选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池技术

一种选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池，属于太阳能电池技术领域。选择性发射极的制备方法包括：在非栅线区的制绒后的硅片表面形成介质掩膜，在介质掩膜表面形成掺硼非晶硅层；在栅线区的制绒后的硅片表面形成掺杂层，掺杂层含有掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅；以掺硼非晶硅层和掺杂层作为掺杂源，采用高温扩散的方式将掺杂源中的硼扩散入硅片。其通过一次硼扩散的方式形成选择性发射极，减少了现有技术中的高温环节和工艺步骤，适用于大批量生产。

【技术实现步骤摘要】
选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池
本申请涉及太阳能电池
，具体而言，涉及一种选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池。
技术介绍
近年来，选择性发射极技术在PERC电池上的应用十分成功。它能够实现栅线区重掺杂的同时，实现非栅线区的轻掺杂，可以大幅降低电池的发射极饱和电流密度，提升电池的开路电压和短路电流，并实现良好的欧姆接触，改善电池填充因子，从而提升电池的转换效率。现有技术中，有通过在硅片表面直接进行硼离子注入，然后利用激光掺杂的方式进行局部处理以形成重掺杂和轻掺杂。但是利用激光掺杂的过程中需要较高的功率和时间才能将硼离子掺杂进硅片中，较高功率的激光容易对硅片形成严重的表面损伤。另外，还有的现有技术是先进行一次硼扩散，然后将预设栅线区硅片表面的硼硅玻璃和氧化层去除，再在硼扩面进行二次硼扩散，以在预设栅线区形成重掺杂，在非栅线区形成轻掺杂。这种方式通过两次硼扩散形成选择性发射极，工艺步骤中两次硼扩散参与的高温环节较多，工艺步骤复杂，不适用于大批量生产。
技术实现思路
本申请提供了一种选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池，其通过一次硼扩散的方式形成选择性发射极，减少了现有技术中的高温环节和工艺步骤，适用于大批量生产。本申请的实施例是这样实现的：第一方面，本申请实施例提供一种选择性发射极的制备方法，包括：在非栅线区的制绒后的硅片表面形成介质掩膜，在介质掩膜表面形成掺硼非晶硅层；在栅线区的制绒后的硅片表面形成掺杂层，掺杂层含有掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅；以掺硼非晶硅层和掺杂层作为掺杂源，采用高温扩散的方式将掺杂源中的硼扩散入硅片，以在栅线区形成重掺杂，在非栅线区形成轻掺杂。第二方面，本申请实施例提供一种电池的制备方法，其包括本申请第一方面实施例的选择性发射极的制备方法。第三方面，本申请实施例提供一种电池，其由本申请第二方面实施例的电池的制备方法制得。本申请实施例的选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池的有益效果包括：非栅线区的介质掩膜表面具有掺硼非晶硅层，掺硼非晶硅层作为掺杂源，由于非栅线区的介质掩膜的阻挡作用，则在进行硼扩散时，非栅线区会形成轻掺杂；栅线区的硅片表面具有掺杂层，掺杂层没有介质掩膜的阻挡在进行硼扩散时会形成重掺杂。本申请实施例利用掺硼非晶硅层和含有掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅的掺杂层作为掺杂源进行硼扩散，通过一次硼扩散工艺即能形成选择性发射极，一次硼扩散工艺相较于现有技术的二次硼扩散工艺高温环节更少，工艺步骤简化，更适用于大批量生产。另外，相较于激光掺杂的方式，本申请实施例采用高温扩散的方式进行硼扩散，能够避免较高的激光功率对硅片造成损伤。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请一种实施方式中执行步骤(1)之后形成的结构；图2为本申请另一种实施方式中执行步骤(1)之后形成的结构；图3为本申请实施方式中步骤S11、步骤S12中在制绒后的硅片表面形成介质掩膜后的结构；图4为本申请实施方式中步骤S11中在介质掩膜的表面形成掺硼非晶硅层后的结构；图5为本申请实施方式中步骤S12中将栅线区的介质掩膜去除后的结构；图6为本申请一种实施方式中执行步骤S20之后形成的结构；图7为本申请另一种实施方式中执行步骤S20之后形成的结构；图8为本申请实施方式中选择性发射极的制备方法中将硼扩散后的掺杂源和非栅线区的介质掩膜去除后的结构；图9为本申请实施例1的选择性发射极的ECV测试曲线图；图10为本申请实施例2的选择性发射极的ECV测试曲线图。图标：11-硅片；12-介质掩膜；13-掺硼非晶硅层；14-掺杂层。具体实施方式下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。需要说明的是，本申请实施例中的A和/或B方案指的是单独的A方案、单独的B方案或者是A方案和B方案的组合。选择性发射极技术指的是在栅线区形成重掺杂，在非栅线区形成轻掺杂，该特点使得电池的转换效率大大提升。现有技术中有通过激光掺杂的方式进行重掺杂和轻掺杂，然而本申请的专利技术人在研究中发现，激光掺杂的方式很容易对硅片形成较大的损伤。另外，通过两次硼扩散形成选择性发射极的工艺步骤中两次硼扩散参与的高温环节较多，工艺步骤复杂，不适用于大批量生产。基于此，本申请实施例提供一种选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池。以下针对本申请实施例的选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池进行具体说明：第一方面，本申请实施例提供一种选择性发射极的制备方法，包括：步骤S10：在非栅线区的制绒后的硅片11表面形成介质掩膜12，在介质掩膜12表面形成掺硼非晶硅层13。在栅线区的制绒后的硅片11表面形成掺杂层14，掺杂层14含有掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅。请参照图1和图2。非栅线区的介质掩膜12表面具有掺硼非晶硅层13，掺硼非晶硅层13作为掺杂源时，由于非栅线区的介质掩膜12的阻挡作用，则在进行硼扩散时，非栅线区会形成轻掺杂；栅线区的硅片11表面具有掺杂层14，掺杂层14没有介质掩膜12的阻挡在进行硼扩散时会形成重掺杂。示例性地，本申请实施例中可以以二氧化硅层或者氮化硅层作为介质掩膜12。可选地，可通过热氧化、低压力化学气相沉积法(LPCVD)、等离子体增强化学的气相沉积法(PECVD)制作介质掩膜12。在一种可能的实施方案中，在非栅线区的制绒后的硅片11表面形成介质掩膜12，在介质掩膜12表面形成掺硼非晶硅层13，并在栅线区的制绒后的硅片11表面形成掺杂层14的步骤包括：步骤S11：在制绒后的硅片11表面形成介质掩膜12(参照图3)，在介质掩膜12的表面形成掺硼非晶硅层13(参照图4)，利用激光烧蚀栅线区的掺硼非晶硅层13和介质掩膜12，以在非栅线区的介质掩膜12表面形成掺硼非晶硅层13，并在栅线区的硅片11表面形成掺杂层14(参照图1)。在上述方案中，通过激光将栅线区的掺硼非晶硅层13和介质掩膜12烧蚀，掺硼非晶硅层13在激光烧蚀的过程中非晶硅将重结晶形成晶体硅，硼也保留在掺杂层14中，因而掺杂层14仍然可以作为硼掺杂的掺杂源。另外，需要说明的是，非晶硅可能是部分重结晶，也可能是全部重结晶，因而掺杂层14中含有单独的掺硼晶体硅或者是含有掺硼非晶硅和掺硼晶体硅。在另一种可能的实施方案中，在非栅线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种选择性发射极的制备方法，其特征在于，包括：/n在非栅线区的制绒后的硅片表面形成介质掩膜，在所述介质掩膜表面形成掺硼非晶硅层；/n在所述栅线区的制绒后的所述硅片表面形成掺杂层，所述掺杂层含有掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅；/n以所述掺硼非晶硅层和所述掺杂层作为掺杂源，采用高温扩散的方式将所述掺杂源中的硼扩散入所述硅片，以在所述栅线区形成重掺杂，在所述非栅线区形成轻掺杂。/n

【技术特征摘要】
1.一种选择性发射极的制备方法，其特征在于，包括：
在非栅线区的制绒后的硅片表面形成介质掩膜，在所述介质掩膜表面形成掺硼非晶硅层；
在所述栅线区的制绒后的所述硅片表面形成掺杂层，所述掺杂层含有掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅；
以所述掺硼非晶硅层和所述掺杂层作为掺杂源，采用高温扩散的方式将所述掺杂源中的硼扩散入所述硅片，以在所述栅线区形成重掺杂，在所述非栅线区形成轻掺杂。


2.根据权利要求1所述的选择性发射极的制备方法，其特征在于，所述在非栅线区的制绒后的硅片表面形成介质掩膜，在所述介质掩膜表面形成掺硼非晶硅层，并在所述栅线区的制绒后的所述硅片表面形成掺杂层的步骤包括：
在制绒后的硅片表面形成介质掩膜，将所述栅线区的所述介质掩膜去除，然后沉积掺硼非晶硅，以在所述非栅线区的所述介质掩膜表面形成所述掺硼非晶硅层，并在所述栅线区的所述硅片表面形成所述掺杂层。


3.根据权利要求2所述的选择性发射极的制备方法，其特征在于，将所述栅线区的所述介质掩膜去除的方法为激光烧蚀。


4.根据权利要求1所述的选择性发射极的制备方法，其特征在于，所述在非栅线区的制绒后的硅片表面形成介质掩膜，在所述介质掩膜表面形成掺硼非晶硅层，并在所述栅线区的制绒后的所述硅片表面形成掺杂层的步骤包括：
在制绒后的硅片表面形成介质掩膜，在所述介质掩膜的表面形成掺硼非晶硅层，利用激光烧蚀所述栅线区的所述掺硼非晶硅层和所述介质掩膜，以在所述非栅线区的所述介质掩膜表面形成所述掺硼非晶硅层，并在所述栅线区的所述硅片表面形成所述掺杂层。
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【专利技术属性】
技术研发人员：庄宇峰，袁声召，崔艳峰，万义茂，
申请(专利权)人：东方日升新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33