[发明专利]一种发射极局部高掺杂的IBC电池及其制备方法

说明书

本专利提供了一种发射极局部高掺杂的IBC电池，其特征在于，包括N型单晶硅基体(1)，前表面N+掺杂层(2)，减反射层(3)，背表面N+掺杂层(4)，背表面钝化层(5)，背表面P+掺杂层(6)，P++掺杂区(7)，背表面钝化层(8)，正电极(9)，负电极(10)，所述P++掺杂区(7)位于所述背表面钝化层(8)中靠近所述正电极(9)的区域，所述背表面P+掺杂层(6)与所述背表面钝化层(8)呈叉指状排列，所述正电极(9)与所述背表面钝化层(8)连接，所述负电极(10)与所述背表面钝化层(5)连接。本发明涉及IBC电池发射极区域两次分步扩散，第一步低掺杂，降低暗饱和电流和少子复合率，第二步高掺杂，降低被正电极收集路径中的串联电阻，进一步提升IBC电池效率。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池，特别是发射极局部高掺杂的IBC电池领域。

背景技术

随着化石能源逐渐枯竭、环境保护意识日益高涨，人们愈加认识到发展可再生能源的重要性。太阳能是一种清洁的可再生的能源，取之不尽，用之不竭。开发和利用太阳能，对环境的污染小，能为人类提供充足的能量，亦不会影响自然界的生态平衡，相对于其他新能源如风能、地热能和潮汐能等，太阳能以可利用率高、资源分布广泛和使用安全可靠等诸多优点，成为最具有发展前景的能源之一。

N型IBC太阳电池是目前转换效率最高的产业化太阳电池之一，该电池以n型单晶硅为衬底，p-n结和金属电极全部以叉指形状置于电池背面，正面没有电极遮光，并且通过表面制绒和增加减反射层来提高电池对光的吸收，获得了非常高的短路电流和光电转换效率。

现有IBC电池的技术方案为：首先对硅片进行清洗制绒，然后对电池前表面进行减反射和钝化处理，其次在电池背面通过掩膜技术分别进行硼掺杂和磷掺杂，最后在电池背面丝网印刷正极和负极，经过高温烧结最终制成电池片。

现有IBC太阳电池中，发射极通常采用较高浓度的掺杂，目的是降低发射极与正电极之间的接触电阻，从而降低其串联电阻。但是过高的掺杂浓度或造成电池顶发射极区域少子复合增大，使得少子寿命随之降低，导致电池短路电流密度和转换效率下降。

发明内容

本发明的主要目的在于研制一种解决电池背面P型发射极区掺杂浓度高导致的少子复合率大，暗饱和电流过大的问题的电池制备方法。

一种发射极局部高掺杂的IBC电池，其特征在于，包括N型单晶硅基体1，前表面N+掺杂层2，减反射层3，背表面N+掺杂层4，背表面钝化层5，背表面P+掺杂层6，P++掺杂区7，背表面钝化层8，正电极9，负电极10，所述P++掺杂区7位于所述背表面钝化层8中靠近所述正电极9的区域，所述背表面P+掺杂层6与所述背表面钝化层8呈叉指状排列，所述正电极9与所述背表面钝化层8连接，所述负电极10与所述背表面钝化层5连接。

一种发射极局部高掺杂的IBC电池的制备方法，制造步骤如下：

S1、选择N型单晶硅片作为基体，并进行双面制绒处理；

S2、使用低压高温扩散炉对硅片背表面进行硼扩散；

S3、使用PECVD设备在硅片背面沉积氮化硅膜；

S4、使用低压高温扩散炉对硅片前表面进行磷扩散形成FSF；

S5、使用激光开槽设备对硅片背表面N型BSF区域进行开槽；

S6、使用低压高温扩散炉对硅片背面激光开槽区域进行磷扩散；

S7、使用PECVD设备在硅片正反面沉积氮化硅膜；

S8、使用激光开槽设备对P型发射极中心区域的氮化硅层进行激光开槽；

S9、使用低压高温扩散炉对激光开槽区域进行单面硼扩散；

S10、对硅片进行丝网印刷银浆和铝浆形成正负电极；