[发明专利]一种局域钝化接触的选择性发射极结构的制备方法及应用方法

说明书

本发明涉及太阳能电池技术领域，公开一种局域钝化接触的选择性发射极结构的制备方法及应用方法；其制备方法包括：对硅片进行制绒处理，以在硅片的表面形成金字塔结构；在硅片正面制备隧穿氧化硅；使用带有栅线状镂空图案的载板装载硅片，隧穿氧化硅的正面朝下，以使载板局部掩盖隧穿氧化硅的正面，再采用磁控溅射法以向上沉积方式在隧穿氧化硅的正面局域沉积掺杂非晶硅；对局域沉积后的硅片正面进行扩散掺杂处理，使非局域沉积区域形成轻掺杂发射极，而局域沉积区域形成重掺杂多晶硅，得到依次叠加有隧穿氧化硅和重掺杂多晶硅的局域钝化接触结构。该制备方法不仅能制备局域钝化接触的选择性发射极结构，还兼具制备工序少、精度高、成本低的优点。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种局域钝化接触的选择性发射极结构的制备方法及应用方法。

背景技术

发射极是太阳能电池的关键组成部分，其对电池性能至关重要。选择性发射极是一种高性能的发射极结构，其主要特点为非电极接触区域低掺杂、高方阻，而电极接触区域重掺杂、低方阻。其优点如下：1.由于非电极接触区域掺杂低，因而其俄歇复合降低，短波响应更好；2.同时电极接触区域掺杂高，有利于降低接触电阻；3.同时可以形成横向高低结，有利于开路电压的提升。常用的选择性发射极的制备方法包括激光掺杂、掺杂浆料印刷、反刻蚀法等。但是以上方法尤其在针对硼掺杂选择发射极时，其制备工序均较为繁琐。同时，常规方法所制得的选择性发射极中由于重掺杂的电极接触区域无法对金属电极与硅片之间进行有效隔绝，容易导致金属电极与硅片之间的界面态密度大，进而无法有效降低电极接触区域的金属复合，这导致开路电压难以进一步提升。局域钝化接触技术是近两年新提出的一种选择性发射极的制备方法。其相比其他选择性发射极的制备方法，由于可以隔绝金属电极和硅片的直接接触，因此其界面态密度更低，其体区SRH复合会降低，因此可以实现更低的电极接触区域金属复合。

而现有提供的局域钝化接触的选择性发射极的制备方法包括：1.如公开号CN109524480A提供的制备方法：正面沉积隧穿氧化硅和掺杂多晶硅，然后通过印刷掩膜方法保护电极接触区域的钝化接触结构，刻蚀非掩膜区域的本征多晶硅薄膜后，再进行整面扩散；可见，该方法需额外增加掩膜及刻蚀本征多晶硅薄膜的步骤，工序繁琐，成本较高。2.如公开号CN110993744A提供的制备方法：先沉积整面隧穿氧化硅和掺杂多晶硅，然后通过在非电极接触区域印刷刻蚀浆料，然后烧结以将非电极接触区域的掺杂多晶硅去除；可见，该方法不仅需整面沉积掺杂多晶硅，还需额外增加包括印刷刻蚀浆料及烧结的刻蚀步骤，制备步骤较多，同时采用腐蚀非电极接触区域非晶硅的方法会导致电极接触区域钝化接触结构的宽窄不一、分布不均匀，导致重复性和均匀性差。3.如公开号CN111180551A提供的制备方法：沉积正面隧穿氧化硅和掺杂多晶硅，然后通过在非电极接触区域进行激光刻蚀去除掺杂多晶硅；可见，该方法还需要额外的激光刻蚀步骤，步骤繁琐、其成本较高。4.如公开号CN110767772A提供的制备方法：整面沉积隧穿氧化硅，然后印刷掺杂非晶硅浆料，最后进行整面扩散；可见，该方法需采用多晶硅浆料，成本昂贵，难以量产。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种局域钝化接触的选择性发射极结构的制备方法，该制备方法不仅能制备局域钝化接触的选择性发射极结构，还兼具制备工序少、精度高、成本低的优点。

本发明的目的之二在于克服现有技术的不足，提供一种局域钝化接触的选择性发射极结构在太阳能电池中的应用方法。

基于此，本发明公开了一种局域钝化接触的选择性发射极结构的制备方法，包括以下制备步骤：

步骤S1，对硅片进行制绒处理，以在硅片的表面形成金字塔结构；

步骤S2，再在硅片的正面制备隧穿氧化硅；

步骤S3，使用带有栅线状镂空图案的载板装载硅片，且所述隧穿氧化硅的正面朝下，以使载板局部掩盖隧穿氧化硅的正面，再采用磁控溅射法以向上沉积方式在载板的镂空区域对应的隧穿氧化硅的正面局域沉积掺杂非晶硅；