[发明专利]一种TOPcon电池中选择性发射极和PN结的制作方法

说明书

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种TOPcon电池中选择性发射极和PN结的制作方法。本发明提供的TOPcon电池中选择性发射极和PN结的制作方法，包括以下步骤：(1)采用制绒工艺在N型硅片表面制作绒面金字塔，得到预处理N型硅片；(2)采用等离子增强化学气相沉积在预处理N型硅片的正面依次沉积硼硅玻璃和SiOsubgt;2/subgt;层；(3)对沉积有硼硅玻璃和SiOsubgt;2/subgt;层的正面的选择性重掺杂发射极区域进行激光处理形成重掺杂区域，然后再进行退火处理形成轻掺杂区域；(4)去除表面残留的硼硅玻璃和SiOsubgt;2/subgt;层，并刻蚀去除边缘PN结。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种TOPcon电池中选择性发射极和PN结的制作方法。

背景技术

目前太阳能主流硅电池PERC+的量产效率为23.4％，已接近极限效率24.5％，提升难度越来越大，而TOPcon电池只需在PERC+的基础上增加2～3道工序，其量产效率现已超过25％，有望取代PERC+成为下一代主流电池技术。

硼扩散是TOPcon电池制造关键工序之一，常采用高温热扩散方式制作PN结。但是由于硼和硅自身的性质，导致扩散温度接近1050℃，1050℃的高温已接近炉管的最高温度，使生产的危险系数增大，同时扩散时间是常规磷扩散的2～3倍，生产效率较低。此外，高温扩散工艺获得的在硅片表面生长的硼硅玻璃(BSG)中的硼含量较低，采用选择性发射极(SE)技术以BSG为硼源进行诱导重掺杂的难度增大，进一步制约了TOPcon后续的效率提升。因此，需要对制作TOPcon电池的选择性发射极进行研究改进。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

由于硼在Si中的固溶度小于在SiO₂中的固溶度，采用管式设备高温扩散，需要将扩散温度控制在在1050℃左右，导致升温、扩散、降温过程用时过长，硼扩散工艺时间在240min左右，造成产能过低。

此外，采用管式扩散设备沉积硼发射极时生长的BSG中硼含量较低，直接叠加SE技术难度大，在工业生产中难以实现。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种TOPcon电池中选择性发射极和PN结的制作方法，采用等离子增强化学气相沉积的方法制得的BSG中的硼原子浓度高于5×10²⁰atoms/cm³，同时能在较低的温度下进行沉积，并且与现有技术相比，沉积的时间更短，能够提高产能。

本发明实施例的TOPcon电池中选择性发射极和PN结的制作方法，包括以下步骤：

(1)采用制绒工艺在N型硅片表面制作绒面金字塔，得到预处理N型硅片；

(2)采用等离子增强化学气相沉积在所述步骤(1)得到的预处理N型硅片的正面依次沉积硼硅玻璃和SiO₂层；

(3)对沉积有硼硅玻璃和SiO₂层的正面的选择性重掺杂发射极区域进行激光处理形成重掺杂区域，然后再进行退火处理形成轻掺杂区域；

(4)去除表面残留的硼硅玻璃和SiO₂层，同时刻蚀去除边缘PN结。