一种太阳能电池选择性发射极的制备方法及太阳能电池与流程

本发明涉及太阳能电池，特别是涉及一种太阳能电池选择性发射极的制备方法以及一种太阳能电池。

背景技术：

1、光伏发电是将太阳能转化为电能的一种重要技术。作为一种清洁能源，日益受到人们的重视，已逐步走向市场化和商业化。n型太阳能电池因光致衰减低，稳定性好，双面发电等优良特性而受到广泛关注。众多公司纷纷投入n型电池的研发和生产。目前研究较多有topcon电池(隧穿氧化钝化电池)，hjt电池(hereto-junction with intrinsic thin-layer，异质结电池)，ibc电池(interdigitated back contact，全背电极接触电池)等。其中topcon电池因最大化利用perc电池(passivated emitterand rear cell，发射极背面钝化电池)设备，仅增加部分设备，产线投入低，率先进入量产阶段。

2、选择性发射极(selective emitter，se)技术可以有效地提高电池效率，已经在perc电池上广泛应用。se技术即在金属栅线与硅片接触部分及其附近进行高浓度掺杂，而在电极以外的区域进行低浓度掺杂。se机构电池低浓度掺杂区域，能够较少载流子复合，提高开压，高浓度掺杂区域能够使栅线与硅形成良好的欧姆接触，减少接触电阻，有效提高填充因子。高浓度区域与低浓度区域形成附加电场，进一步提高开压，从而提高电池效率。

3、在现有技术中，激光se方法因比较成本低、稳定性好、工艺简单等优点被大多数perc电池采用。即利用激光将栅线对应区域psg(磷硅玻璃)中的磷源二次推进，形成重掺杂区域，其它区域保持轻掺杂，形成se结构。但是将此方法应用到topcon电池正面硼掺杂时，因硼在bsg(硼硅玻璃)中的固溶度比硅中较高，且topcon金属化对结深的要求比较深，因此为了达到较重的掺杂浓度和较深的结深，需要较大的激光能量，但是较大的激光能量对硅片的损伤较大，使得复合速率显著增加，使得最终的提效效果不明显。

4、所以如何提供一种可以形成各种要求的选择性发射极的制备方法是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种太阳能电池选择性发射极的制备方法，可以形成各种要求的选择性发射极；本发明的另一目的在于提供一种太阳能电池，其可以形成各种要求的选择性发射极。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能电池选择性发射极的制备方法，其特征在于，包括：

3、确定选择性发射极中掺杂层的目标参数；所述掺杂层包括高掺杂浓度区域和低掺杂浓度区域，所述目标参数包括所述高掺杂浓度区域对应的第一目标参数，和所述低掺杂浓度区域对应的第二目标参数；

4、根据所述目标参数，确定氮氧化硅层中氮元素的目标组分；

5、在衬底表面设置所述氮氧化硅层；所述氮氧化硅层中氮元素的组分达到所述目标组分；

6、在所述氮氧化硅层对应栅线的位置开槽，暴露所述衬底；

7、在对所述氮氧化硅层进行开槽后，在所述衬底开槽的表面进行掺杂，形成所述掺杂层；所述掺杂层在开槽的区域形成达到所述第一目标参数的所述高掺杂浓度区域，在被所述氮氧化硅层覆盖的区域形成达到所述第二目标参数的所述低掺杂浓度区域；

8、基于所述高掺杂浓度区域和所述低掺杂浓度区域制备选择性发射极。

9、可选的，在衬底表面设置所述氮氧化硅层包括：

10、基于等离子体增强化学气相沉积设备在衬底表面设置所述氮氧化硅层。

11、可选的，基于等离子体增强化学气相沉积设备在衬底表面设置所述氮氧化硅层包括：

12、在等离子体增强化学气相沉积设备中，通过预设比例的硅烷、氨气和笑气，在衬底表面设置所述氮氧化硅层。

13、可选的，在衬底表面设置所述氮氧化硅层包括：

14、在衬底正面设置所述氮氧化硅层；

15、所述在对所述氮氧化硅层进行开槽后，在所述衬底开槽的表面进行掺杂包括：

16、在对所述氮氧化硅层进行开槽后，在所述衬底开槽的表面进行硼扩散。

17、可选的，在衬底表面设置所述氮氧化硅层之前，还包括：

18、在所述衬底的正面进行制绒，形成绒面；

19、在衬底表面设置所述氮氧化硅层包括：

20、在衬底表面设置覆盖所述绒面的所述氮氧化硅层。

21、可选的，所述第一目标参数包括所述高掺杂浓度区域对应的第一目标方阻，所述第二目标参数包括所述低掺杂浓度区域对应的第二目标方阻。

22、可选的，所述高掺杂浓度区域的结深的取值范围为0.6μm至1.2μm，所述高掺杂浓度区域的方阻的取值范围为70ω至120ω；所述低掺杂浓度区域的方阻的取值范围为130ω至180ω。

23、可选的，基于所述掺杂层制备选择性发射极包括：

24、在形成所述高掺杂浓度区域和所述低掺杂浓度区域后，去除所述氮氧化硅层。

25、可选的，在所述氮氧化硅层对应栅线的位置开槽，暴露所述衬底包括：

26、通过激光消融设备在所述氮氧化硅层对应栅线的位置激光开槽，暴露所述衬底。

27、本发明还提供了一种太阳能电池，设置有上述任一项所述太阳能电池选择性发射极的制备方法，所制备而成的选择性发射极。

28、本发明所提供的一种太阳能电池选择性发射极的制备方法，包括：确定选择性发射极中掺杂层的目标参数；掺杂层包括高掺杂浓度区域和低掺杂浓度区域，目标参数包括高掺杂浓度区域对应的第一目标参数，和低掺杂浓度区域对应的第二目标参数；根据目标参数，确定氮氧化硅层中氮元素的目标组分；在衬底表面设置氮氧化硅层；氮氧化硅层中氮元素的组分达到目标组分；在氮氧化硅层对应栅线的位置开槽，暴露衬底；在对氮氧化硅层进行开槽后，在衬底开槽的表面进行掺杂，形成掺杂层；掺杂层在开槽的区域形成达到第一目标参数的高掺杂浓度区域，在被氮氧化硅层覆盖的区域形成达到第二目标参数的低掺杂浓度区域；基于掺杂层制备选择性发射极。

29、通过在衬底表面设置氮氧化硅层作为半透膜，该氮氧化硅层可以在进行掺杂时阻挡部分杂质进入衬底，从而形成低掺杂浓度区域。而对于氮氧化硅层，其氮元素组分的高低可以改变氮氧化硅层作为半透膜的透过性，从而形成不同性能参数的低掺杂浓度区域，实现形成各种要求的选择性发射极，可以应用到topcon电池正面硼掺杂的选择性发射极制备。

30、本发明还提供了一种太阳能电池，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。

技术特征：

1.一种太阳能电池选择性发射极的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在衬底表面设置所述氮氧化硅层包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于等离子体增强化学气相沉积设备在衬底表面设置所述氮氧化硅层包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在衬底表面设置所述氮氧化硅层包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在衬底表面设置所述氮氧化硅层之前，还包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一目标参数包括所述高掺杂浓度区域对应的第一目标方阻，所述第二目标参数包括所述低掺杂浓度区域对应的第二目标方阻。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述高掺杂浓度区域的结深的取值范围为0.6μm至1.2μm，所述高掺杂浓度区域的方阻的取值范围为70ω至120ω；所述低掺杂浓度区域的方阻的取值范围为130ω至180ω。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述掺杂层制备选择性发射极包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述氮氧化硅层对应栅线的位置开槽，暴露所述衬底包括：

10.一种太阳能电池，其特征在于，设置有权利要求1至9任一项权利要求所述太阳能电池选择性发射极的制备方法，所制备而成的选择性发射极。

技术总结
本发明公开了一种太阳能电池选择性发射极的制备方法及太阳能电池，应用于太阳能电池技术领域，包括确定选择性发射极中掺杂层的目标参数；根据目标参数，确定氮氧化硅层中氮元素的目标组分；在衬底表面设置氮氧化硅层；在氮氧化硅层对应栅线的位置开槽，暴露衬底；在对氮氧化硅层进行开槽后，在衬底开槽的表面进行掺杂，形成掺杂层；掺杂层在开槽的区域形成达到第一目标参数的高掺杂浓度区域，在被氮氧化硅层覆盖的区域形成达到第二目标参数的低掺杂浓度区域；基于掺杂层制备选择性发射极。通过在衬底表面设置氮氧化硅层作为半透膜，形成低掺杂浓度区域，从而形成不同性能参数的低掺杂浓度区域，实现形成各种要求的选择性发射极。

技术研发人员：王义福,胡党平,王涛,刘大娇,林全键,赵本定,蔡永梅,何胜,徐伟智
受保护的技术使用者：正泰新能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21