[發明專利]一種太陽能電池選擇性摻雜結構的制備方法及太陽能電池片

在審

• 申請號: 202010323515.0
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN113529022A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 黃思;劉勇;樸松源
• 申請（專利權）人: 一道新能源科技（衢州）有限公司
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24;C23C14/02;C23C14/04;C23C14/54;C23C14/50;C30B31/02;C30B31/08;C30B31/18;C30B33/10;C30B29/06;H01L31/18
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

本發明提供了一種太陽能電池選擇性摻雜結構的制備方法及太陽能電池片，所述制備方法通過對硅片基底在真空蒸鍍裝置中進行摻雜源定域沉積，并通過對摻雜源定域沉積區域進行高溫擴散，實現重摻雜，再向擴散爐中通入氣態源的分步擴散，實現全表面淺摻雜的工藝制得選擇性摻雜結構。不會給太陽能電池單晶硅基底帶來損傷和開壓損失，有效地保證了電池的性能；并且不會引入其他雜質，使得電池性能不會因污染而受到影響，有利于持續生產；整個操作簡單，適合大規模生產，不會造成過多的資源浪費。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，特別涉及一種太陽能電池選擇性摻雜結構的制備方法及太陽能電池片。

背景技術

太陽能電池是一種能將太陽能轉化為電能的半導體器件。在常規晶體硅太陽能電池中，為了減少電極和硅片之間的接觸電阻，一般要求將方塊電阻控制在100Ω/sqr以下，但是，此時硅片表面的復合比較大，從而造成了對太陽能電池轉換效率的限制。選擇性摻雜太陽能電池則能很好地解決這一問題。

選擇性摻雜太陽能電池的特點是在硅片上制備選擇性摻雜結構，使得太陽能電池的金屬電極接觸區域形成雜質的重摻雜，以降低電池的接觸電阻；同時在非金屬電極區進行輕摻雜，降低摻雜濃度減少俄歇復合，使開壓得到提升。從而達到提升太陽能電池性能的目的。

目前進行選擇性摻雜結構的制作方法主要有：摻雜源漿料印刷法、含摻雜源固體前驅法等。其中，摻雜源漿料印刷法是在需要重摻雜的金屬電極接觸區域印刷含摻雜源漿料，再通過擴散在硅襯底形成重摻雜，而非重摻雜區域則能通過氣態源擴散形成淺摻雜。該方法缺點在于，摻雜源漿料中含有較多有機物成份，在擴散爐中擴散時的高溫作用下，會產生較多的未能完全燃燒的碳，對后續的工藝生產造成污染，使后續電池性能降低，不利于持續生產。而含摻雜源固體前驅法的缺點在于，操作復雜，且含摻雜源固體前驅會增加額外的生產成本，使用后的含摻雜源固體前驅需要回收，資源浪費較嚴重且不適用于大批量生產。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種太陽能電池選擇性摻雜結構的制備方法及太陽能電池片，以解決現有的制備方法容易帶來污染，以及操作復雜，資源浪費的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種太陽能電池選擇性摻雜結構的制備方法，所述制備方法包括：

對硅片基底進行表面形貌處理，得到表面處理硅片；

在真空蒸鍍裝置中，對所述表面處理硅片進行摻雜源定域沉積，得到定域沉積硅片；

將所述定域沉積硅片置于擴散爐中，以對所述定域沉積硅片進行重摻雜，得到重摻雜定域沉積硅片；

向所述擴散爐中通入氣態源，以對所述重摻雜定域沉積硅片進行全表面淺摻雜，得到選擇性摻雜結構硅片。

進一步的，所述在真空蒸鍍裝置中，對所述表面處理硅片進行摻雜源定域沉積，得到定域沉積硅片的步驟，包括：

將所述表面處理硅片置于所述真空蒸鍍裝置的基板上，所述表面處理硅片待沉積的一面接觸所述基板；其中，所述基板為定域鏤空結構，所述鏤空的寬度為5μm-60μm；

將固態摻雜源置于所述真空蒸鍍裝置的坩堝中；

對所述真空蒸鍍裝置內的腔室抽真空，所述抽真空的壓力≤1×10^-2Pa；

將所述基板和所述表面處理硅片加熱至50℃-350℃；

通過加熱裝置將所述固態摻雜源加熱至200℃-1800℃，以對所述表面處理硅片進行蒸發沉積，得到所述定域沉積硅片；其中，所述沉積時間為 1min-100min。

進一步的，所述基板上設置有至少一個容置槽，一個所述容置槽放置一個所述表面處理硅片。