[发明专利]一种硼扩散方法及太阳能电池

说明书

本发明公开一种硼扩散方法及太阳能电池，涉及光伏技术领域，以制作复合电流密度小且接触电阻率小的硼掺杂层。该硼扩散方法包括如下步骤：提供一硅基底；对硅基底进行整面的第一热扩散工艺，在硅基底上形成第一硼扩散层和硼硅玻璃层；去除硼硅玻璃层；对硅基底进行整面的第二热扩散工艺，使第一硼扩散层的表层掺杂浓度增大转变成第二硼扩散层，第一硼扩散层的其余部分为第三硼扩散层；获得包括第二硼扩散层和第三硼扩散层的硼掺杂层。本发明提供的一种硼扩散方法及太阳能电池用于太阳能电池制造。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种硼扩散方法及太阳能电池。

背景技术

晶硅太阳能电池的发射极对太阳能电池的整体效率有着重要影响。从钝化的角度来说，发射极的掺杂浓度和结深越小，俄歇复合和辐射复合越小，从而可以使太阳能电池具有较高的开路电压。从电极接触的角度来说，发射极的掺杂浓度和深度越高，发射极与电极的接触电阻率越小。

晶硅太阳能电池，尤其是具有P⁺发射极的太阳电池，如何制作复合电流密度较小且接触电阻率较小的发射极是太阳能电池研究的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硼扩散方法及太阳能电池，以制作复合电流密度小且接触电阻率小的硼掺杂层。

第一方面，本发明提供一种硼扩散方法。该硼扩散方法包括如下步骤：

提供一硅基底；

对硅基底进行整面的第一热扩散工艺，在硅基底上形成第一硼扩散层和硼硅玻璃层；

去除硼硅玻璃层；

对硅基底进行整面的第二热扩散工艺，使第一硼扩散层的表层掺杂浓度增大转变成第二硼扩散层，第一硼扩散层的其余部分为第三硼扩散层；获得包括第二硼扩散层和第三硼扩散层的硼掺杂层。

采用上述技术方案时，通过第一热扩散工艺，可以在硅基底上形成浅结低掺杂浓度的第一硼扩散层。经过第二热扩散工艺后，第一硼扩散层的表层掺杂浓度增大转变成第二硼扩散层，第一硼扩散层的其余部分(下部分)掺杂浓度不变结深不变，为第三硼扩散层。通过第二热扩散工艺与第一热扩散工艺的叠加，可以形成位于表层且掺杂浓度较高的第二硼扩散层。而作为第一硼扩散层下部分的第三硼扩散层结深和掺杂浓度维持不变。可见，在硼扩散过程中，通过第一热扩散工艺可以形成浅结、低掺杂浓度的第三硼扩散层。浅结且低掺杂浓度的第三硼扩散层具有较低的复合电流密度，可以提高太阳能电池的转化效率。通过第一热扩散工艺和第二热扩散工艺可以形成高掺杂浓度的第二硼扩散层。高掺杂浓度的第二硼扩散层位于表层，其与金属电极接触时可以具有较低的接触电阻率，进而可以提高太阳电池的开路电压。

并且，在第二热扩散工艺之前去除硼硅玻璃层，可以避免硼硅玻璃对第二热扩散工艺中硼原子的阻挡，并避免硼原子反析到硼硅玻璃中，解决掺杂浓度曲线低头的问题，进一步确保第二硼扩散层具有较低的接触电阻率。

另外，与选择性发射极相比，一方面，本发明的第三硼扩散层整面形成于硅基底的表面(第一硼扩散层的表层)，在非金属接触区域仍然具有较高的掺杂浓度，可以提高载流子的横向流动性，进而降低整体电阻，提高填充因子。另一方面，本发明的硼扩散方法，在扩散设备以外无需额外的设备和辅材，制造成本较低；也无需精准对位，制造难度较小，便于规模化生产，提高良品率。

在一些实现方式中，第一硼扩散层在硅基底上的深度为0.3μm～0.7μm。此时，第一硼扩散层的深度较浅，也就是第一硼扩散层与硅基底形成的pn结或高低结结深较浅。并且，后续的第二热扩散工艺仅对第一硼扩散层的表层进行处理，也不会增加结深。基于此，第一硼扩散层的深度即为硼掺杂层的深度，较小的深度，可以减少俄歇复合和辐射复合，降低复合电流密度。

在一些实现方式中，第一硼扩散层在硅基底上的深度为0.45μm～0.55μm。此时，第一扩散层的深度为较优选择，可以较好的平衡复合电流密度和接触电阻。