选择性发射极的制备方法和太阳能电池技术

本申请提供一种选择性发射极的制备方法和太阳能电池。该制备方法包括步骤：提供硅衬底；对硅衬底的受光面进行掺杂处理，以形成掺杂层和覆盖掺杂层的掩膜层；对掩膜层进行刻蚀，以形成图案化的掩膜层，图案化的掩膜层覆盖电极区的掺杂层，并暴露出非电极区的掺杂层；以图案化的掩膜层为掩膜刻蚀部分厚度的非电极区的掺杂层，其中，被刻蚀后的非电极区的掺杂层中掺杂剂的浓度大于电极区的掺杂层中掺杂剂的浓度。本申请的选择性发射极的制备方法通过先形成重掺杂的掺杂层，然后通过图案化的掩膜层制备轻掺杂的非电极区的掺杂层和重掺杂的电极区的方法制备选择性电极具有工艺步骤简单成本低的优势。步骤简单成本低的优势。

【技术实现步骤摘要】
选择性发射极的制备方法和太阳能电池


[0001]本申请主要涉及光伏领域，具体地涉及一种选择性发射极的制备方法和太阳能电池。

技术介绍

[0002]太阳能电池的选择性发射极(selective emitter,SE)指的是在金属栅线(电极)与硅衬底接触部分进行高浓度掺杂，而在电极以外的区域进行低浓度掺杂。具有选择性发射极结构的太阳能电池可有效地降低电极与硅片之间的接触电阻及金属复合，提高开路电压。同时非接触区域即轻掺杂区的俄歇复合降低且短波量子效率有效提高，从而提高其短路电流。
[0003]对于n型硅衬底，目前制造选择性发射极的工艺方法主要是二次硼扩散和一次硼扩散。其中，二次硼扩散工艺需要将硅衬底两次进入扩散炉，其经济性较差。一次硼扩散工艺需要将硅衬底进入扩散炉一次，然后使用激光来诱导重掺杂硼，一次硼扩散工艺要求硼源具有较高的硼浓度，且激光诱导会对硅衬底造成损伤。
[0004]所以，如何低成本且对硅衬底无损伤地制造选择性发射极是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请要解决的技术问题是提供一种选择性发射极的制备方法和太阳能电池，该制备方法可低成本且对硅衬底无损伤地制造选择性发射极。
[0006]本申请为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种选择性发射极的制备方法，包括步骤：提供硅衬底；对所述硅衬底的受光面进行掺杂处理，以形成掺杂层和覆盖所述掺杂层的掩膜层；对所述掩膜层进行刻蚀，以形成图案化的掩膜层，所述图案化的掩膜层覆盖电极区的掺杂层，并暴露出非电极区的掺杂层；以及以所述图案化的掩膜层为掩膜刻蚀部分厚度的所述非电极区的掺杂层，其中，所述电极区的掺杂层中掺杂剂的浓度大于被刻蚀后的所述非电极区的掺杂层中所述掺杂剂的浓度。
[0007]在本申请的一实施例中，所述硅衬底为n型单晶硅衬底，所述掺杂剂包括硼元素。
[0008]在本申请的一实施例中，所述掩膜层的材料为硼硅玻璃。
[0009]在本申请的一实施例中，在对所述硅衬底的受光面进行掺杂处理前还包括：对所述硅衬底的所述受光面进行首次制绒处理，以形成金字塔绒面。
[0010]在本申请的一实施例中，采用二次制绒方法刻蚀部分厚度的所述非电极区的掺杂层。
[0011]在本申请的一实施例中，采用激光刻蚀的方法刻蚀所述掩膜层以形成所述图案化的掩膜层。
[0012]在本申请的一实施例中，在以所述图案化的掩膜层为掩膜刻蚀部分厚度的所述非电极区的掺杂层之后还包括：对被刻蚀后的所述非电极区的掺杂层进行氧化处理，以在所述非电极区的掺杂层远离所述硅衬底的一面形成氧化层。
[0013]本申请为解决上述技术问题还提出一种太阳能电池，包括：硅衬底；电极区的掺杂层，所述电极区的掺杂层与所述硅衬底相邻；非电极区的掺杂层，所述非电极区的掺杂层与所述硅衬底相邻其中，所述电极区的掺杂层中掺杂剂的浓度大于所述非电极区的掺杂层中所述掺杂剂的浓度。
[0014]在本申请的一实施例中，所述硅衬底为n型单晶硅衬底，所述掺杂剂包括硼元素。
[0015]在本申请的一实施例中，还包括电极，所述电极与所述电极区的掺杂层相接触。
[0016]本申请的选择性发射极的制备方法通过先形成重掺杂的掺杂层，然后通过在形成掺杂层时形成的掩膜层制备轻掺杂的非电极区的掺杂层和重掺杂的电极区的方法制备选择性电极具有工艺步骤简单成本低的优势。
附图说明
[0017]为让本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本申请的具体实施方式作详细说明，其中：
[0018]图1是具有选择性发射极的太阳能电池的俯视示意图；
[0019]图2是图1中的太阳能电池沿A
‑
A的剖视示意图；
[0020]图3是本申请一实施例的一种选择性发射极的制备方法的示例性流程图；
[0021]图4至图7是本申请一实施例的一种选择性发射极的制备方法中不同步骤中的选择性发射极的截面示意图。
具体实施方式
[0022]为让本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本申请的具体实施方式作详细说明。
[0023]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0024]如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
[0025]此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。
[0026]本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
[0027]为便于理解本申请的技术方案，在对本申请的制备方法和太阳能电池进行介绍前
先简要介绍选择性发射极的结构。图1是具有选择性发射极的太阳能电池的俯视示意图，图2是图1中的太阳能电池沿A
‑
A的剖视示意图。需要说明是的，图1和图2仅简要示出了太阳能电池中的硅衬底和电极，并没有示出其他结构。参考图1和图2所示，太阳能电池具有硅衬底11、与硅衬底11相邻的掺杂层12以及与掺杂层12接触的电极13。根据是否与电极13接触，可将掺杂层12分为电极区的掺杂层和非电极区的掺杂层。其中，电极区的掺杂层中掺杂剂的浓度大于非电极区的掺杂层中掺杂剂的浓度。如此，可有效地降低电极与掺杂层之间的接触电阻，提高开路电压；同时非电极区的掺杂层的俄歇复合降低且短波量子效率得到提高，从而提高其短路电流。需要说明的是，电极区的掺杂层并不严格地仅限于与电极接触的掺杂层，例如，由于制造工艺的误差，或者为保证电极能够完全与高掺杂浓度的掺杂区接触，电极区的掺杂层还可包括与电极相邻的部分掺杂层，如图1中虚线框12a所圈的区域。
[0028]制造选择性发射极的基本工艺流程为：首先，对硅衬底进行掺杂处理，以形成掺杂层；然后，对掺杂层进行处理，以形成存在掺杂浓度差异的电极区的掺杂层和非电极区的掺杂区层；接着，在电极区的掺杂层上形成电极。
[0029]本申请的选择性发射极的制备方法具有成本低且对硅衬底无损伤的优势。接下来通过具体的实施例对本申请的制备本文档来自技高网...

【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，包括步骤：提供硅衬底；对所述硅衬底的受光面进行掺杂处理，以形成掺杂层和覆盖所述掺杂层的掩膜层；对所述掩膜层进行刻蚀，以形成图案化的掩膜层，所述图案化的掩膜层覆盖电极区的掺杂层，并暴露出非电极区的掺杂层；以及以所述图案化的掩膜层为掩膜，刻蚀部分厚度的所述非电极区的掺杂层，其中，所述电极区的掺杂层中掺杂剂的浓度大于被刻蚀后的所述非电极区的掺杂层中所述掺杂剂的浓度。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅衬底为n型单晶硅衬底，所述掺杂剂包括硼元素。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述掩膜层的材料为硼硅玻璃。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在对所述硅衬底的受光面进行掺杂处理前还包括：对所述硅衬底的所述受光面进行首次制绒处理，以形成金字塔绒面。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，采用二次制绒方法刻蚀部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张倬涵，周志勇，胡匀匀，李宏伟，季雯娴，徐冠超，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：