[发明专利]一种太阳能电池的选择性电极结构制备方法

说明书

本发明提供一种太阳能电池的选择性电极结构制备方法，包括以下步骤：提供硅基体；在硅基体表面预定区域注入离子源；对注入离子源后的硅基体通过扩散进行掺杂，以在离子源注入区域形成第一掺杂区域，在离子源注入区域之外的区域形成第二掺杂区域，第一掺杂区域的掺杂浓度大于第二掺杂区域的掺杂浓度；去除硅基体表面所生成的硅玻璃；第一掺杂区域和第二掺杂区域上设置钝化层；在第一掺杂区域对应的位置设置与其连接的金属接触电极。通过上述方法选择不同硅基体并掺杂相应的掺杂元素能制备太阳能电池选择性发射极或表面场，能获得更高表面浓度、更深结深的第一掺杂区域，获得更低表面浓度、更浅结深的第二掺杂区域，一次扩散不需较多工序与设备。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池的选择性电极结构制备方法。

背景技术

太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件，尽量低的生产成本和尽量高的能量转化效率一直是太阳能电池工业追求的目标。要想获得高效率的太阳能电池，其表面必须具有良好的钝化，较低的表面复合速率，进而可以获得较高的开压、电流和效率。而现在普通晶硅太阳能电池制备技术普遍采用均匀性掺杂的发射极。为了降低发射极的表面复合，提升晶硅太阳能电池的短波响应，必须降低发射极的表面掺杂浓度；与此同时，为了降低金属接触复合和接触电阻，必须提高发射极的表面掺杂浓度。而选择性发射极(Selective Emitter)是一个非常好的选择，其具体结构是：(1)在电极栅线以下及其附近区域形成重掺杂区，以提高开路电压，降低接触电阻，提高填充因子；(2)在非栅线区域形成浅掺杂区，以获得较好的表面钝化效果，提高短波响应和载流子收集率，从而提高短路电流。

在专利CN201966219U及CN102214709B中先采用两步扩散办法，先进行低表面浓度扩散形成轻掺杂区域，然后掩膜并开膜，来进行高表面浓度扩散形成重掺杂区域。另外，专利CN102386280B中先在表面旋涂掺杂源，然后进行高温热处理形成轻掺杂区域，然后采用激光掺杂的方式形成重掺杂区域。上述公开的方法中，需要较多的工序与设备，很大程度上提高了生产成本；此外，多次高温扩散会对硅片的少子寿命产生负面影响，限制了转化效率的进一步提升。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种太阳能电池的选择性电极结构制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明实施例的太阳能电池的选择性电极结构制备方法，所述选择性电极结构为选择性发射极或选择性表面场，包括以下步骤：

步骤S1，提供硅基体；

步骤S2，在所述硅基体表面预定区域注入离子源；

步骤S3，对注入所述离子源后的所述硅基体通过扩散进行掺杂，以在所述离子源注入区域形成第一掺杂区域，在所述离子源注入区域之外的区域形成第二掺杂区域，其中所述第一掺杂区域的掺杂浓度大于所述第二掺杂区域的掺杂浓度。

进一步地，在步骤S2中，在所述硅基体表面预定区域注入离子源的能量为1KeV-40KeV。

进一步地，步骤S2中所使用的所述离子源与所述步骤S3中所述扩散所使用的掺杂元素相同。

进一步地，所述选择性电极结构为选择性发射极，所述离子源的导电类型及所述扩散所使用的掺杂元素的导电类型与所述硅基体的导电类型相反。

进一步地，所述选择性电极结构为选择性表面场，所述离子源的导电类型及所述扩散所使用的掺杂元素的导电类型与所述硅基体的导电类型相同。

进一步地，所述离子源为磷，所述扩散所使用的掺杂元素为磷，且所述步骤S3中在磷扩散炉管中进行所述扩散，所述离子源的注入剂量为5.0E¹⁴atoms/cm²-5.0E¹⁶atoms/cm²，所述步骤S3中的扩散温度为700-900℃；