[發明專利]一種硼摻雜發射極的制備方法

有效

• 申請號: 202210824735.0
• 申請日: 2022-07-14
• 公開（公告）號: CN115036396B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 全成;劉榮林;童衛紅;杜哲仁;林建偉
• 申請（專利權）人: 泰州中來光電科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/225;H01L31/068;H01L31/0224
• 代理公司: 北京金之橋知識產權代理有限公司 11137
• 代理人: 文智霞;朱黎光

本發明涉及太陽能電池技術領域，公開一種硼摻雜發射極的制備方法，包括：對n型硅片進行清洗和制絨處理；在硅片正面的絨面制備硼摻雜的非晶硅層；進行退火處理，以在硅片正面依次形成硼摻雜發射極和多晶硅層，再降溫并通氧，使多晶硅層正面形成硼硅玻璃層，硅片背面形成二氧化硅層；去除二氧化硅層，拋光使硅片的背面形成平坦形貌；去除硼硅玻璃層和多晶硅層，以使硼摻雜發射極露出，且硼摻雜發射極的正表面的硼摻雜濃度不小于其硼摻雜濃度最大值的95％。該方法將硼摻雜的非晶硅層作為硼摻雜發射極的摻雜源和犧牲層，實現區別于傳統制備方法的硼摻雜ECV曲線，進而實現更低表面復合和更優界面金屬電極接觸，并實現更低的體區復合。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體涉及一種硼摻雜發射極的制備方法。

背景技術

傳統制備硼摻雜發射極的方法(即傳統制備方法)是管式硼擴散法：即在管式爐中，通入氮氣作為管內氣氛，通入三氯化硼或者三溴化硼作為摻雜源，經高溫擴散來使硼擴散至硅片中形成硼摻雜發射極。在硼擴散的過程中，硅片(硅片一般采用單晶硅片或多晶硅片)上生成硼硅玻璃層(硼硅玻璃層的主要成分包括二氧化硅，且在電池制作過程中，硼硅玻璃層需去除)，而由于硼在二氧化硅中的固溶度大于硼在硅中的固溶度，所以在硼擴散的過程中會導致硅片與二氧化硅的界面分凝系數的差異；這樣，更多的硼原子會進入二氧化硅中，所以，制得硼摻雜發射極后，二氧化硅中的硼摻雜濃度高于硅片中的硼摻雜濃度，且硅片中硼摻雜濃度從硅片表層(即硼摻雜發射極表層)至硅片體區(即硅片內部)呈現先逐漸增加后逐漸降低的趨勢。因此，傳統制備方法的硼摻雜發射極的硼摻雜ECV(電化學微分電容電壓)曲線為拱形拋物線型，而這樣的硼摻雜ECV曲線決定了制備硼摻雜發射極后，硼摻雜濃度最大值不在硅片表層而在硅片內部一定深度(＞150nm)，而由于硅片體區的硼摻雜濃度相比硅片表層的硼摻雜濃度更高，所以會導致硅片體區的SRH復合和俄歇復合更大；同時，后續的電極金屬漿料也需要燒結更深的深度才能與硼摻雜發射極形成更好的接觸，然而，燒結深度越深，則電極金屬漿料對發射極區域的腐蝕損傷越大，電極金屬漿料中的重金屬元素在硅片中的分布也更深，對其空間電荷區的破壞更大，故而會導致硼摻雜發射極的表面復合，且電極金屬漿料匹配難。

而現有硼摻雜發射極的制備方法，如公開號CN114023635A所示，其采用先沉積硼摻雜非晶硅再退火擴散的方法，將硼摻雜非晶硅(在退火過程中會高溫晶化成硼摻雜多晶硅)作為硼摻雜發射極的摻雜源，以避免B₂O₃中間物的產生，從而使非激活硼的含量較少，進而能獲得更好的硼摻雜均勻性，同時能避免B₂O₃對石英件的腐蝕破壞。盡管現有的這種制備方法能改善硼摻雜發射極的硼摻雜的均勻性，故而能減少復合；但是，現有這種制備方法的硼摻雜發射極的硼摻雜ECV曲線中，硼摻雜濃度最大值也并不在硅片表層，所以，這種改善硼摻雜的均勻性來減少復合的復合改善效果有限，制得硼摻雜發射極后的硅片仍然存在較大的表面復合和體區復合。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種硼摻雜發射極的制備方法，以實現區別于傳統制備方法形成的硼摻雜發射極的硼摻雜ECV曲線，以實現更低表面復合和更優界面金屬電極接觸，并實現更低的體區復合。

基于此，本發明公開了一種硼摻雜發射極的制備方法，包括如下制備步驟：

S1、對n型的硅片進行清洗和制絨處理，以去除硅片表面的損傷層，并使硅片的正面和背面形成金字塔狀的絨面；

S2、在硅片正面的絨面制備硼摻雜的非晶硅層；

S3、對硼摻雜的非晶硅層進行退火處理，先使硼摻雜的非晶硅層的硼原子向硅片內擴散，以在硅片的正面形成硼摻雜發射極，而非晶硅層晶化轉變為位于硼摻雜發射極正面的多晶硅層，然后，在降溫過程中通入氧氣，以在多晶硅層的正面形成硼硅玻璃層，而硅片的背面形成二氧化硅層；

S4、去除所述二氧化硅層，再對硅片的背面進行拋光處理，以使硅片的背面形成平坦形貌；