[發明專利]硼擴散方法、太陽能電池及其制作方法

在審

• 申請號: 202010617154.0
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111739794A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 楊楠楠;金井升;張昕宇
• 申請（專利權）人: 浙江晶科能源有限公司;晶科綠能(上海)管理有限公司
• 主分類號: H01L21/225
• 分類號: H01L21/225;H01L31/18;H01L31/042
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 肖麗

本申請提供了一種太陽能電池的硼擴散方法、太陽能電池及其制作方法。該硼擴散方法，包括以下步驟：將預處理后的N型硅片置于擴散爐內，在第一溫度下進行第一次硼擴散沉積；在第一次硼擴散沉積之后，使擴散爐內的溫度從第一溫度升溫至第二溫度，進行推結；在推結之后，使擴散爐內的溫度從第二溫度降溫至第三溫度，在第三溫度下進行第二次硼擴散沉積。本發明采用了兩步沉積的方法，其中第一步沉積可用于制備輕摻雜區域，第二步沉積可為后續激光摻雜提供足夠的硼擴散源，從而得到合適的重摻雜區，有助于提高電池轉換效率。

技術領域

本申請涉及太陽能電池的制備技術領域，尤其涉及一種硼擴散方法、太陽能電池及其制作方法。

背景技術

目前，光伏發電技術作為利用太陽能資源的主流技術，已經走向市場化和商業化。為更進一步推進光伏電池產品的利用和推廣，需要逐漸提升電池效率，降低度電成本。近年來，N型太陽能電池因光致衰減低，穩定性好，雙面發電等優良特性而受到廣泛關注，N型太陽能電池在光伏市場的占比越來越大。N型太陽能電池正面一般利用硼擴散工藝制結形成P型發射極。硼擴選擇性發射極(SE，Selective Emitter)結構電池，是在硼擴散面金屬柵線與硅片的解除區域(電極接觸部分)進行重摻雜(P⁺⁺)，而金屬電極之間非金屬接觸區域實現輕摻雜(P⁺)。此結構可有效的降低金屬區的接觸電阻及金屬復合，提高開路電壓。同時非金屬接觸區域即輕摻雜區的俄歇復合降低且短波量子效率有效提高，從而提高其短路電流。

在N型晶體硅太陽能電池的制備過程中，正面硼擴散是較為關鍵的步驟。但目前N型電池硼擴散工藝的溫度很高會降低體壽命，另外在金屬化中銀鋁漿的燒蝕性會帶來更高的金屬復合從而限制了N型電池的效率。

現有技術中，制備N型太陽能電池硼擴SE結構電池的方法很多，例如包括絲網印刷硼漿法、離子注入法、濕法刻蝕法等。其中，離子注入定域摻雜法，需要昂貴的離子注入機，且硼(B)離子注入技術困難，同時B離子注入退火溫度較高且易形成B原子簇而成為復合中心。采用絲網印刷硼漿法制備SE結構的方法，所采用的硼漿會帶來爐管的污染，同時硼漿的去除也是一個問題。另外，目前硼摻雜的方法主要有硼酸旋涂法及高溫擴散法，其中，硼酸旋涂法量產困難，且摻雜后表面清洗困難；高溫擴散法得到的擴散方阻的均勻性較差，會降低少數載流子的壽命，影響電池的轉換效率，且高溫擴散法很難為后續激光摻雜提供足夠的硼源。

發明內容

本申請的目的在于提供一種硼擴散方法、太陽能電池及其制作方法，工藝簡單，對硼擴散工藝溫度要求低，有助于降低對硼擴散機臺的損害，能提高電池的開路電壓及短路電流。

為實現上述目的，本申請采用的技術方案為：

根據本申請的一個方面，本申請提供硼擴散方法，包括以下步驟：

將預處理后的N型硅片置于擴散爐內，在第一溫度下進行第一次硼擴散沉積；

在第一次硼擴散沉積之后，使擴散爐內的溫度從第一溫度升溫至第二溫度，進行推結；

在推結之后，使擴散爐內的溫度從第二溫度降溫至第三溫度，在第三溫度下進行第二次硼擴散沉積。

該硼擴散方法采用兩步沉積的方式，其中，第一步沉積可用于制備輕摻雜區域，第二步沉積可為后續激光摻雜提供足夠的硼擴散源，從而得到合適的重摻雜區。該工藝步驟更加簡潔，且減少了高溫過程，有利于控制制備過程引入的缺陷和復合中心。