[发明专利]太阳能电池的制作方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池的制作方法，包括：对N型硅衬底进行双面制绒；在该N型硅衬底正面形成氧化层；在该氧化层上形成非晶硅或多晶硅；对该非晶硅或多晶硅进行选择性含硼元素注入，以在非晶硅或多晶硅的预定区域形成含硼元素掺杂；热处理该N型硅衬底，经含硼元素掺杂的非晶硅或多晶硅形成P型多晶硅，未经含硼元素掺杂的非晶硅或多晶硅形成本征多晶硅；对该N型硅衬底的正面进行碱刻蚀以去除至少部分该本征多晶硅，并保留P型多晶硅。利用简单的离子注入和选择性碱刻蚀工艺在N型太阳能电池正面形成图案化多晶硅层，既能减小多晶硅的吸光效应，又可以减少少子复合对太阳能电池效率的影响。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的制作方法，特别是涉及一种具有选择性电极的太阳能电池的制作方法。

背景技术

N型太阳能电池因为其较高的转化效率、超低的光致衰减以及双面发电的特性收到越来越多的关注。目前N型双面电池已经实现大规模的量产。但是受到背面钝化和金属半导体接触处的少子复合的限制，N型双面电池转化效率在22％将达到瓶颈。TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)技术的发展给n型太阳能电池提供了进一步提升效率的空间。

TOPCon技术利用隧穿氧化层和多晶硅载流子选择性电极避免了金属半导体接触处的少子复合，可以得到700mV以上的开路电压。N型太阳能电池背面采用TOPCon技术，利用背面n型多晶硅形成背面载流子选择性电极，避免了背面金属半导体接触处的少子复合，降低了太阳能电池的暗饱和电流J₀，可以实现23％以上的转换效率。但是正面仍然采用硼扩散形成发射极，印刷烧结形成正面电极。正面金属半导体接触处的少子复合对太阳能电池效率造成的降低仍然存在。要进一步提升N型太阳能电池的转换效率，降低正面金属半导体接触处的少子复合是必须要解决的问题。正面采用TOPCon技术，用P型多晶硅形成载流子选择性电极可以避免正面金属半导体接触处的少子复合。但是由于多晶硅吸光严重，正面多晶硅层在提高太阳能电池开压的同时，也会降低太阳能电池的短路电流，对转换效率的提高帮助不大。减薄正面多晶硅层可以降低多晶硅层光吸收，当多晶硅厚度小于5nm时，其光吸收对太阳能电池效率的影响可以忽略。但是正面多晶硅层太薄时，在最后丝网印刷银浆高温烧结形成金属电极时，银浆容易烧穿多晶硅层直接与硅片衬底接触，破环多晶硅载流子选择性电极的作用。所以在N型太阳能电池正面采用TOPCon技术提升转换效率时，理想的情况是在正面形成图案化多晶硅层：与金属电极接触的区域采用厚的P型多晶硅层，不与金属电极接触的区域采用薄的多晶硅层。但是这样的图案需要用复杂昂贵的光刻和刻蚀工艺才能实现，而采用了复杂的工艺制得的产品通常都具有较高的制造成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了消除n型太阳能电池正面金属半导体接触处的少子复合，并且避免正面多晶硅层具有较高的光吸收而对电池转换效率的负面影响的缺陷，提供一种太阳能电池的制作方法，利用简单的离子注入和碱刻蚀工艺在太阳能电池的正面形成图案化多晶硅层，进一步提高N型太阳能电池的开压和转换效率。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种太阳能电池的制作方法，其特点在于，包括以下步骤：

S1：对N型硅衬底进行双面制绒；

S2：在该N型硅衬底正面形成氧化层；

S3：在该氧化层上形成非晶硅或多晶硅；

S4：对该非晶硅或多晶硅进行选择性含硼元素注入，以在非晶硅或多晶硅的预定区域形成含硼元素掺杂；

S5：热处理该N型硅衬底，经含硼元素掺杂的非晶硅或多晶硅形成P型多晶硅，未经含硼元素掺杂的非晶硅或多晶硅形成本征多晶硅；

S6：对该N型硅衬底的正面进行碱刻蚀以去除至少部分该本征多晶硅，并保留P型多晶硅。