CN115132880A - 一种太阳能电池多次沉积掺杂源的扩散方法、制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种太阳能电池多次沉积掺杂源的扩散方法、制备方法，涉及光伏领域，扩散方法包括对预处理过的电池片正面进行掺杂，采用两次及两次以上的沉积方式进行掺杂源沉积，每次沉积温度逐渐升高，所述沉积温度不高于860℃；推进所述掺杂源，在所述电池片的正面形成PN结，得到扩散后电池片。本申请中的扩散方法在电池片的正面多次沉积掺杂源，沉积温度均在860℃以下，即掺杂源在低温环境下多次沉积形成，掺杂源的沉积速度慢，在推进掺杂源时有利于提升扩散的方阻均匀性，同时达到低表面浓度掺杂的目的，从而改善扩散均匀性，并且多次沉积掺杂源时沉积温度依次升高，也利于提升扩散的方阻均匀性，从而提升电池的效率。
Description
技术领域
本申请涉及光伏领域，特别是涉及一种太阳能电池多次沉积掺杂源的扩散方法、制备方法。
背景技术
TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact)是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触太阳能电池技术，具有更高的电池转换效率、与PERC(PassivatedEmitterand Rear Cell)电池产线兼容性高等优势，成为国内外研究的热点之一。
TOPCon电池进行扩散时，在电池片的正面进行一步掺杂源沉积，然后对掺杂源进行推进形成PN结，TOPCon电池中掺杂源扩散时需要较高的温度推结，使得掺杂源扩散的均匀性相对较差，尤其是随着电池片的尺寸逐渐增大，以及PN结趋向于低表面浓度降低复合，改善扩散均匀性显得极为重要，也成为提升TOPCon电池效率的主要方向之一。
因此，如何改善扩散均匀性成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种太阳能电池多次沉积掺杂源的扩散方法、制备方法，以改善电池片扩散均匀性，提升电池效率。
为解决上述技术问题，本申请提供一种太阳能电池多次沉积掺杂源的扩散方法，包括：
对预处理过的电池片正面进行掺杂，采用两次及两次以上的沉积方式进行掺杂源沉积，每次沉积温度逐渐升高，所述沉积温度不高于860℃；
推进所述掺杂源，在所述电池片的正面形成PN结，得到扩散后电池片。
可选的，每次沉积时，通入的含有所述掺杂源的气体的流量在100sccm以下。
可选的，在每次沉积掺杂源之后，还包括：
在通入氮气的条件下，降低扩散炉腔中的压力；
增加所述扩散炉腔的压力至沉积所述扩散源时的压力。
可选的，对预处理过的电池片正面进行掺杂之前，还包括：
预氧化所述电池片，在所述电池片的正面形成氧化层。
可选的，预氧化所述电池片之前，还包括：
检测扩散炉腔真空性能；
若所述扩散炉腔的真空性能满足预设条件，则进行预氧化电池片的步骤。
可选的，在每次沉积掺杂源之后，还包括：
除最后一次沉积掺杂源，在每次沉积掺杂源之后提升扩散炉腔中的温度至下一次沉积掺杂源时的温度，且在提升所述扩散炉腔的温度过程中不通入含有所述掺杂源的气体；
在最后一次沉积掺杂源之后，提升扩散炉腔中的温度至推进所述掺杂源时的温度，且在提升所述扩散炉腔的温度过程中不通入含有所述掺杂源的气体。
可选的，对预处理过的电池片正面进行掺杂，采用两次及两次以上的沉积方式进行掺杂源沉积，每次沉积温度逐渐升高，所述沉积温度不高于860℃；每次沉积时，通入的含有所述掺杂源的气体的流量在100sccm以下；包括：
控制所述沉积温度在780℃～790℃，含有所述掺杂源的气体的流量在60sccm～100sccm之间，在所述电池片的表面沉积第一掺杂源；
控制所述沉积温度在800℃～820℃，含有所述掺杂源的气体的流量在60sccm～100sccm之间，在所述第一掺杂源的表面沉积第二掺杂源；
控制所述沉积温度在830℃～860℃，含有所述掺杂源的气体的流量在60sccm～100sccm之间，在所述第二掺杂源的表面沉积第三掺杂源。
本申请还提供一种太阳能电池制备方法，包括：
采用上述任一种所述的扩散方法对电池片进行扩散，得到扩散后电池片；
在所述扩散后电池片的背面沉积氧化硅层和掺杂多晶硅层；
在所述扩散后电池片的正面沉积第一钝化层；
在所述掺杂多晶硅层背离所述氧化硅层的表面沉积第二钝化层；
制作正面电极和背面电极，得到太阳能电池。
可选的，对电池片进行扩散之前，还包括：
对所述电池片制绒。
可选的，所述在所述扩散后电池片的正面沉积第一钝化层包括：
在所述扩散后电池片的正面沉积氧化铝层；
在所述氧化铝层背离所述扩散后电池片的表面沉积氮化硅层。
本申请所提供的一种太阳能电池多次沉积掺杂源的扩散方法，包括：对预处理过的电池片正面进行掺杂，采用两次及两次以上的沉积方式进行掺杂源沉积，每次沉积温度逐渐升高，所述沉积温度不高于860℃；推进所述掺杂源，在所述电池片的正面形成PN结，得到扩散后电池片。
可见，本申请中的扩散方法在电池片的正面多次沉积掺杂源，沉积温度均在860℃以下，即掺杂源在低温环境下多次沉积形成，掺杂源的沉积速度慢，在推进掺杂源时有利于提升扩散的方阻均匀性，同时达到低表面浓度掺杂的目的，从而改善扩散均匀性，并且多次沉积掺杂源时沉积温度依次升高，也利于提升扩散的方阻均匀性，从而提升电池的效率。
此外，本申请还提供一种具有上述优点的太阳能电池的制备方法。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例所提供的一种太阳能电池扩散方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的一种太阳能电池制备方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
以硼扩散为例，目前对电池片进行扩散的工艺包括：
步骤1：开扩散炉门进舟，氮气流量1000～3000sccm(Standard Cubic Centimeterper Minute，每分钟标准毫升)，温度750～800℃；
步骤2：抽真空，温度750～800℃，压力100～300mbar(毫巴)；
步骤3：对扩散炉腔进行漏率检测；
步骤4：升温，氮气流量1000～3000sccm，温度840～890℃，压力200～300mbar；
步骤5：沉积，氮气流量1000～3000sccm，温度840～890℃，BCL3流量100～200sccm，氧气流量100～600sccm，沉积时间10～15min，压力200～300mbar；
步骤6：升温至970～990℃，氮气流量1000～3000sccm，时间10～20min；
步骤7：推结，氮气流量1000～3000sccm，温度970～990℃，推结时间2～15min；
步骤8：升温氧化，温度1010～1050℃，氧气流量5～20slm(Standard Liter perMinute，每分钟标准升)，氧化时间50～100min；
步骤9：降温氧化，温度800～850℃，氧气流量5～10slm，时间20～35min；
步骤10：出舟，氮气流量2000～5000sccm。
正如背景技术部分所述，TOPCon电池中掺杂源扩散时需要较高的温度推结，使得掺杂源扩散的均匀性相对较差，尤其是随着电池片的尺寸逐渐增大，以及PN结趋向于低表面浓度降低复合，改善扩散均匀性显得极为重要。
有鉴于此，本申请提供了一种太阳能电池扩散方法，请参考图1，包括：
步骤S101：对预处理过的电池片正面进行掺杂，采用两次及两次以上的沉积方式进行掺杂源沉积，每次沉积温度逐渐升高，所述沉积温度不高于860℃。
本步骤中预处理过的电池片，电池片的正面形成有氧化层，氧化层具有调整掺杂均匀性的效果。
掺杂源根据电池片的类型而定，当电池片为N型电池片时，掺杂源可以为硼，当电池片为P型电池片时，掺杂源可以为磷。为了获得更高的电池效率，电池片优选为N型电池片。
掺杂源的沉积次数在两次以上，例如，两次、三次、四次等，本申请中不做具体限定，只要保证每次沉积温度逐渐升高，且最高沉积温度在860℃以下即可。可选的，沉积温度可以在780℃～860℃之间，例如，780℃、790℃、800℃、810℃、820℃、830℃、840℃、850℃、860℃等。
优选地，每次沉积时，通入的含有所述掺杂源的气体的流量在100sccm以下。
含有掺杂源的气体的流量在100sccm以下，使得掺杂源在低流量的条件下沉积，可以降低沉积速度，利于提升扩散的方阻均匀性。
可选的，含有所述掺杂源的气体的流量在60sccm～100sccm之间，例如，60sccm、70sccm、80sccm、90sccm、95sccm、100sccm等。
需要说明的是，在每次沉积过程中，还通入氮气和氧气，氮气的流量可以在1000sccm～3000sccm，氧气的流量可以在60sccm～600sccm，沉积时压力可以在150mbar～300mbar，沉积时间可以在3min～5min。
当掺杂源的沉积次数为三次时，对预处理过的电池片正面进行掺杂，采用两次及两次以上的沉积方式进行掺杂源沉积，每次沉积温度逐渐升高，所述沉积温度不高于860℃；每次沉积时，通入的含有所述掺杂源的气体的流量在100sccm以下包括：
控制所述沉积温度在780℃～790℃，含有所述掺杂源的气体的流量在60sccm～100sccm之间，在所述电池片的表面沉积第一掺杂源；
控制所述沉积温度在800℃～820℃，含有所述掺杂源的气体的流量在60sccm～100sccm之间，在所述第一掺杂源的表面沉积第二掺杂源；
控制所述沉积温度在830℃～860℃，含有所述掺杂源的气体的流量在60sccm～100sccm之间，在所述第二掺杂源的表面沉积第三掺杂源。
步骤S102：推进所述掺杂源，在所述电池片的正面形成PN结，得到扩散后电池片。
在推结时，扩散炉中氮气流量可以在1000sccm～3000sccm，温度可以在970℃～990℃，推结时间可以在5～15min。
本申请中的扩散方法在电池片的正面多次沉积掺杂源，沉积温度均在860℃以下，即掺杂源在低温环境下多次沉积形成，掺杂源的沉积速度慢，在推进掺杂源时有利于提升扩散的方阻均匀性，同时达到低表面浓度掺杂的目的，从而改善扩散均匀性，并且多次沉积掺杂源时沉积温度依次升高，也利于提升扩散的方阻均匀性，从而提升电池的效率。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，对预处理过的电池片正面进行掺杂之前，还包括：
预氧化所述电池片，在所述电池片的正面形成氧化层。
氧化层的厚度很薄，一般在几个纳米。
预氧化时扩散炉腔中的氧化条件可自行设置，本申请中不进行具体限定。作为一种可实施方式，所述预氧化电池片包括：
控制氧气流量在1000sccm～3000sccm，压力在150mbar～300mbar，温度在780℃～790℃，氧化时间在5min～10min，预氧化电池片。
需要说明的是，在预氧化电池片之前，还需进行如下步骤：
开扩散炉门进舟，扩散炉中氮气流量可以在1000sccm～3000sccm，温度可以在750℃～780℃；
抽真空，扩散炉中压力可以在100mbar～300mbar，温度可以在750℃～780℃；
升温，氮气流量可以在1000sccm～3000sccm，温度可以在780～790℃，压力可以在150～300mbar。
推进所述掺杂源以在所述电池片的正面形成PN结之后，还需进行如下步骤：
升温氧化，温度可以在1000℃～1040℃，氧气流量可以在5slm～20slm，氧化时间可以在50min～100min；
降温氧化，温度可以在800～850℃，氧气流量可以在5slm～10slm，氧化时间可以在20～35min；
出舟，氮气流量可以在2000sccm～5000sccm。
推结之后的氧化时掺杂源形成介质层，起到保护作用。例如，当掺杂源为B(硼)时，介质层为BSG(硼硅玻璃)；当掺杂源为磷时，介质层为PSG(磷硅玻璃)。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，在所述预氧化电池片之前，还包括：
检测扩散炉腔真空性能；
若所述扩散炉腔的真空性能满足预设条件，则进行预氧化电池片的步骤。
若不满足预设条件，则需要对扩散炉进行维修，以满足预设条件。预设条件本申请中不进行具体限定，可自行设置。
可以通过漏率检测检验扩散炉腔的真空性能(保压能力)，具体操作可参考相关技术，本申请中不再详细赘述。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，在每次沉积掺杂源之后，还包括：
在通入氮气的条件下，降低扩散炉腔中的压力；
增加所述扩散炉腔的压力至沉积所述扩散源时的压力。
降压过程中氮气的流量可以在1000sccm～3000sccm，扩散炉腔中的压力可以降低至90mbar～130mbar。
本实施例在降低压力的过程中继续通入氮气，可以将每次沉积掺杂源之后产生的杂质排出扩散炉，提升扩散炉腔的洁净度，降低复合的风险。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，在每次沉积掺杂源之后，还包括：
除最后一次沉积掺杂源，在每次沉积掺杂源之后提升扩散炉腔中的温度至下一次沉积掺杂源时的温度，且在提升所述扩散炉腔的温度过程中不通入含有所述掺杂源的气体；
在最后一次沉积掺杂源之后，提升扩散炉腔中的温度至推进所述掺杂源时的温度，且在提升所述扩散炉腔的温度过程中不通入含有所述掺杂源的气体。
可以理解的是，由于在最后一次沉积掺杂源之后进行推结，因此在最后一次沉积掺杂源之后升温时，将温度升至推进掺杂源所需的温度，其余沉积掺杂源之后的升温，将温度升至下次一次沉积所需的温度。
在氧化层的表面多次沉积掺杂源时沉积温度逐渐升高，相较于在多次沉积的整个过程中升温时一直通入含有掺杂源的气体，在相邻两次沉积过程中，在不通入含有掺杂源的气体的条件下进行升温，可以将温度快速升至下一沉积所需的温度，节约工艺时间，提升扩散效率，当达到下一次沉积温度时再通入含有掺杂源的气体，节省所需气体的量，降低成本。
当在每次沉积掺杂源之后既进行降低压力，又进行提升温度至下一次沉积温度时，可以将降压和升温同时进行，以缩短工艺时间，提升扩散效率。
下面以电池片为N型电池片、掺杂源为硼为例，对本申请中的扩散方法进行阐述。
步骤1、开扩散炉门进舟，扩散炉中氮气流量可以在1000sccm～3000sccm，温度可以在750℃～780℃；
步骤2、抽真空，扩散炉中压力可以在100mbar～300mbar，温度可以在750℃～780℃；
步骤3、漏率检测；
步骤4、升温，氮气流量可以在1000sccm～3000sccm，温度可以在780～790℃，压力可以在150～300mbar；
步骤5、预氧化电池片，氧气流量在1000sccm～3000sccm，压力在150mbar～300mbar，温度在780℃～790℃，氧化时间在5min～10min，在电池片的正面形成氧化层；
步骤6、第一次沉积掺杂源：氮气的流量在1000sccm～3000sccm，氧气的流量在80sccm～600sccm，BCl3流量60sccm～100sccm，温度780～790℃，压力150～300mbar，沉积时间3～5min；
步骤7、升温、降压：氮气流量1000sccm～3000sccm，温度800～820℃，时间2～4min，压力90～130mbar；
步骤8、回压及稳定压力：温度800～820℃，氮气流量1000～3000sccm，时间2～4min，压力150～300mbar；
步骤9、第二次沉积掺杂源：氮气的流量在1000sccm～3000sccm，氧气的流量在60sccm～600sccm，BCl3流量60sccm～100sccm，温度800～820℃，压力150～300mbar，沉积时间3～5min；
步骤10、升温、降压：氮气流量1000sccm～3000sccm，温度830～860℃，时间2～4min，压力90～130mbar；
步骤11、回压及稳定压力：温度830～860℃，氮气流量1000～3000sccm，时间2～4min，压力150～300mbar；
步骤12、第三次沉积掺杂源：氮气的流量在1000sccm～3000sccm，氧气的流量在60sccm～600sccm，BCl3流量60sccm～100sccm，温度830～860℃，压力150～300mbar，沉积时间3～5min；
步骤13、升温、降压：氮气流量1000sccm～3000sccm，温度900～930℃，时间3～5min，压力90～130mbar；
步骤14、升温、回压：温度970～990℃，氮气流1000sccm～3000sccm，时间5～10min，压力150～300mbar；
步骤15、推结：推进掺杂源，以在电池片的正面形成PN结，氮气流量在1000sccm～3000sccm，温度在970℃～990℃，时间在5～15min；
步骤16、升温氧化：温度在1000℃～1040℃，氧气流量在5slm～20slm，时间在50min～100min；
步骤17、降温氧化：温度在800～850℃，氧气流量在5slm～10slm，氧化时间在20～35min；
步骤18、出舟得到扩散后电池片，氮气流量可以在2000sccm～5000sccm。
本申请还提供一种太阳能电池制备方法，请参考图2，包括：
步骤S201：采用上述任一实施例所述的扩散方法对电池片进行扩散，得到扩散后电池片。
步骤S202：在所述扩散后电池片的背面沉积氧化硅层和掺杂多晶硅层。
步骤S203：在所述扩散后电池片的正面沉积第一钝化层。
为了提升第一钝化层的钝化效果，提升电池转换效率，在本申请的一个实施例中，所述在所述扩散后电池片的正面沉积第一钝化层包括：
在所述扩散后电池片的正面沉积氧化铝层；
在所述氧化铝层背离所述扩散后电池片的表面沉积氮化硅层。
其中，氧化铝层的厚度可以在3nm～10nm，氮化硅层的厚度可以在70nm～90nm。
步骤S204：在所述掺杂多晶硅层背离所述氧化硅层的表面沉积第二钝化层。
第二钝化层可以为氮化硅层，第二钝化层的厚度可以在70nm～90nm。
步骤S205：制作正面电极和背面电极，得到太阳能电池。
正面电极和背面电极采用丝网印刷、烧结而成。
本实施例中的太阳能电池制备过程中，在对电池片进行扩散时先预氧化电池片，从而在电池片的正面形成氧化层，然后在氧化层的表面多次沉积掺杂源，沉积温度均在860℃以下，含有掺杂源的气体的流量在100sccm以下，即掺杂源在低温、低流量下多次沉积形成，掺杂源的沉积速度慢，在推进掺杂源时有利于提升扩散的方阻均匀性，同时达到低表面浓度掺杂的目的，从而改善扩散均匀性，同时多次沉积掺杂源时沉积温度依次升高，也利于提升扩散的方阻均匀性；并且预氧化形成的氧化层也具有调整掺杂均匀性的效果，扩散均匀性的提升使得太阳能电池的转换效率提升。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，对电池片进行扩散之前，还包括：
对所述电池片制绒，电池片反射率在9％～12％。
本申请中对制绒的方式不做限定，例如，可以利用碱性溶液制绒，或者利用酸性溶液制绒。
本实施例中对电池片制绒可以提升电池片的陷光效果，提升太阳能电池的转换效率。
下面以N型TOPCon电池为例，对本申请中的太阳能电池制备方法进行阐述。
步骤1、对N型电池片制绒，制绒反射率在9％～12％；
步骤2、对制绒后电池片进行硼扩散，形成PN结：
步骤a、开扩散炉门进舟，扩散炉中氮气流量在3000sccm，温度在770℃；
步骤b、抽真空，扩散炉中压力在100mbar，温度在770℃；
步骤c、漏率检测；
步骤d、升温，氮气流量在3000sccm，温度在790℃，压力在300mbar；
步骤e、预氧化电池片，氧气流量在3000sccm，压力在200mbar，温度在790℃，氧化时间在10min，在电池片的正面形成氧化层；
步骤f、第一次沉积掺杂源：氮气的流量在3000sccm，氧气的流量在200sccm，BCl3流量100sccm，温度790℃，压力200mbar，沉积时间4min；
步骤g、升温、降压：氮气流量3000sccm，温度820℃，时间3min，压力100mbar；
步骤h、回压及稳定压力：温度820℃，氮气流量3000sccm，时间3min，压力200mbar；
步骤i、第二次沉积掺杂源：氮气的流量在3000sccm，氧气的流量在160sccm，BCl3流量80sccm，温度820℃，压力200mbar，沉积时间4min；
步骤j、升温、降压：氮气流量3000sccm，温度840℃，时间3min，压力100mbar；
步骤k、回压及稳定压力：温度840℃，氮气流量3000sccm，时间4min，压力200mbar；
步骤l、第三次沉积掺杂源：氮气的流量在3000sccm，氧气的流量在120sccm，BCl3流量60sccm，温度840℃，压力200mbar，沉积时间4min；
步骤m、升温、降压：氮气流量3000sccm，温度900℃，时间5min，压力100mbar；
步骤n、升温、回压：温度980℃，氮气流3000sccm，时间10min，压力300mbar；
步骤o、推结：氮气流量在3000sccm，温度在990℃，时间在10min；
步骤p、升温氧化：温度在1030℃，氧气流量在20slm，时间在60min；
步骤q、降温氧化：温度在850℃，氧气流量在10slm，氧化时间在30min；
步骤r、出舟得到扩散后电池片，氮气流量在5000sccm。
步骤3、刻蚀：去除边缘BSG和抛光电池片背面；
步骤4、在电池片背面沉积氧化硅层和多晶硅层；
步骤5、背面磷扩散；
步骤6、去PSG和RCA清洗，去除正面绕镀；
步骤7、正面沉积氧化铝钝化层，氧化铝钝化层厚度3～10nm；
步骤8、正面沉积氮化硅钝化层，氮化硅钝化层厚度70～90nm；
步骤9、背面沉积氮化硅钝化层，氮化硅钝化层厚度70～90nm；
步骤10、丝网印刷电极、烧结。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本申请所提供的太阳能电池多次沉积掺杂源的扩散方法、制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请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申请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，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种太阳能电池多次沉积掺杂源的扩散方法，其特征在于，包括：
对预处理过的电池片正面进行掺杂，采用两次及两次以上的沉积方式进行掺杂源沉积，每次沉积温度逐渐升高，所述沉积温度不高于860℃；
推进所述掺杂源，在所述电池片的正面形成PN结，得到扩散后电池片。
2.如权利要求1所述的扩散方法，其特征在于，每次沉积时，通入的含有所述掺杂源的气体的流量在100sccm以下。
3.如权利要求1所述的扩散方法，其特征在于，在每次沉积掺杂源之后，还包括：
在通入氮气的条件下，降低扩散炉腔中的压力；
增加所述扩散炉腔的压力至沉积所述扩散源时的压力。
4.如权利要求1所述的扩散方法，其特征在于，对预处理过的电池片正面进行掺杂之前，还包括：
预氧化所述电池片，在所述电池片的正面形成氧化层。
5.如权利要求4所述的扩散方法，其特征在于，预氧化所述电池片之前，还包括：
检测扩散炉腔真空性能；
若所述扩散炉腔的真空性能满足预设条件，则进行预氧化电池片的步骤。
6.如权利要求1至5任一项所述的扩散方法，其特征在于，在每次沉积掺杂源之后，还包括：
除最后一次沉积掺杂源，在每次沉积掺杂源之后提升扩散炉腔中的温度至下一次沉积掺杂源时的温度，且在提升所述扩散炉腔的温度过程中不通入含有所述掺杂源的气体；
在最后一次沉积掺杂源之后，提升扩散炉腔中的温度至推进所述掺杂源时的温度，且在提升所述扩散炉腔的温度过程中不通入含有所述掺杂源的气体。
7.如权利要求6所述的扩散方法，其特征在于，对预处理过的电池片正面进行掺杂，采用两次及两次以上的沉积方式进行掺杂源沉积，每次沉积温度逐渐升高，所述沉积温度不高于860℃；每次沉积时，通入的含有所述掺杂源的气体的流量在100sccm以下；包括：
控制所述沉积温度在780℃～790℃，含有所述掺杂源的气体的流量在60sccm～100sccm之间，在所述电池片的表面沉积第一掺杂源；
控制所述沉积温度在800℃～820℃，含有所述掺杂源的气体的流量在60sccm～100sccm之间，在所述第一掺杂源的表面沉积第二掺杂源；
控制所述沉积温度在830℃～860℃，含有所述掺杂源的气体的流量在60sccm～100sccm之间，在所述第二掺杂源的表面沉积第三掺杂源。
8.一种太阳能电池制备方法，其特征在于，包括：
采用如权利要求1至7任一项所述太阳能电池多次沉积掺杂源的扩散方法对电池片进行扩散，得到扩散后电池片；
在所述扩散后电池片的背面沉积氧化硅层和掺杂多晶硅层；
在所述扩散后电池片的正面沉积第一钝化层；
在所述掺杂多晶硅层背离所述氧化硅层的表面沉积第二钝化层；
制作正面电极和背面电极，得到太阳能电池。
9.如权利要求8所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，对电池片进行扩散之前，还包括：
对所述电池片制绒。
10.如权利要求8或9所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，所述在所述扩散后电池片的正面沉积第一钝化层包括：
在所述扩散后电池片的正面沉积氧化铝层；
在所述氧化铝层背离所述扩散后电池片的表面沉积氮化硅层。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111739794A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-02 | 浙江晶科能源有限公司 | 硼扩散方法、太阳能电池及其制作方法 |
| CN112768346A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-07 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种选择性发射极太阳能电池的扩散工艺方法 |
| CN113540293A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-10-22 | 晶科能源(海宁)有限公司 | 太阳能电池的制备方法 |
| WO2022068132A1 (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-07 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种选择性发射极制备方法、太阳能电池及其制备方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111739794A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-02 | 浙江晶科能源有限公司 | 硼扩散方法、太阳能电池及其制作方法 |
| WO2022068132A1 (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-07 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种选择性发射极制备方法、太阳能电池及其制备方法 |
| CN112768346A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-07 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种选择性发射极太阳能电池的扩散工艺方法 |
| CN113540293A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-10-22 | 晶科能源(海宁)有限公司 | 太阳能电池的制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117276057A (zh) * | 2023-11-20 | 2023-12-22 | 江苏微导纳米科技股份有限公司 | 一种扩散方法及扩散设备 |
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