CN109671807A - 一种太阳能电池制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池制备方法，包括：步骤1，对制绒后的硅片正面进行硼轻扩散后形成硼轻扩散层以及BSG层；步骤2，在BSG层的预定区域进行激光开膜，去除掩膜层形成开膜区；步骤3，在开膜区进行硼重扩散，形成硼重扩散区；步骤4，去除BSG层；步骤5，在硅片正面设置正面钝化层和正面电极层。所述太阳能电池制备方法，通过先在硅片的正面进行轻浓度硼扩散，将硅片的正面变为高方阻区，形成BSG层，然后通过在预定区域激光开膜的方式，将对应的BSG层去除，使得只有在没有BSG层的区域不同区域才能形成硼重扩散区，获得了硼的选择性发射极，提高了电池的开路电压以及发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池制备技术领域，特别是涉及一种太阳能电池制备方法。
背景技术
由于在太阳能电池中，N型电池相比于P型电池具有高效率和高可靠性的优势，N型电池越来越受到市场的青睐。
目前，在上述技术的基础上实现效果明显的选择性发射极是个技术难题。利用反刻法和激光掺杂实现选择性发射极技术已经在P型电池上实现了量产，激光掺杂技术在硼发射极上实现选择性发射极效果并不好，反刻技术如果将在P型电池上的技术方案直接套在N型电池上效果也不佳，目前行业并没有一种可以实现效果很好的硼选择性发射极技术。
N型电池的硼发射极一般是采用管式扩散、旋涂加管式推结、离子注入、APCVD法沉积BSG加上退火等方式形成，N型电池的硼发射极相比P型电池的磷发射极结要深，表面浓度要低，所以要想实现硼选择性发射极需要面对很多技术上的难题。
反刻法和激光掺杂是实现磷选择性发射极十分成熟的技术。但是，对于硼发射极，如果使用常用于实现磷选择性发射极的反刻法，使用到的混酸对于硼发射极会出现刻蚀速率较慢、反应不均匀等问题，造成反刻法实现硼选择性发射极十分困难；对于常规用到的激光掺杂技术，如果用于硼选择性发射极的制备同样存在很多问题，一方面是硼发射极表面浓度较低，BSG里面的硼原子量相比体内也不会高太多，造成要掺杂进相同多的原子数量比掺硼相比掺磷原子需要更高的能量，另一方面是硼原子十分不容易扩散进硅基体中，需要运用很高的能量才可以实现。
综上，反刻法和激光掺杂的方案目前在实现硼选择性发射极上面效果都不佳。
发明内容
本发明的目的是提供了一种太阳能电池制备方法，实现了硼选择性发射极的制备，提高了电池效率。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种太阳能电池制备方法，包括：
步骤1，对制绒后的硅片正面进行硼轻扩散后形成硼轻扩散层以及BSG层；
步骤2，在所述BSG层的预定区域进行激光开膜，去除所述掩膜层形成开膜区；
步骤3，在所述开膜区进行硼重扩散，形成硼重扩散区；
步骤4，去除所述BSG层；
步骤5，在所述硅片正面设置正面钝化层和正面电极层。
其中，在所述步骤1还包括：对制绒后的硅片正面进行硼轻扩散前在背面沉积掩膜层。
其中，所述掩膜层为氮氧化硅掩膜层、氮化硅掩膜层或氧化硅掩膜层。
其中，所述步骤4包括：
采用HF和HNO3混合溶液去除所述BSG层和所述掩膜层。
其中，所述步骤6包括：
在所述硅片的正面丝网印刷银电极层和在背面丝网印刷银铝电极层。
其中，还包括在所述银电极层与所述硅片之间沉积正面钝化层、减反射膜层。
其中，所述正面钝化层为氮化硅钝化层。
其中，所述减反射膜层为二氧化硅减反射膜层或三氧化二铝减反射膜层。
本发明实施例所提供的太阳能电池制备方法，与现有技术相比，具有以下优点：
所述太阳能电池制备方法，通过先在硅片的正面进行轻浓度硼扩散，将硅片的正面变为高方阻区，形成BSG层，然后通过在预定区域激光开膜的方式，将对应的BSG层去除，使得只有在没有BSG层的区域不同区域才能形成硼重扩散区，获得了硼的选择性发射极，提高了电池的开路电压以及发电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的太阳能电池制备方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明实施例提供的太阳能电池制备方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图。
在一种具体实施方式中，所述太阳能电池制备方法，包括：
步骤1，对制绒后的硅片正面进行硼轻扩散后形成硼轻扩散层以及BSG层；
步骤2，在所述BSG层的预定区域进行激光开膜，去除所述掩膜层形成开膜区；
步骤3，在所述开膜区进行硼重扩散，形成硼重扩散区；
步骤4，去除所述BSG层；
步骤5，在所述硅片正面设置正面钝化层和正面电极层。
通过先在硅片的正面进行轻浓度硼扩散，将硅片的正面变为高方阻区，形成BSG层，然后通过在预定区域激光开膜的方式，将对应的BSG层去除，使得只有在没有BSG层的区域不同区域才能形成硼重扩散区，获得了硼的选择性发射极，提高了电池的开路电压以及发电效率。
本发明中的太阳能电池制备方法，利用在初次轻浓度硼扩散中形成的BSG层作为掩膜或阻挡层，然后采用激光开槽的方式，将预定区域的BSG层去除，使得在激光开槽的开膜区与硅片的其它位置相比较，表面没有BSG阻挡，在再次进行硼重扩散，形成硼重扩散区的过程中，由于开膜区没有BSG层，很容易进行硼的扩散，而在其它位置，由于BSG层的阻挡，硼扩散源的硼原子无法进入硅片形成掺杂，还保持原来的浓度，从而实现了在开膜区与其它区之间硼掺杂浓度不同的情况，实现了硼选择性发射极的制备。
在本发明中由于硼扩散时可以采用背靠背的方式进行扩散，因此可以在进行直接激光开膜之后，可以直接进行第二次硼扩散，即进行硼重扩散。但是，不管工艺如何，总是可能在背面局部区域发生扩散进而对后续的工艺带来不便，所述步骤1还包括：对制绒后的硅片正面进行硼轻扩散前在背面沉积掩膜层。
通过在硼扩散前，在硅片的背面沉积掩膜层，使得不管是硼轻扩散还是硼重扩散，由于掩膜层的存在，都不会让硼原子进入背面，而仅仅对正面进行硼扩散，而在后续的去除硼扩散形成的BSG层以及掩膜层时，可以同时去除，工艺简单，增加成本非常少。
本发明对于掩膜层的厚度以及材质、类型不做限定，所述掩膜层可以为氮氧化硅掩膜层，也可以为氮化硅掩膜层，还可以为氧化硅掩膜层，或者采用其它的掩膜层，本发明对此不作限定。
本发明中对于去除掩膜层以及BSG层的方式不做限定，可以采用一种溶液进行去除，也可以采用混合溶液进行去除，一般为了提高工艺效率，保证去除质量，在一个实施例中，所述步骤4包括：
采用HF和HNO3混合溶液去除所述BSG层和所述掩膜层。
本发明包括但并不局限于采用HF和HNO3混合溶液去除所述BSG层和所述掩膜层，本发明对其浓度以及去除时间、温度等不做限定。
本发明中对于制作的太阳能电池是单面电池还是双面电池不做限定，可以根据不同的需要确定。
可以为单面电池，即先进行背电场的制备，也可以为双面电池，一般为了提高电池效率，降低金属的使用，采用双面电池结构，在一个实施例中，所述步骤6包括：
在所述硅片的正面丝网印刷银电极层和在背面丝网印刷银铝电极层。
本发明对于正面丝网印刷的电极以及背面丝网印刷的电极类型、厚度以及具体的印刷温度等不做具体限定，除了可以采用银电极、银铝电极之外，还可以根据需要选择其它种类的电极。
为了进一步提高电池的效率，提高对光的吸收效率，在本发明的一个实施例中，所述太阳能电池制备方法还包括在所述银电极层与所述硅片之间沉积正面钝化层、减反射膜层。
本发明对于正面钝化层的类型、厚度以及沉积工艺不做具体限定，优选的，所述正面钝化层为氮化硅钝化层。
本发明中对于减反射膜层的弧度以及类型不做具体限定。所述减反射膜层为可以为二氧化硅减反射膜层，也可以为三氧化二铝减反射膜层。或者其它材质的减反射膜层。。
综上所述，本发明实施例提供的太阳能电池制备方法，通过先在硅片的正面进行轻浓度硼扩散，将硅片的正面变为高方阻区，形成BSG层，然后通过在预定区域激光开膜的方式，将对应的BSG层去除，使得只有在没有BSG层的区域不同区域才能形成硼重扩散区，获得了硼的选择性发射极，提高了电池的开路电压以及发电效率。
以上对本发明所提供的太阳能电池制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种太阳能电池制备方法，其特征在于，包括：
步骤1，对制绒后的硅片正面进行硼轻扩散后形成硼轻扩散层以及BSG层；
步骤2，在所述BSG层的预定区域进行激光开膜，去除所述掩膜层形成开膜区；
步骤3，在所述开膜区进行硼重扩散，形成硼重扩散区；
步骤4，去除所述BSG层；
步骤5，在所述硅片正面设置正面钝化层和正面电极层。
2.如权利要求1所述太阳能电池制备方法，其特征在于，在所述步骤1还包括：对制绒后的硅片正面进行硼轻扩散前在背面沉积掩膜层。
3.如权利要求2所述太阳能电池制备方法，其特征在于，所述掩膜层为氮氧化硅掩膜层、氮化硅掩膜层或氧化硅掩膜层。
4.如权利要求3所述太阳能电池制备方法，其特征在于，所述步骤4包括：
采用HF和HNO3混合溶液去除所述BSG层和所述掩膜层。
5.如权利要求4所述太阳能电池制备方法，其特征在于，所述步骤6包括：
在所述硅片的正面丝网印刷银电极层和在背面丝网印刷银铝电极层。
6.如权利要求5所述太阳能电池制备方法，其特征在于，还包括在所述银电极层与所述硅片之间沉积正面钝化层、减反射膜层。
7.如权利要求6所述太阳能电池制备方法，其特征在于，所述正面钝化层为氮化硅钝化层。
8.如权利要求7所述太阳能电池制备方法，其特征在于，所述减反射膜层为二氧化硅减反射膜层或三氧化二铝减反射膜层。
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