[發明專利]一種太陽能電池的制備工藝

在審

• 申請號: 201811207791.X
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN111063759A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 陳孝業;蔣秀林
• 申請（專利權）人: 晶澳太陽能有限公司;晶澳（揚州）太陽能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波;劉艷麗

本發明公開了一種太陽能電池的制備工藝，包括以下步驟：S1：在硅基體的至少一個表面上設置摻雜硅層；S2：在摻雜硅層的預設區域上設置涂層；S3：去除未設置所述涂層區域的摻雜硅層，在所述硅基體的至少一個表面形成局部摻雜硅層。該工藝利用涂層完成局部摻雜硅層，工藝簡潔可行。

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，具體涉及一種太陽能電池的制備工藝。

背景技術

晶硅PERC電池結構是現今硅基太陽能電池技術發展的主流方向。對于PERC電池技術而言，P型電池背表面氧化鋁薄膜優良的鈍化使其對長波光線的響應十分優秀，這種電池的光電轉換效率可達22％以上。此時，電池片受光面(正面，也叫做前表面)金屬電極與硅片接觸處嚴重的少子復合就成為限制電池效率進一步提高的瓶頸。因此，設法降低甚至消除受光面金屬與半導體硅片接觸的面積是PERC太陽能電池設計和優化的方向之一。

將鈍化接觸技術運用于PERC電池正面結構可以降低正面金屬-半導體復合程度，能提高電池的開路電壓。德國弗勞恩霍夫太陽能研究所(Fraunhofer ISE)在2014年提出了P型鈍化接觸電池的結構。該鈍化接觸電池結構包括P型晶體硅基體，電池受光面由內而外依次為 P-N結，超薄隧穿鈍化層，摻雜多晶硅或非晶硅層，減反射鈍化介質層和導電金屬電極。這種晶硅電池正面導電漿料和局部區域摻雜多晶硅或者非晶硅接觸以完成正面載流子的收集與導通。由于隧穿鈍化層/摻雜多晶硅層這種疊層設計的能帶結構可以使得多數載流子傳輸到多晶硅層而少數載流子基本被隧穿鈍化層所阻擋，因此在金屬電極和摻雜多晶硅層接觸時基本沒有金屬-半導體復合的損失，大幅提高了太陽能電池的電壓。但是這種P型鈍化接觸電池的缺點是摻雜多晶硅層對于入射光的吸收比較嚴重，產生的電子-空穴對在多晶硅層大量復合，影響了太陽能電池的電流。

發明內容

本發明的目的在于提供一種太陽能電池的制備工藝，該工藝在摻雜硅層(例如摻雜多晶硅層或摻雜非晶硅層)的局部區域設置涂層作為保護層，再去除掉非涂層覆蓋區域的摻雜硅層以及涂層，只保留涂層覆蓋區域的摻雜硅層，形成局部摻雜硅層的結構，該工藝簡潔可行，既可以有效的減少太陽能電池的金屬-半導體復合,也能減少摻雜硅層對入射光的吸收，提升電池的光電轉化效率。

本發明的上述目的是通過以下技術方案來實現的：一種太陽能電池的制備工藝，包括以下步驟：

S1：在硅基體的至少一個表面上設置摻雜硅層；

S2：在摻雜硅層的預設區域上設置涂層；

S3：去除未設置所述涂層區域的摻雜硅層，在所述硅基體的至少一個表面形成局部摻雜硅層。

進一步的，步驟S1具體可以包括：在硅基體的至少一個表面上設置本征硅層，再在所述本征硅層上進行摻雜源摻雜，形成所述摻雜硅層。或者，也可在形成本征硅層過程中通入摻雜源直接得到摻雜硅層。

優選的，摻雜源摻雜可以通過采用APCVD沉積PSG(磷硅玻璃)或BSG(硼硅玻璃) 方式實現，也可以通過涂覆磷酸或硼酸、含磷漿料或含硼漿料、LPCVD原位摻雜或者爐管擴散等方式實現，從而形成摻雜多晶硅層或非晶硅層。也可以通過離子注入加退火完成。

本發明步驟S1中的本征硅層，可以是未摻雜的多晶硅層或未摻雜的非晶硅層，相應的，步驟S3中局部摻雜硅層可以是局部摻雜多晶硅層或局部摻雜非晶硅層。

本發明通過在摻雜硅層的局部區域設置涂層作為保護層，再去除掉非涂層覆蓋區域的摻雜硅層以及涂層，只保留涂層覆蓋區域的摻雜硅層，形成局部摻雜硅層的結構，這種方法簡便易行，適用于PERC電池工業化量產。

在上述太陽能電池的制備工藝中：

步驟S1中所述的硅基體為P型硅片，在步驟S1之前，所述制備方法還包括：對所述硅基體進行制絨并形成P-N結，再在形成P-N結后的硅基體的至少一個表面設置隧穿鈍化層；在步驟S1中，在隧穿鈍化層上設置本征硅層。