一种选择性发射极及其制备方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种选择性发射极及其制备方法。制备方法包括提供一制绒后的硅片，在硅片一侧扩散磷源或硼源，形成轻掺区；在轻掺区一侧依次形成二氧化硅层和阻挡层，阻挡层包括开口结构；去除开口结构位置处的二氧化硅层；去除阻挡层；在二氧化硅层背离硅片一侧形成磷硅玻璃层或硼硅玻璃层；在第一温度下持续预设时间，将开口结构内的磷硅玻璃层中的磷或硼硅玻璃层中的硼经过开口结构推进硅片内，形成重掺区；去除磷硅玻璃层或硼硅玻璃层和二氧化硅层，在重掺区形成选择性发射极。本发明专利技术实施例不经过LDSE方式制备选择性发射极，可以有效降低重掺非接触区面积，而降低重掺非接触区对载流子复合的占比，提高晶硅电池的电性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种选择性发射极及其制备方法


[0001]本专利技术实施例涉及太阳能电池技术，尤其涉及一种选择性发射极及其制备方法。

技术介绍

[0002]太阳能电池中的选择性发射极是在金属栅线与硅片接触部位进行重掺杂，在电极之间进行轻掺杂。这样的结构可以降低发射极的复合，从而提高电池的短波响应，减少金属栅线与硅之间的接触电阻，使得短路电流，开路电压，填充因子有较好的改善，从而提高转化效率。
[0003]目前已量产的选择性发射极的制备方法为LDSE(Laser doped selective emmiter)，即先在已制绒的硅片上进行高温扩散(磷扩或硼扩)生成p+或n+层，同时表面生产层一层磷硅玻璃层PSG或硼硅玻璃层BSG，然后利用高能激光根据预设图形作用在目标区域，将PSG或BSG中的磷或硼推进硅片内，形成局部重掺杂(n++/p++)。重掺杂区的宽度一般为120μm以上。
[0004]LDSE方法制备的选择发射极可以分为轻掺区、重掺接触区和重掺非接触区三个区域。为了提高电池性能，优选的做法是使轻掺区和重掺非接触区的掺杂浓度尽可能的降低，而重掺接触区尽可能高掺杂，改善载流子传输。目前的技术轻掺区的掺杂浓度可以做的很小，由于LDSE之后重掺接触区和重掺非接触区具有相同的掺杂浓度，故提高重掺接触区的掺杂浓度同时降低重掺非接触区的掺杂浓度是目前晶硅电池提效的挑战之一。因此较优的做法是通过减少重掺非接触区的面积使重掺非接触区的负面影响最小化。但该方向受限于激光光斑的尺寸，而缩小激光光斑尺寸势必要更换更精细的激光头，激光头价格昂贵，不利于量产使用。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种选择性发射极及其制备方法，该制备方法不经过LDSE方式制备选择性发射极，可以有效降低重掺非接触区面积，而降低重掺非接触区对载流子复合的占比，提高晶硅电池的电性能。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种选择性发射极的制备方法，包括：
[0007]提供一制绒后的硅片，在所述硅片一侧扩散磷源或硼源，形成轻掺区；
[0008]在所述轻掺区一侧依次形成二氧化硅层和阻挡层，所述阻挡层包括通过丝网印刷形成的与电极图案相同的开口结构；
[0009]去除所述开口结构位置处的所述二氧化硅层；
[0010]去除所述阻挡层；
[0011]在所述二氧化硅层背离所述硅片一侧形成磷硅玻璃层或硼硅玻璃层，所述磷硅玻璃层或所述硼硅玻璃层覆盖所述二氧化硅层的开口结构；
[0012]在第一温度下持续预设时间，将开口结构内的所述磷硅玻璃层中的磷或所述硼硅玻璃层中的硼经过所述开口结构推进所述硅片内，形成重掺区；
[0013]去除所述磷硅玻璃层或所述硼硅玻璃层和所述二氧化硅层，在所述重掺区形成选择性发射极。
[0014]可选的，所述轻掺区的方阻大于或等于100Ω/
□
，小于或等于180Ω/
□
；
[0015]所述重掺区的方阻大于或等于30Ω/
□
，小于或等于100Ω/
□
。
[0016]可选的，所述二氧化硅层的厚度大于或等于50nm。
[0017]可选的，所述二氧化硅层通过高温扩散炉沉积形成、通过低压化学气相沉积形成或通过化学氧化沉积形成。
[0018]可选的，所述阻挡层的开口结构的宽度大于或等于10μm，小于或等于80μm。
[0019]可选的，所述磷硅玻璃层或所述硼硅玻璃层通过常压化学气相沉积形成，所述磷硅玻璃层或所述硼硅玻璃层的厚度大于或等于50μm，小于或等于150μm。
[0020]可选的，所述第一温度为800℃～1000℃，所述预设时间为0.5min～20min。
[0021]可选的，所述阻挡层由耐酸性腐蚀的材料形成。
[0022]可选的，所述二氧化硅层、所述磷硅玻璃层或所述硼硅玻璃层通过氢氟酸水溶液腐蚀去除，所述阻挡层通过碱溶液去除。
[0023]第二方面，本专利技术实施例还提供一种选择性发射极，通过上述任一所述的制备方法形成。
[0024]本专利技术实施例提供的选择性发射极的制备方法，先在制绒后的硅片一侧扩散磷源或硼源，形成轻掺区；然后在轻掺区一侧依次形成二氧化硅层和阻挡层，阻挡层包括通过丝网印刷形成的与电极图案相同的开口结构；然后去除开口结构位置处的二氧化硅层并去除阻挡层，以露出需要制备重掺接触区所需要的区域；在二氧化硅层背离硅片一侧形成磷硅玻璃层或硼硅玻璃层，磷硅玻璃层或硼硅玻璃层覆盖二氧化硅层的开口结构；在第一温度下持续预设时间，将开口结构内的磷硅玻璃层中的磷或硼硅玻璃层中的硼经过开口结构推进硅片内，形成重掺区；最后去除磷硅玻璃层或硼硅玻璃层和二氧化硅层，在重掺区形成选择性发射极。通过丝网印刷调节二氧化硅层开口宽度来调节重掺区宽度，不受激光光斑尺寸限制，从而减小重掺非接触区的面积，降低重掺非接触区对载流子复合的占比，提高晶硅电池的电性能；通过优化磷硅玻璃层或硼硅玻璃层中的磷或硼的浓度调节重掺区方阻来改善接触，实现灵活匹配金属化浆料；不经过LDSE工艺，可以避免高能量的激光带来的对晶体的损伤；另外丝网印刷阻挡层以及阻挡层的去除等技术已经非常成熟，可选择范围广。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例提供的一种选择性发射极的制备方法的流程示意图；
[0026]图2是本专利技术实施例步骤S110后的结构示意图；
[0027]图3是本专利技术实施例步骤S120后的结构示意图；
[0028]图4是本专利技术实施例步骤S130后的结构示意图；
[0029]图5是本专利技术实施例步骤S140后的结构示意图；
[0030]图6是本专利技术实施例步骤S150后的结构示意图；
[0031]图7是本专利技术实施例步骤S160后的结构示意图；
[0032]图8是本专利技术实施例提供的一种选择性发射极的结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0034]在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。需要注意的是，本专利技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本专利技术实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0035]图1所示为本专利技术实施例提供的一种选择性发射极的制备方法的流程示意图，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：提供一制绒后的硅片，在所述硅片一侧扩散磷源或硼源，形成轻掺区；在所述轻掺区一侧依次形成二氧化硅层和阻挡层，所述阻挡层包括通过丝网印刷形成的与电极图案相同的开口结构；去除所述开口结构位置处的所述二氧化硅层；去除所述阻挡层；在所述二氧化硅层背离所述硅片一侧形成磷硅玻璃层或硼硅玻璃层，所述磷硅玻璃层或所述硼硅玻璃层覆盖所述二氧化硅层的开口结构；在第一温度下持续预设时间，将开口结构内的所述磷硅玻璃层中的磷或所述硼硅玻璃层中的硼经过所述开口结构推进所述硅片内，形成重掺区；去除所述磷硅玻璃层或所述硼硅玻璃层和所述二氧化硅层，在所述重掺区形成选择性发射极。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述轻掺区的方阻大于或等于100Ω/
□
，小于或等于180Ω/
□
；所述重掺区的方阻大于或等于30Ω/
□
，小于或等于100Ω/
□
。3.根据权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张美荣，吴坚，蒋方丹，
申请(专利权)人：嘉兴阿特斯技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：