[發明專利]一種激光SE電池的制備方法

有效

• 申請號: 201610756795.8
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN106252462B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 勵小偉;梁海;賴儒丹;周濤銘;胡巧;張小明
• 申請（專利權）人: 浙江啟鑫新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙)33228
• 代理人: 代忠炯

【技術領域】

本發明涉及太陽能電池領域，具體涉及一種激光SE電池的制備方法。

【背景技術】

目前，發展高效電池技術是提高太陽能電池效率的關鍵。比較成熟的高效電池技術以選擇性發射極(selective emitter,SE)電池為主，其特征為：1)在電極柵線下及其附近形成高摻雜深擴散區；2)在光照區域形成低摻雜淺擴散區。通過對發射區選擇性摻雜，在柵線接觸區域和其他區域實現不同擴散方阻的效果，降低了串聯電阻。常規P型硅片電池片制程包括以下工藝步驟：硅片制絨一擴散一刻蝕一鍍膜一印刷一燒結。選擇性發射機擴散的常規技術主要為擴散爐擴散，需要高溫，熱能耗大，成本高，且效率低。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種激光SE電池的制備方法，能夠利用激光打點的方式，低成本高效率地加大二次擴散的深淺差異，提高選擇性。

本發明的技術方案是：一種激光SE電池的制備方法，它包括以下步驟：

1)用金剛線切割硅片至所需形狀；

2)置于NaOH、乙二醇、SnCl₂混合液中制絨；

3)利用激光打點的方式在硅片制絨表面均勻地進行打盲孔處理；

4)涂抹磷墨在打過盲孔的硅片表面上；

5)置于擴散爐，300～500℃通入POCl₃混合物2～3min；

6)冷卻，取出硅片，涂抹有機溶劑，對硅片表面進行激光掃描；

7)將激光掃描過的硅片用酸性混合液刻蝕；

8)在刻蝕后的硅片表面鍍減反射膜、絲網印刷，完成正面柵線和背面鋁背場的燒結。

優選地，所述步驟1)硅片為P型多晶硅片。用金剛線切割硅片，不僅成本降低，使用周期延長，而且硅片表面平整，薄片化效果好。

優選地，所述步驟2)混合液由以下重量百分比的組分組成：NaOH 24％、乙二醇5～10％、SnCl₂ 1～3％，余量為水。常規堿性制絨液中添加SnCl₂，可提高制絨效果和均勻度，有利于附著在多晶硅表面的氣泡脫離。

優選地，所述步驟3)中盲孔的孔深為100～150μm，盲孔的孔徑為50～100μm。通過激光打點的方式，硅片表面形成均勻的盲孔結構，對應的盲孔周圍形成有凸點，這樣在涂抹擴散時，孔內實現磷的重摻雜深擴散，凸點部分形成輕摻雜淺擴散。這樣的表面不僅可以實現高效率選擇性發射，而且吸光效率提高，光電轉化效率提高。

優選地，所述步驟5)POCl₃混合物由以下重量百分比的組分組成：POCl₃ 50～70％，O₂ 5～10％，余量為N₂。

優選地，所述步驟6)中有機溶劑由以下重量百分比的組分組成：三乙基氧化磷1～5％，磷酸三辛基酯10～15％，余量為異丙醇。涂抹的有機溶劑大多沉積在硅片表面的孔內，有助于激光掃描時孔內磷擴散的進一步加深，而與凸點的淺擴散差異進一步增大，提高電池發射的選擇性。

優選地，所述步驟6)掃描所用儀器為飛秒激光器。使用飛秒激光器，可將各物質分子變為等離子體，快速、高效、低能耗地實現二次擴散。

優選地，所述步驟7)酸性混合液由以下重量百分比的組分組成：HF 1～3％、H₂O₂ 5～10％，NH₄F 5～15％，余量為水。將激光掃描過的硅片用酸性混合液刻蝕，去除硅片表面的磷硅玻璃及邊緣形成的自擴散層，刻蝕效率高，去除后規則整潔。

本發明具有以下有益的技術效果：

1)利用激光打點的方式，低成本高效率地促進二次擴散的深淺差異，提高選擇性；

2)使用飛秒激光器，可將各物質分子變為等離子體，快速、高效、低能耗地實現二次擴散；

3)分別使用磷墨、POCl₃和有機溶劑在不同階段，提升各階段磷擴散的效率。

【具體實施方式】

以下結合具體實施例，對本發明做進一步描述。

以下所提供的實施例并非用以限制本發明所涵蓋的范圍，所描述的步驟也不是用以限制其執行順序。本領域技術人員結合現有公知常識對本發明做顯而易見的改進，亦落入本發明要求的保護范圍之內。

實施例一

一種激光SE電池的制備方法，它包括以下步驟：

1)用金剛線切割P型多晶硅片至所需形狀；