[发明专利]一种高效选择性掺杂电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高效选择性掺杂电池及其制备方法，涉及太阳能电池技术领域，所述选择性掺杂电池由下至上分别包括n型硅片、掺硼非晶硅层、AL₂O₃层和SiNx钝化减反射层，金属电极通过选择性掺杂发射极与n型硅片相导通。本发明通过PECVD沉积技术得到掺硼非晶硅/多晶硅薄膜层，再进行退火激活的方式可以得到均匀的掺硼的低表面浓度浅结，有更好的蓝光响应和更低的表面复合，可进一步提升开压和短流；通过PECVD沉积掺硼非晶硅表面无BSG层，激光照射非晶/多晶掺硼薄层，实现选择性硼重掺杂，从而形成发射极SE结构，硼重掺杂区域可以和银浆形成更低接触电阻更好欧姆接触的电极接触。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种高效选择性掺杂电池及其制备方法。

背景技术

晶硅太阳能电池是一种有效吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件。当太阳光照射在半导体p-n结上，形成电子-空穴对，在p-n结电场作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后形成电流。

目前光伏行业主流的电池结构为PERC电池(Passivated Emitter and Rear Cell钝化发射器和后部接触的太阳能电池)，该电池采用p型硅片作为基底，正面扩磷形成n型区，在硅片正表面沉积SiNx膜层，背面沉积AL₂O₃/SiNx膜层实现太阳能电池表面钝化(减少载流子复合：也可理解为减少光生电子和硅表面缺陷的复合湮没)和减少光的反射，正、背面印刷银浆及银铝浆料形成电极，从而制备出完整的PERC晶硅太阳能电池。当前的PERC电池均叠加了SE(selective emitter选择性掺杂发射级)选择性掺杂工艺，即在磷扩散后针对电极区通过激光将磷原子进一步推进形成重掺杂，这样可以在整体低表面掺杂浓度发射极的情况下，又能拥有更好的金属半导体电学接触性能，电池效率可以得到大幅度的提高。近两年TOPCON太阳能电池发展迅速，该电池拥有更高的电池效率，目前新增产能基本上都为TOPCON电池(隧穿氧化钝化接触电池)，其采用n型硅片作为基底，扩硼产生p型层发射极与n型硅基底形成p-n结。

目前掺杂方式主要有两个问题：1.采用的高温气态硼源扩散方式，由于硼在硅中固溶度较低，比较难扩散，为了保证良好的均匀性和掺杂效果，需要采用高温长时间推进的方式，这样p-n结深会较深，且表面掺杂浓度会很高，容易产生同心圆中心发黑等电池不良，蓝光响应差，短流、开压提升受限，限制电池效率进一步提升。(较低的表面浓度、相对浅的结深、且扩散均匀可以有更好的蓝光响应、更低的表面复合，即更高的电池效率)。2.高温气态硼源扩散方式表面会形成一层较厚的硼硅玻璃(BSG)。利用激光照射BSG层进行硼选择性重掺杂，实现硼扩散的SE结构，很难穿透BSG进行硼的选择性重掺杂，填充提升受限，因此目前尚未有成熟的TOPCON电池叠加SE的工艺方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高效选择性掺杂电池及其制备方法，本发明通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)得到掺硼非晶硅/多晶硅薄膜层，再进行退火激活的方式可以得到均匀的掺硼的低表面浓度浅结，有更好的蓝光响应和更低的表面复合，可进一步提升开压和短流；PECVD沉积掺硼非晶硅表面无硼硅玻璃(BSG)层，激光照射非晶/多晶掺硼薄层，实现选择性硼重掺杂，从而形成选择性掺杂发射极(SE)结构，硼重掺杂区域可以和银浆形成更低接触电阻更好欧姆接触的电极接触，从而使得电池效率有进一步提升。

本发明的目的之一在于提供一种高效选择性掺杂电，所述选择性掺杂电池由下至上分别包括n型硅片、掺硼非晶硅层、AL₂O₃层和SiNx钝化减反射层，金属电极通过选择性掺杂发射极与n型硅片相导通。

本发明的目的之二在于提供一种高效选择性掺杂电池的制备方法，所述方法包括：

(1)制绒；