[發(fā)明專利]太陽能電池及鎵、氫摻雜單晶硅的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010967805.9
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112151628A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖貴云;白梟龍;尚偉澤
• 申請（專利權(quán)）人: 四川晶科能源有限公司;晶科能源有限公司
• 主分類號: H01L31/028
• 分類號: H01L31/028;H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/18;C30B29/06;C30B15/04
• 代理公司: 北京匯思誠業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11444
• 代理人: 錢嫻靜

1.一種太陽能電池，其特征在于，所述太陽能電池包括半導(dǎo)體襯底、位于所述半導(dǎo)體襯底正面的摻雜層、位于所述摻雜層上表面的正面鈍化層和/或減反層、位于所述正面鈍化層和/或減反層上表面的正面電極、位于所述半導(dǎo)體襯底背面的背面鈍化層以及位于所述背面鈍化層背面的背面電極，

其中，所述半導(dǎo)體襯底包括鎵、氫摻雜單晶硅，所述鎵、氫摻雜單晶硅中的氫摻雜濃度為1×10⁵～1×10¹⁶atoms/cm³，鎵摻雜濃度為1×10¹⁵～5×10¹⁷atoms/cm³，所述鎵、氫摻雜單晶硅的電阻率為0.1～10Ω·cm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底的中心區(qū)域的氫含量大于邊緣區(qū)域的氫含量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，所述摻雜層包括具有第一摻雜濃度的輕摻區(qū)域和具有第二摻雜濃度的重摻區(qū)域，所述正面電極穿透所述正面鈍化層和/或減反層和所述重摻區(qū)域形成電接觸。

4.一種如權(quán)利要求1所述的鎵、氫摻雜單晶硅的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將多晶硅原料以及鎵摻雜劑放入石英坩堝中；

將所述石英坩堝置于單晶爐抽真空，并在惰性氣體保護下熔化多晶硅原料，得到硅熔體；

當(dāng)所述硅熔體溫度穩(wěn)定后，往所述單晶爐內(nèi)加入氫源，將晶種浸入所述硅熔體中開始引晶；

引晶結(jié)束后，開始放肩，使得晶體的直徑逐步增大至預(yù)設(shè)寬度，再進行等徑生長；

等徑生長完成后，進入收尾階段，使得所述晶體的直徑逐步縮小直至與所述硅熔體分離；

生長完成的所述晶體冷卻至室溫后取出，得到所述鎵、氫摻雜單晶硅。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在引晶過程中，往遠離所述硅熔體表面方向提升水冷熱屏，使得所述水冷熱屏底部與所述硅熔體表面之間的距離調(diào)整至第一預(yù)設(shè)距離；

在等徑生長過程中，往靠近所述硅熔體表面方向下降所述水冷熱屏，使得所述水冷熱屏底部與所述硅熔體表面之間的距離調(diào)整至第二預(yù)設(shè)距離；

所述第一預(yù)設(shè)距離與所述第二預(yù)設(shè)距離之間的高度差為15～50mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述氫源為含氫氣體，所述往所述單晶爐內(nèi)加入氫源的具體步驟包括：

將所述含氫氣體與所述惰性氣體混合形成混合氣體，并將所述混合氣體通入所述單晶爐內(nèi)，其中，所述含氫氣體在所述混合氣體中的體積占比為0.1％～10％。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述含氫氣體包括氫氣、硅烷、氨氣中的至少一種；所述惰性氣體包括氮氣、氬氣、氦氣中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述氫源為富含氫的多晶硅原料，所述往所述單晶爐內(nèi)加入氫源的具體步驟包括：

將所述富含氫的多晶硅原料加入所述硅熔體中。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述富含氫的多晶硅原料中的氫含量大于6×10¹⁶atoms/cm³。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述鎵摻雜劑包括摻鎵母合金、三氧化二鎵、氫氧化鎵、鎵單質(zhì)、或鎵鹽中的至少一種。