体复合程度，能提高电池的开路电压。德国弗劳恩霍夫太阳能研究所(Fraunhofer ISE)在2014年提出了P型钝化接触电池的结构。该钝化接触电池结构包括P型晶体硅基体，电池受光面由内而外依次为P-N结，超薄隧穿钝化层，掺杂多晶硅或非晶硅层，减反射钝化介质层和导电金属电极。这种晶硅电池正面导电浆料和局部区域掺杂多晶硅或者非晶硅接触以完成正面载流子的收集与导通。由于隧穿钝化层/掺杂多晶硅层这种叠层设计的能带结构可以使得多数载流子传输到多晶硅层而少数载流子基本被隧穿钝化层所阻挡，因此在金属电极和掺杂多晶硅层接触时基本没有金属-半导体复合的损失，大幅提高了太阳能电池的电压。但是这种P型钝化接触电池的缺点是掺杂多晶硅层对于入射光的吸收比较严重，产生的电子-空穴对在多晶硅层大量复合，影响了太阳能电池的电流。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池的制备工艺，该工艺利用激光完成局部掺杂硅层(例如掺杂多晶硅层或者掺杂非晶硅层)，并在局部掺杂硅层上形成含有掺杂源的氧化硅层作为保护层，去除非局部掺杂区域上的本正硅层，制得具有局部掺杂硅层的太阳能电池片，工艺简洁可行，既可以有效的减少太阳能电池的金属-半导体复合，也能减少掺杂硅层对入射光的吸收，提升电池的光电转化效率。

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：一种太阳能电池的制备工艺，包括以下步骤：

S1：在硅基体的至少一个表面上设置本征硅层；

S2：在所述本征硅层上设置掺杂源层；

S3：使与所述本征硅层预设区域对应位置处的所述掺杂源层的掺杂源分解出掺杂离子并使所述掺杂离子进入所述本征硅层的预设区域，在所述本征硅层的预设区域形成掺杂区域，同时在所述掺杂区域上形成有含掺杂源的氧化硅保护层；

S4：去除所述本征硅层上设置有掺杂源层的未掺杂区域，在所述硅基体的至少一个表面上形成局部掺杂硅层。

本发明步骤S1中的本征硅层，可以是未掺杂的多晶硅层或未掺杂的非晶硅层，相应的，步骤S4中局部掺杂硅层可以是局部掺杂多晶硅层或局部掺杂非晶硅层。

本发明步骤S3中，通过激光对所述掺杂源的预设区域进行加热使所述掺杂源层预设区域的掺杂源分解出掺杂离子并使所述掺杂离子进入所述本征硅层，同时在所述掺杂区域上形成有含掺杂源的氧化硅保护层。

本发明采用激光对覆盖掺杂源层的本征硅层进行局部加热或者熔融，在高能激光扫描区域掺杂源接受高能量后分解并扩散到本征硅层中，完成局部掺杂；且在激光扫描区域的多晶硅层或者非晶硅层表面形成较厚的含掺杂源氧化硅保护层，再去除没有氧化层保护的掺杂的多晶硅层或者非晶硅层，进而得到具有局部掺杂多晶硅层或非晶硅层的太阳能电池片。