[发明专利]一种N型选择性发射极太阳能电池及其制备方法

说明书

提供了一种N型选择性发射极太阳能电池及其制备方法，所述制备方法包括：提供N型硅片衬底，并在其表面形成绒面结构；对N型硅片衬底正面进行硼扩散处理以形成硼扩散层；在N型硅片衬底背面上依次形成层叠的隧穿氧化层和多晶硅层，并对多晶硅层进行磷扩散处理以形成N+掺杂层，在N+掺杂层上形成氮化硅层；腐蚀N型硅片衬底正面非电极区域内的所述硼扩散层，以形成P++/P+选择性发射极结构；在N型硅片衬底正面上依次形成层叠的钝化层和减反射层；在N型硅片衬底的正面和背面分别形成正面电极和背面电极。本发明所提供的N型选择性发射极太阳能电池的制备方法制备工艺简单、成本低廉、能有效提升太阳能电池的效率和性能。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体地讲，涉及一种N型选择性发射极太阳能电池及其制备方法。

背景技术

随着光伏太阳能晶硅电池技术的快速发展，N型晶体硅因其几乎无光致衰减、对常见的金属离子不敏感少子寿命高、组件温度系数低、弱光响应好、可靠性高等优势受到越来越多的太阳能电池厂商和研究机构的关注，其中，隧穿氧化层钝化接触(Tunnel OxidePassivated Contact)太阳能电池(通常指TOPCon电池)是一种使用超薄氧化层作为钝化层结构的太阳电池，由于其更容易在钝化发射极和背面电池，通常指P-PERC(PassivatedEmitter and Rear Cell)电池设备基础上升级，成为众多公司的研究热点。

目前TOPCon电池的关键是提高背面钝化效果改善复合，而正面硼掺杂接触结构却依然存在高复合速率的状态。现有可以实现量产化稳定生产的硼掺杂技术主要为工艺难度低、性价比高并且可以避免金属污染、少子寿命高的的管式三溴化硼(BBr₃)扩散炉方式，然而BBr₃为液态源扩散，表面浓度均低且匀性较差、欧姆接触大，不利于电池效率的提高。高浓度掺杂虽然可以降低方块电阻形成良好的欧姆接触，适当提高电池的填充因子，但会导致整体表面俄歇复合高从而使开路电压Voc、短路电流Isc均降低，不利于电池转换效率的提升。因此，为了改善非电极区域的短波响应、降低复合速率的同时使电极区域形成良好的欧姆接触，改善填充因子，选择性电极的开发必不可少。

有关N型选择性发射极太阳能电池其选择性发射极的开发，天合光能的刘成法提出了硼浆掺杂的方式，用丝网印刷的方式在制绒后的硅片上印刷硼浆，然后在管式扩散炉中通入硼源等气体进行扩散，形成硼掺杂浓度不同的硼浆区域与非硼浆区域即形成P++/P+结构，但缺陷是硼浆价格昂贵从而根本无法实现产业化生产。现有技术中还提出了激光掺杂方式，在硅片进行硼扩散后直接在硼硅玻璃(BSG)层上采用激光进行掺杂，但由于现有激光掺杂技术的限制，导致掺杂区域与非激光掺杂区域的差异较小，从而导致电池效率提升不明显。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种N型选择性发射极太阳能电池及其制备方法。

根据本发明实施例的一方面提供的一种N型选择性发射极太阳能电池的制备方法，其包括：提供N型硅片衬底，并在所述N型硅片衬底的表面形成绒面结构；

对所述N型硅片衬底的正面进行硼扩散处理以形成硼扩散层；

在所述N型硅片衬底的背面上依次形成层叠的隧穿氧化层和多晶硅层，并在所述多晶硅层进行磷扩散处理以形成N+掺杂层，在所述N+掺杂层上形成氮化硅层；

腐蚀所述N型硅片衬底正面非电极区域内的所述硼扩散层，以在所述N型硅片衬底正面的电极区域内形成P++掺杂区，并且在非电极区域内形成P+掺杂区，从而在所述N型硅片衬底正面形成P++/P+选择性发射极结构；

在所述N型硅片衬底正面上依次形成层叠的钝化层和减反射层；

在所述N型硅片衬底的正面和背面分别形成正面电极和背面电极，以获得所述N型选择性发射极太阳能电池。