CN115799054A - 一种激光掺杂方法、太阳能电池制作方法、基材及电池 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种激光掺杂方法、激光装置、太阳能电池制作方法、半成品基材及太阳能电池,在对掺杂源进行激光照射实现掺杂时,使用包括至少两种波长激光束的复合激光进行激光照射,通过不同波长的激光控制整体的总输入能量和加热体积,可以降低对材料可能造成的损伤,甚至避免损伤,以保证和提高产品性能。
Description
技术领域
本公开涉及材料加工技术领域,具体而言,涉及一种激光掺杂方法、应用于该方法的激光装置和使用该方法得到的半成品基材,以及太阳能电池制作方法和使用该方法得到的太阳能电池。
背景技术
随着环保理念和可持续发展得到越来越的重视,新能源逐渐成为一种能源趋势,其中,光伏发电由于其资源充足,环保高效等特点,已成为不可或缺的能源之一。在光伏发电技术中,大多数依靠光伏电池进行光电转换,即常用的太阳能电池。而随着太阳能电池的发展,各种结构和样式的太阳能电池应运而生,其中,TOPCon电池由于其良好的性能得到了越来越多的使用。
在TOPCon电池中,大多是利用激光掺杂方式制备选择性发射极,激光掺杂利用的是激光的热效应,当激光入射到材料时,一部分光被反射,另一部分被吸收,被硅吸收的光子把电子和声子从低能级激发至高能级,并向邻近范围扩散,当吸收的光能越来越多,材料的温度开始上升,从而实现元素的掺杂。但是在激光掺杂的过程中,激光的能量较高,想要实现理想深度的掺杂,大多需要提高激光的能量或者照射时间等,易导致材料表面发生损坏,甚至发生材料的严重破坏,影响材料使用性能。
发明内容
本公开实施例至少提供一种激光掺杂方法、激光装置、太阳能电池制作方法、半成品基材及太阳能电池。
本公开实施例提供了一种激光掺杂方法,所述方法包括:
提供一表面设置有掺杂源的衬底基板,所述掺杂源中包括第一掺杂元素;
使用复合激光对所述掺杂源进行图案化照射,使得在所述复合激光的照射位置处,所述第一掺杂元素向所述衬底基板内部扩散形成复合掺杂区,其中,所述复合激光包括至少两种波长的激光束,每种波长的激光束在所述照射位置处照射后所形成的掺杂区的掺杂深度不同,所述复合掺杂区包括各个激光束照射形成的掺杂区;
将照射后残留的掺杂源从所述衬底基板上去除,得到半成品基材。
一种可选的实施方式,所述使用复合激光对所述掺杂源进行图案化照射,包括:
按照所述复合激光中各个激光束的波长从小到大的次序,控制所述复合激光中各个激光束依次对所述掺杂源进行照射,以完成图案化照射。
一种可选的实施方式,所述使用复合激光对所述掺杂源进行图案化照射,包括:
控制所述复合激光中各个激光束同时对所述掺杂源进行图案化照射。
一种可选的实施方式,各个所述激光束照射在所述掺杂源上所形成光斑中心的位置相同。
一种可选的实施方式,对于所述复合激光中任意两个激光束,波长大的激光束照射后在所述衬底基板上形成的掺杂区的深度大于波长小的激光束照射后在所述衬底基板上形成的掺杂区的深度,波长大的激光束照射后在所述衬底基板上形成的掺杂区的宽度小于波长小的激光束照射后在所述衬底基板上形成的掺杂区的宽度。
一种可选的实施方式,所述复合激光中各个激光束的照射时长相同,或者各个激光束的照射时长不同。
一种可选的实施方式,所述衬底基板为P型基板或者N型基板。
一种可选的实施方式,在所述衬底基板为P型基板的情况下,所述衬底基板上形成有P+掺杂区;
在所述衬底基板为N型基板的情况下,所述衬底基板上形成有N+掺杂区。
一种可选的实施方式,所述衬底基板为P型基板,并且所述衬底基板表面设置有N型反型层,所述第一掺杂元素为N型掺杂元素。
一种可选的实施方式,所述衬底基板为N型基板,并且所述衬底基板表面设置有P型反型层,所述第一掺杂元素为P型掺杂元素。
本公开实施例还提供一种激光装置,所述激光装置包括至少一个激光发射器,以及与所述激光发射器适配的光路,所述光路中设置有整形器件,所述激光装置用于为上述激光掺杂方法提供复合激光。
本公开实施例还提供一种太阳能电池制作方法,所述方法包括:
提供按照上述的激光掺杂方法制作的半成品基材,其中,所述半成品基材内形成有反型层,所述反型层内形成有掺杂区;
在所述半成品基材上靠近所述反型层的一侧形成第一钝化层,以及在所述半成品基材上远离所述反型层的一侧形成第二钝化层;
在所述第一钝化层上形成第一导电层,第一层导电层位于掺杂区的范围内,以及在所述第二钝化层上形成第二导电层,得到太阳能电池。
本公开实施例还提供一种半成品基材,所述半成品基材是根据上述的激光掺杂方法制作得到。
本公开实施例还提供一种太阳能电池,所述太阳能电池是根据上述的太阳能电池制作方法制作得到。
本公开实施例提供的激光掺杂方法、激光装置、太阳能电池制作方法、半成品基材及太阳能电池,在对掺杂源进行激光照射实现掺杂时,使用包括至少两种波长激光束的复合激光进行激光照射,通过不同波长的激光控制整体的总输入能量和加热体积,从而降低对材料可能造成的损伤,甚至避免损伤,以保证和提高产品性能。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分,这些附图示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。应当理解,以下附图仅示出了本公开的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本公开实施例提供的一种激光掺杂方法的流程图;
图2为使用图1所示掺杂方法制作的半成品基材的过程示意图之一;
图3为使用图1所示掺杂方法制作的半成品基材的过程示意图之二;
图4为图3中IV处所示的放大图;
图5为图1所示掺杂方法中一种可用的衬底基板的剖面示意图;
图6为按照图1所示掺杂方法对图5所示衬底基板进行掺杂后的剖面示意图;
图7为图1所示掺杂方法中一种可用的衬底基板的剖面示意图;
图8为按照图1所示掺杂方法对图7所示衬底基板进行掺杂后的剖面示意图;
图9为本公开实施例提供的一种激光装置的结构图;
图10为本公开实施例提供的一种太阳能电池制作方法的流程图;
图11-12为图10中所示太阳能电池制作的过程示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例中附图,对本公开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公开一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围,而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
经研究发现,通过激光实现稀有元素的掺杂时,由于激光的能量较高,想要实现理想深度的掺杂,大多需要提高激光的能量或者照射时间等因素,易导致材料表面发生损坏,甚至发生材料的严重破坏,影响材料使用性能。
基于上述研究,本公开提供了一种激光掺杂方法,在对掺杂源进行激光照射实现掺杂时,使用包括至少两种波长激光束的复合激光进行激光照射,通过不同波长的激光控制整体的总输入能量和加热体积,从而降低对材料可能造成的损伤,甚至避免损伤,以保证和提高产品性能。
针对以上方案所存在的缺陷,均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果,因此,上述问题的发现过程以及下文中本公开针对上述问题所提出的解决方案,都应该是发明人在本公开过程中对本公开做出的贡献。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
请参阅图1,图1为本公开实施例提供的一种激光掺杂方法的流程图。本公开实施例提供的激光掺杂方法,包括:
S101:提供一表面设置有掺杂源的衬底基板,所述掺杂源中包括第一掺杂元素。
S102:使用复合激光对所述掺杂源进行图案化照射,使得在所述复合激光的照射位置处,所述第一掺杂元素向所述衬底基板内部扩散形成复合掺杂区,其中,所述复合激光包括至少两种波长的激光束,每种波长的激光束在所述照射位置处照射后所形成的掺杂区的掺杂深度不同,所述复合掺杂区包括各个激光束照射形成的掺杂区。
S103:将照射后残留的掺杂源从所述衬底基板上去除,得到半成品基材。
请同时参阅图2,图2为使用图1所示掺杂方法制作的半成品基材的过程示意图之一。其中,图2是从设置有掺杂源的衬底基板的任意位置处切割形成的部分截面示意图。如图2中所示,在实际制作过程中,可以是先获取到一衬底基板10,然后在所述衬底基板10表面形成一层掺杂源20,也可以是直接获取半成品的衬底材料,即已经在表面形成有所述掺杂源20的衬底基板10,并不做任何限定。
其中,所述掺杂源20可以是包含有所需的第一掺杂元素的材料层。
以制作半导体产品为例,例如太阳能电池或者电极等产品,所述掺杂源20可以是掺杂有所需的掺杂元素的氧化硅层,例如所述第一掺杂元素可以为硼或者磷等稀有元素。相应的,所述衬底基板10也是掺杂有所需掺杂元素的单晶硅材料层或者多晶硅材料层,或者蓝宝石等,例如可以掺杂磷或者硼。
其中,所述衬底基板10可以为P型基板或者为N型基板。
进一步的,在需要对所述衬底基板10进行进一步的激光掺杂,形成掺杂区的时候,可以使用一复合激光对所述掺杂源20进行图案化照射,具体的,可以是使用能够发射复合激光的一台装置,或者几台装置的组合,从所述掺杂源20远离所述衬底基板10的一侧,向所述掺杂源20发射复合激光,以对所述掺杂源20进行图案化照射,进而在所述衬底基板10上的与复合激光的照射位置所对应的位置处,使得所述第一掺杂元素会向所述衬底基板10内部扩散,从而在所述衬底基板10上形成复合掺杂区,以此完成激光掺杂过程。
其中,所述复合激光包括至少两种波长的激光束,相应的,每种波长的激光束照射所述掺杂源20后,在所述衬底基板10上所形成的掺杂区的掺杂浓度不同,而且每种波长的激光束在所述照射位置照射后,在所述衬底基板10上所形成的掺杂区的截面面积不同。其中,截面面积可以是指从激光束照射在掺杂源20表面的光斑的中心,沿激光束的照射方向对衬底基板10进行切割后,所述衬底基板10上所形成的掺杂区截面的面积。
其中,所述复合激光中的激光束,可采用中心波长是193纳米-11微米范围中的激光,具体的,可以根据需要进行选用和搭配,在此不做限定。
具体的,在使用所述复合激光照射所述掺杂源20后,所述复合激光中各个激光束照射后在所述掺杂源20上所形成光斑中心的位置相同,这样,可以使各激光束形成的掺杂区的位置相同,可以准确形成包括各个激光束所对应掺杂区的复合掺杂区。
其中,对于所述复合激光中任意两个激光束,波长大的激光束照射后在所述衬底基板10上形成的掺杂区的深度大于波长小的激光束照射后在所述衬底基板10上形成的掺杂区的深度,波长大的激光束照射后在所述衬底基板10上形成的掺杂区的宽度小于波长小的激光束照射后在所述衬底基板10上形成的掺杂区的宽度。
进一步的,波长小的激光束照射后在所述衬底基板10上所形成的掺杂区的截面面积,可以大于波长大的激光束照射后在所述衬底基板10上所形成的掺杂区的截面面积。
进一步的,所述复合激光中各个激光束的照射时长相同,或者各个激光束的照射时长不同。其中,各个激光束的照射时长相同,可以是指各个激光束的照射时长完全一致,或者各个激光束的照射时长之间的差值小于预设阈值。
优选的,本公开实施例中,所述复合激光中各个激光束的照射时长相同。
这样,通过使用波长不同的各个激光束,从而使得各个激光束照射时,掺杂源接收的各部分的能量不同,从表面到内部,从周围到中心,能量可以逐渐增加,从而完成不同程度重掺杂,相较于传统的单波长激光束的照射,通过不同波长的激光束的配比,不仅可以避免材料表面的破坏,而且可以达到更深层的重掺杂。
请同时参阅图3和图4,图3为使用图1所示掺杂方法制作的半成品基材的过程示意图之二,图4为图3中IV处所示的放大图。其中,图3是从激光束照射后以衬底基板所形成复合掺杂区的中心处切割形成的截面示意图。如图3和图4中所示,本示例以所述复合激光包括三种波长的激光束为例进行说明,例如所述复合激光包括第一激光束、第二激光束和第三激光束,其中,第一激光束的波长大于第二激光束的波长,第二激光束的波长大于第三激光束的波长,相应的,在使用第一激光束、第二激光束和第三激光束照射掺杂源20后,在衬底基板10上与照射位置对应的位置处,第一掺杂元素会向衬底基板内部扩散,第一激光束照射后,在衬底基板10上会形成第一掺杂区31,第二激光束照射后,在衬底基板10上会形成第二掺杂区32,第三激光束照射后,在衬底基板10上会形成第三掺杂区33,其中,第一掺杂区31的宽度小于第二掺杂区32的宽度,第二掺杂区32的宽度小于第三掺杂区33的宽度,而且第一掺杂区31的深度大于第二掺杂区32的深度,第二掺杂区32的深度大于第三掺杂区33的深度,第一掺杂区31、第二掺杂区32和第三掺杂区33形成了复合激光照射后的复合掺杂区。
在实际制作过程中,所述复合激光所包括的各个波长的激光束,可以同时对掺杂源进行图案化照射,也可以是按照调制时序,分别对掺杂源进行图案化照射。此外,对于各个激光束照射在材料表面的光斑大小可以根据需要进行调节,相应的,所形成各个掺杂区的宽度可以根据所照射激光束的光斑大小决定,并且可以随着光斑大小的变化而变化。
具体的,在一种可能的实施方式中,可以按照所述复合激光中各个激光束的波长从小到大的次序,控制所述复合激光中各个激光束依次对所述掺杂源进行照射,以完成图案化照射,即将各个激光束按照波长的从小到大进行排序,然后对每个激光束设置相应的照射次序,在调整好各个激光束的参数后,按照所设置的时序依次,从掺杂源远离衬底基板的一侧,对掺杂源进行照射,在各个激光束照射掺杂源后,完成一次图案化照射。
在另一种可能的实施方式中,可以控制所述复合激光中各个激光束同时对所述掺杂源进行图案化照射,即控制各个激光束从所述掺杂源远离所述衬底基板的一侧,对所述掺杂源进行图案化照射。
对于所述复合激光中的各个波长的激光束,可以是使用多台激光装置配合发出的,例如一台激光装置发射一种波长的激光束,或者一台激光装置发射一种或者一部分波长的激光束,其余激光装置发射一种或者另一部分波长的激光束等,也可以是使用能够发射各种波长激光束的复合的激光装置,来发射各种波长的激光束。
本实施方式中,是以所述衬底基板为P型基板或者N型基板,并且所述衬底基板中未掺杂任何元素为例进行说明的,但并不局限于此,在其他实施方式中,所述衬底基板中也可以通过掺杂、扩散等形式,预先形成有掺杂区或者反型层等。
具体的,在一种可能的实施方式中,在所述衬底基板为P型基板的情况下,所述衬底基板上可以预先形成有P+掺杂区,相应的,在对所述衬底基板进行掺杂时,所述掺杂源中所包含的第一元素,可以是与P+掺杂区中已经掺杂的元素为同类型的掺杂元素,也可以是不同类型的掺杂元素。若第一元素与P+掺杂区中已经掺杂的元素为同类型的掺杂元素,那么即可在P+掺杂区中进一步的形成P++掺杂区,若第一元素与P+掺杂区中已经掺杂的元素为不同类型的掺杂元素,那么即可在P+掺杂区中进一步的形成反型层。
另一种可能的实施方式中,在所述衬底基板为N型基板的情况下,所述衬底基板上可以预先形成有N+掺杂区,相应的,在对所述衬底基板进行掺杂时,所述掺杂源中所包含的第一元素,可以是与N+掺杂区中已经掺杂的元素为同类型的掺杂元素,也可以是不同类型的掺杂元素。若第一元素与N+掺杂区中已经掺杂的元素为同类型的掺杂元素,那么即可在N+掺杂区中进一步的形成N++掺杂区,若第一元素与N+掺杂区中已经掺杂的元素为不同类型的掺杂元素,那么即可在N+掺杂区中进一步的形成反型层。
示例性的,请同时参阅图5和图6,图5为图1所示掺杂方法中一种可用的衬底基板的剖面示意图,图6为按照图1所示掺杂方法对图5所示衬底基板进行掺杂后的剖面示意图。如图5和图6所示,在图5所示的实施例中,以衬底基板50为P型基板,并且衬底基板50中预先形成有P+掺杂区51,以及复合激光包括三个波长的激光束为例进行说明,对于衬底基板50为N型基板,且预先形成有N+掺杂区的情况,只是各掺杂元素不同而已,其余与本实施例类似,可参考本实施例,不在额外描述。
本实施例中,衬底基板50中预先形成有P+掺杂区51,在使用复合激光对衬底基板50上的掺杂源,从与P+掺杂区51对应的位置处进行照射后,会在P+掺杂区51中形成复合掺杂区52,复合掺杂区52包括第一掺杂区521、第二掺杂区522和第三掺杂区523,相应的,若掺杂源中的第一元素与P+掺杂区51中的掺杂元素为同类型的掺杂元素,则第一掺杂区521、第二掺杂区522和第三掺杂区523分别为掺杂浓度不同的重掺杂区,得到复合掺杂区也是复合重掺杂区,若掺杂源中的第一元素与P+掺杂区51中的掺杂元素为不同类型的掺杂元素,则第一掺杂区521、第二掺杂区522和第三掺杂区523分别为掺杂浓度不同的轻掺杂区,得到复合掺杂区也是复合轻掺杂区,复合掺杂区与P+掺杂区51之间会形成反型层。
又一种可能的实施方式中,所述衬底基板为P型基板,并且所述衬底基板表面设置有N型反型层,那么所述第一掺杂元素则为N型掺杂元素,在进行激光照射后,会在N型反型层中形成N型的重掺杂区,即N++掺杂区。相应的,所述衬底基板为N型基板,并且所述衬底基板表面设置有P型反型层,那么所述第一掺杂元素则为P型掺杂元素,在进行激光照射后,会在P型反型层中形成P型的重掺杂区,即P++掺杂区。
示例性的,请同时参阅图7和图8,图7为图1所示掺杂方法中一种可用的衬底基板的剖面示意图,图8为按照图1所示掺杂方法对图7所示衬底基板进行掺杂后的剖面示意图。如图7和图8所示,在图7所示的实施例中,以衬底基板70为N型基板,并且衬底基板70中预先形成有P型反型层,以及复合激光包括三个波长的激光束为例进行说明,对于衬底基板70为P型基板,且预先形成有N型反型层的情况,与本实施例类似,只是各掺杂元素不同而已,其余可参考本实施例,不再额外描述。
本实施例中,衬底基板70中预先形成有P型反型层71,在使用复合激光对衬底基板70上的掺杂源进行照射后,会在P型反型层中形成复合重掺杂区72,复合重掺杂区72包括第一重掺杂区721、第二重掺杂区722和第三重掺杂区723。
请同时参阅图9,图9为本公开实施例提供的一种激光装置的结构图。如图9中,本公开实施例提供一包括至少一个激光发射器的激光装置900,每个激光发射器适配有相应的光路。所述激光装置900为一种能够发射各种波长的激光束的复合激光器,所述激光装置900能够在上述掺激光掺杂方法中,提供复合激光。
所述激光装置900包括第一激光发射器910、第二激光发射器920、反射镜930、第一整形器件940、合束器950和第二整形器件960。本实施例中,以所述激光装置900包括两个激光发射器为例进行说明,相应的,也包括与两激光发射器分别对应的两组光路,每组光路与对应的激光发射器适配,但并不局限于此,在其他实施例中,也可以包括能够发射多种波长激光束的一个激光发射器和一个光路,或者包括三个激光发射器甚至更多个激光发射器,以及对应数量的光路。
其中,所述第一激光发射器910和第二激光发射器920是能够发射中心波长是193nm-11um范围中的两种或多种激光脉冲的发射器。相应的,通过调节所述第一激光发射器910和/或所述第二激光发射器920所发射激光脉冲的波长,可以使得所述激光装置900发射所需脉冲波长的激光束。
在实际使用中,所述第一激光发射器910和所述第二激光发射器920可以分别单独使用,也可以搭配使用。
其中,所述第一激光器910发射的激光束经过所述反射镜930的反射,改变路径射向所述第一整形器件940,经过所述第一整形器件940的整形之后,再经过所述合束器950,若所述第二激光发射器920也有激光束射出,则两个激光束经过所述合束器950的合束后,经过所述第二整形器件960即可照射到目标上,若所述第二激光发射器920未发射激光束,则所述第一激光发射器910的激光束经过所述合束器950后,再经过该所述第二整形器件960后即可照射到目标上。
相应的,所述第二激光发射器920发射的激光束首先照射到所述合束器950上,若所述第一激光发射器910也有激光束射出,则两个激光束经过所述合束器950的合束后,经过所述第二整形器件960即可照射到目标上,若所述第一激光器910没有激光束射出,则所述第二激光发射器920发射的激光束经过所述合束器950后,经过所述第二整形器件960即可照射到目标上。
进一步的,还包括承载所述衬底基板的基板承载部,和安装所述激光装置900的激光安装部。所述衬底基板承载部可以控制衬底基板移动,和/或所述激光安装部可以控制激光束在衬底基板上的照射位置,以实现图案化照射。
进一步的,请参阅图10,图10为本公开实施例提供的一种太阳能电池制作方法的流程图。如图10中所示,本公开实施例提供的太阳能电池制作方法,包括:
S1001:提供按照图1所述的激光掺杂方法制作的半成品基材,其中,所述半成品基材内形成有反型层,所述反型层内形成有掺杂区。
S1002:在所述半成品基材上靠近所述反型层的一侧形成第一钝化层,以及在所述半成品基材上远离所述反型层的一侧形成第二钝化层。
S1003:在所述第一钝化层上形成第一导电层,第一层导电层位于掺杂区的范围内,以及在所述第二钝化层上形成第二导电层,得到太阳能电池。
请同时参阅图11-12,图11-12为图10中所示太阳能电池制作的过程示意图。其中,图11-12是从激光束所需照射在掺杂源表面的光斑的中心处切割形成的截面示意图。本实施例,是以衬底基板为N型基板,并且衬底基板70中预先形成有P型反型层,以及复合激光包括三个波长的激光束为例进行说明。如图11-12所示,首先提供一按照图1所示的激光掺杂方法制作的半成品基材1110,所述半成品基材1110内形成有反型层1111,所述反型层内形成有掺杂区1112,其中,所述掺杂区1112为经过复合激光照射后形成的复合重掺杂区。
具体的,在实际应用中,可以是直接获取到表面形成有掺杂源的衬底基板,进而使用复合激光对掺杂源进行图案化照射,从而得到所述半成品基材1110;也可以是获取到原始的基底,然后可以按照常规的制作方式,从头制作或者对半成品进行制作得到衬底基板1113,例如可以通过直拉的方式得到掺杂磷元素的N型基底,接着可以先对基底进行制绒处理,然后对制绒后的基底进行硼扩散,得到具有P-N结的衬底基板1113,在进行硼扩散的过程中,相应的,可以在衬底基板1113上形成包含硼元素的掺杂源(可以在硼扩散的同时在衬底基板表面生长出含硼的氧化硅膜-BSG),然后使用复合激光对掺杂源进行图案化照射,从而得到所述半成品基材1110。
接着,在半成品基材1110的两侧分别形成第一钝化层1120和第二钝化层1130,以起到保护的作用。
然后,可以分别在所述第一钝化层1120上形成第一导电层1140,以及在所述第二钝化层1130上形成第二导电层1150,得到太阳能电池。
其中,所述第一导电层1140可以包括电极线1141,电极线1141可以通过第一钝化层1120以及其他存在的膜层上设置的开槽,与半成品基材1110上激光掺杂所形成的复合掺杂区连接。相应的,所述第二导电层1150可以通过第二钝化层1130等膜层上设置的开槽(图未示),与半成品基材1110连接(图未示)。
其中,本公开实施例仅描述了太阳能电池制作过程中的主要步骤,但并不表示仅有这些步骤。示例性的,在激光照射后得到半成品基材1110后,可以接着对半成品基材1110进行一系列的中间处理过程,例如进行炉管退火或者氧化,以及背面刻蚀(例如去背面和侧面的BSG层)、背面隧穿薄膜生长(LPCVD或PECVD)、磷扩或者退火、去正面绕镀并清洗等中间处理过程,这些过程均为成熟的技艺,在此不做详述。
相应的,本公开实施例还提供一种半成品基材,所述半成品基材是根据图1所示的激光掺杂方法制作得到。
同样的,本公开实施例还提供一种太阳能电池,所述太阳能电池是根据图10所示的太阳能电池制作方法制作得到。
本领域技术人员可以理解,在具体实施方式的上述方法中,各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定,各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本公开的具体实施方式,用以说明本公开的技术方案,而非对其限制,本公开的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种激光掺杂方法,其特征在于,所述方法包括:
提供一表面设置有掺杂源的衬底基板,所述掺杂源中包括第一掺杂元素;
使用复合激光对所述掺杂源进行图案化照射,使得在所述复合激光的照射位置处,所述第一掺杂元素向所述衬底基板内部扩散形成复合掺杂区,其中,所述复合激光包括至少两种波长的激光束,每种波长的激光束在所述照射位置处照射后所形成的掺杂区的掺杂深度不同,所述复合掺杂区包括各个激光束照射形成的掺杂区;
将照射后残留的掺杂源从所述衬底基板上去除,得到半成品基材。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述使用复合激光对所述掺杂源进行图案化照射,包括:
按照所述复合激光中各个激光束的波长从小到大的次序,控制所述复合激光中各个激光束依次对所述掺杂源进行照射,以完成图案化照射。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述使用复合激光对所述掺杂源进行图案化照射,包括:
控制所述复合激光中各个激光束同时对所述掺杂源进行图案化照射。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,各个所述激光束照射在所述掺杂源上所形成光斑中心的位置相同。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,对于所述复合激光中任意两个激光束,波长大的激光束照射后在所述衬底基板上形成的掺杂区的深度大于波长小的激光束照射后在所述衬底基板上形成的掺杂区的深度,波长大的激光束照射后在所述衬底基板上形成的掺杂区的宽度小于波长小的激光束照射后在所述衬底基板上形成的掺杂区的宽度。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述复合激光中各个激光束的照射时长相同,或者各个激光束的照射时长不同。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述衬底基板为P型基板或者N型基板。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述衬底基板为P型基板的情况下,所述衬底基板上形成有P+掺杂区;
在所述衬底基板为N型基板的情况下,所述衬底基板上形成有N+掺杂区。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述衬底基板为P型基板,并且所述衬底基板表面设置有N型反型层,所述第一掺杂元素为N型掺杂元素。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述衬底基板为N型基板,并且所述衬底基板表面设置有P型反型层,所述第一掺杂元素为P型掺杂元素。
11.一种激光装置,其特征在于,所述激光装置包括至少一个激光发射器,以及与所述激光发射器适配的光路,所述光路中设置有整形器件,所述激光装置用于为权利要求1至10所述的激光掺杂方法提供复合激光。
12.一种太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述方法包括:
提供按照权利要求1至10所述的激光掺杂方法制作的半成品基材,其中,所述半成品基材内形成有反型层,所述反型层内形成有掺杂区;
在所述半成品基材上靠近所述反型层的一侧形成第一钝化层,以及在所述半成品基材上远离所述反型层的一侧形成第二钝化层;
在所述第一钝化层上形成第一导电层,第一层导电层位于掺杂区的范围内,以及在所述第二钝化层上形成第二导电层,得到太阳能电池。
13.一种半成品基材,其特征在于,所述半成品基材是根据权利要求1至10所述的激光掺杂方法制作得到。
14.一种太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池是根据权利要求12所述的太阳能电池制作方法制作得到。
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