[发明专利]太阳能电池的硼掺杂方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池的硼掺杂方法，包括沉积硼浆和激光掺杂，还包括热处理；在硅片表面沉积硼浆之后，先热处理，再激光掺杂。本发明在沉积硼浆和激光掺杂之间进行一定温度和时间的热处理，一方面热处理对硅片表面及体内缺陷进行有效的初步氢钝化，另一方面硼浆经热处理后得到初步扩散，再经激光进行二次掺杂，可达到电池片的有效钝化和硼元素的有效掺杂。

技术领域

本发明涉及光伏领域，具体涉及一种太阳能电池的硼掺杂方法。

背景技术

随着传统能源的有限储量和人类对能源需求飞速增长之间不可调和的矛盾日渐突显，太阳能电池作为可再生能源具有以下优势：1、人类可利用的最丰富的能源；2、应用广泛，太阳光所到之处均可被利用；3、太阳能属于一种十分清洁的能源，在应用中不产生噪音和大气污染，对生态环境影响基本为零等。

在现有技术中，晶硅太阳能电池由于其制造技术相对简单、成本较低等优点已得到广泛应用，工业化、自动化生产已相对成熟和稳定。其中扩散制结是晶硅太阳能电池的核心技术，而硼扩散掺杂是太阳能电池中实现高转换效率的关键之所在，其难点在于氧化硼（B₂O₃）沸点为1860℃。传统的硼扩散掺杂方法包括气相扩散法和固态源扩散法；以上两种方法均能够形成高质量结的硼扩散方法，具有低的发射极或者背场饱和电流密度，并能够保持高的有效寿命。但由于硼扩散特性均需要在相当时间段内保持一定高温，如900～1000℃，方能保证有效扩散。而这种长时间的高温会导致硅基底材料的少子寿命大幅度下降，最终影响光伏器件的转换效率。

含硼化合物结合激光掺杂技术可有效避免高温对晶硅的影响，该技术利用激光作用于晶硅表面产生的瞬时热能将硅片加热至熔融状态，同时将硼元素掺入晶硅，当激光光斑从熔融的区域移开后，达到迅速冷却并结晶，从而达到有效掺硼形成P+层的目的。但硼元素的扩散难度远高于磷元素，同样为了达到理想的硼掺杂效果，对掺杂使用的激光要求较高，通常选用高功率高频率激光器，所需的激光器要求较高，技术控制要求严苛，成本昂贵。

发明内容

为解决现有技术的缺陷，本发明提供一种太阳能电池的硼掺杂方法，包括沉积硼浆和激光掺杂，还包括热处理；在硅片表面沉积硼浆之后，先热处理，再激光掺杂。

优选的，所述太阳能电池的硼掺杂方法，还包括PECVD沉积SiN膜层；先在硅片表面PECVD沉积SiN膜层，再在SiN膜层上沉积硼浆。

优选的，所述热处理在链式炉或管式炉中实施。

优选的，所述热处理的温度为300～700℃。

优选的，所述热处理的时间为1～240min。

优选的，所述热处理的过程中通入氮气和/或氧气，氮气的流量不大于20L/min，氧气的流量不大于10L/min。

优选的，所述沉积硼浆采用印刷、旋涂或喷涂。

优选的，所述硼浆中的硼源为硼硅合金、氧化硼、硼酸、硼氧聚合物或卤化硼。

优选的，所述激光掺杂的激光功率为20～100W，激光频率为50～800KHz。

本发明的优点和有益效果在于：

本发明在沉积硼浆和激光掺杂之间进行一定温度和时间的热处理，一方面热处理对硅片表面及体内缺陷进行有效的初步氢钝化，另一方面硼浆经热处理后得到初步扩散，再经激光进行二次掺杂，可达到电池片的有效钝化和硼元素的有效掺杂。