[發(fā)明專利]一種高效選擇性摻雜電池及其制備方法

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• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115566093A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設計）人: 張三洋;陶俊;邵玉林
• 申請（專利權）人: 無錫琨圣智能裝備股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0747
• 分類號: H01L31/0747;H01L31/0352;H01L31/20
• 代理公司: 無錫蘇元專利代理事務所(普通合伙) 32471
• 代理人: 吳忠義

本發(fā)明公開了一種高效選擇性摻雜電池及其制備方法，涉及太陽能電池技術領域，所述選擇性摻雜電池由下至上分別包括n型硅片、摻硼非晶硅層、AL₂O₃層和SiNx鈍化減反射層，金屬電極通過選擇性摻雜發(fā)射極與n型硅片相導通。本發(fā)明通過PECVD沉積技術得到摻硼非晶硅/多晶硅薄膜層，再進行退火激活的方式可以得到均勻的摻硼的低表面濃度淺結，有更好的藍光響應和更低的表面復合，可進一步提升開壓和短流；通過PECVD沉積摻硼非晶硅表面無BSG層，激光照射非晶/多晶摻硼薄層，實現(xiàn)選擇性硼重摻雜，從而形成發(fā)射極SE結構，硼重摻雜區(qū)域可以和銀漿形成更低接觸電阻更好歐姆接觸的電極接觸。

技術領域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術領域，特別涉及一種高效選擇性摻雜電池及其制備方法。

背景技術

晶硅太陽能電池是一種有效吸收太陽輻射能，利用光生伏打效應把光能轉換成電能的器件。當太陽光照射在半導體p-n結上，形成電子-空穴對，在p-n結電場作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后形成電流。

目前光伏行業(yè)主流的電池結構為PERC電池(Passivated Emitter and Rear Cell鈍化發(fā)射器和后部接觸的太陽能電池)，該電池采用p型硅片作為基底，正面擴磷形成n型區(qū)，在硅片正表面沉積SiNx膜層，背面沉積AL₂O₃/SiNx膜層實現(xiàn)太陽能電池表面鈍化(減少載流子復合：也可理解為減少光生電子和硅表面缺陷的復合湮沒)和減少光的反射，正、背面印刷銀漿及銀鋁漿料形成電極，從而制備出完整的PERC晶硅太陽能電池。當前的PERC電池均疊加了SE(selective emitter選擇性摻雜發(fā)射級)選擇性摻雜工藝，即在磷擴散后針對電極區(qū)通過激光將磷原子進一步推進形成重摻雜，這樣可以在整體低表面摻雜濃度發(fā)射極的情況下，又能擁有更好的金屬半導體電學接觸性能，電池效率可以得到大幅度的提高。近兩年TOPCON太陽能電池發(fā)展迅速，該電池擁有更高的電池效率，目前新增產能基本上都為TOPCON電池(隧穿氧化鈍化接觸電池)，其采用n型硅片作為基底，擴硼產生p型層發(fā)射極與n型硅基底形成p-n結。

目前摻雜方式主要有兩個問題：1.采用的高溫氣態(tài)硼源擴散方式，由于硼在硅中固溶度較低，比較難擴散，為了保證良好的均勻性和摻雜效果，需要采用高溫長時間推進的方式，這樣p-n結深會較深，且表面摻雜濃度會很高，容易產生同心圓中心發(fā)黑等電池不良，藍光響應差，短流、開壓提升受限，限制電池效率進一步提升。(較低的表面濃度、相對淺的結深、且擴散均勻可以有更好的藍光響應、更低的表面復合，即更高的電池效率)。2.高溫氣態(tài)硼源擴散方式表面會形成一層較厚的硼硅玻璃(BSG)。利用激光照射BSG層進行硼選擇性重摻雜，實現(xiàn)硼擴散的SE結構，很難穿透BSG進行硼的選擇性重摻雜，填充提升受限，因此目前尚未有成熟的TOPCON電池疊加SE的工藝方案。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種高效選擇性摻雜電池及其制備方法，本發(fā)明通過等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)得到摻硼非晶硅/多晶硅薄膜層，再進行退火激活的方式可以得到均勻的摻硼的低表面濃度淺結，有更好的藍光響應和更低的表面復合，可進一步提升開壓和短流；PECVD沉積摻硼非晶硅表面無硼硅玻璃(BSG)層，激光照射非晶/多晶摻硼薄層，實現(xiàn)選擇性硼重摻雜，從而形成選擇性摻雜發(fā)射極(SE)結構，硼重摻雜區(qū)域可以和銀漿形成更低接觸電阻更好歐姆接觸的電極接觸，從而使得電池效率有進一步提升。

本發(fā)明的目的之一在于提供一種高效選擇性摻雜電，所述選擇性摻雜電池由下至上分別包括n型硅片、摻硼非晶硅層、AL₂O₃層和SiNx鈍化減反射層，金屬電極通過選擇性摻雜發(fā)射極與n型硅片相導通。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種高效選擇性摻雜電池的制備方法，所述方法包括：

(1)制絨；