[发明专利]一种双面隧穿层结构的局部掺杂电池及其制备方法

说明书

本发明涉及电池领域，具体涉及一种双面隧穿层结构的局部掺杂电池及其制备方法，制备方法如下：(1)在衬底上沉积遂穿层；(2)在遂穿层上生长多晶硅层并进行低浓度硼掺杂；(3)掩膜保护，随之在其金属化区域进行高浓度硼掺杂，再利用激光薄化非金属区域，形成区域一和区域二；(4)在区域一上印刷烧穿型银浆料，在主栅线上印刷非烧穿型银浆料，烧穿型银浆料和非烧穿型银浆料互联。本发明通过对多晶硅前表面进行低掺杂，根据金属化图案对金属化区域进行高掺杂，用激光薄化非金属化区域，减少对长波的光寄生吸收，提高短路电流，从而提升转换效率；通过按照金属化图案印刷银浆，电极二与电极一直接连接，起到互联的作用，降低银浆耗量。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种双面隧穿层结构的局部掺杂电池及其制备方法。

背景技术

对于常规的晶硅大阳电池，发射极为正表层的硼扩散层，在正面进行丝网印刷时，为了确保金属栅电极(主栅和细栅)与发射极之间具有良好的欧姆接触，正表层需要较高的表面掺杂浓度，但是较高掺杂浓度的硼扩散层会造成蓝光吸收损耗与光生载流子表面再复合损耗，导致转换效率降低。

基于多晶硅的钝化接触结构，即隧穿氧化层钝化接触概念，首先由德国FraunhoferInstitute提出，具有超薄氧化硅的衬底结构和用于硅太阳能电池的重掺杂多晶硅(poly-Si)层，提供优异的全面积钝化和载流子收集，这可以显著提高器件的整体性能。由于这种结构的优异性能和工业生产过程的相对简单性，它已成为高效电池研究的热点。近年来，对这种多晶硅钝化接触技术的研究，取得了重大进展，包括多晶硅生长，氧化物制备和器件集成。目前，TOPCon结构主要用于太阳能电池的后表面，而前表面采用传统的扩散结和接触方案。

将TOPCon结构应用在太阳能电池的前表面研究的并不多，由于前表面导电浆料的腐蚀能力较难控制，多晶硅层需要沉积达到一定厚度(150nm以上)防止其烧穿。但是随厚度增加光被多晶硅层吸收程度也会增加，多晶硅层过厚会造成电池的短路电流过低，导致电池的转换效率降低。为此，设计出一种新型的太阳能电池迫在眉睫。

发明内容

(一)针对现有技术的不足，本发明提供了一种双面隧穿层结构的局部掺杂电池及其制备方法，克服了现有技术的不足，设计合理，有效的解决了上述背景中提及的问题。

(二)为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种双面隧穿层结构的局部掺杂电池，包括衬底、遂穿层、区域一、区域二、电极一和电极二。

优选的，所述衬底为硅基片，遂穿层为超薄氧化硅层，区域一为高浓度硼掺杂多晶硅层，区域二为低浓度硼掺杂多晶硅层，电极一为烧穿型银浆料，电极二为非烧穿型银浆料。

本发明还提供了一种双面隧穿层结构的局部掺杂电池的制备方法，具体步骤如下：

(1)采用低压化学气相沉积法在衬底上沉积遂穿层；

(2)在遂穿层上生长多晶硅层，在多晶硅层上进行低浓度硼掺杂；

(3)根据金属化图案对低浓度硼掺杂多晶硅层上的非金属化区域进行掩膜保护，随之在其金属化区域进行高浓度硼掺杂，再利用激光薄化非金属区域，形成连续的区域一和区域二；

(4)在区域一上印刷烧穿型银浆料，在主栅线上印刷非烧穿型银浆料，烧穿型银浆料和非烧穿型银浆料互联。

优选的，步骤(1)中，所述遂穿层的厚度为1-2nm。

优选的，步骤(2)中，多晶硅层的厚度为100-200nm。

优选的，步骤(2)中，所述低浓度硼掺杂为8E19-10E19cm^-3。

优选的，步骤(3)中，所述高浓度硼掺杂为1E20-5E20cm^-3。