[发明专利]一种p型双面电池及其制备方法在审
申请号: | 202010359403.0 | 申请日: | 2020-04-30 |
公开(公告)号: | CN111463322A | 公开(公告)日: | 2020-07-28 |
发明(设计)人: | 沈梦超;黄海冰 | 申请(专利权)人: | 常州时创能源股份有限公司 |
主分类号: | H01L31/18 | 分类号: | H01L31/18;H01L31/068;H01L31/0216;H01L31/0236;H01L31/0224 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 双面 电池 及其 制备 方法 | ||
本发明公开一种p型双面电池制备方法,包括在硅片背面局部覆盖硼掺杂剂并进行高温推进,以在硅片背面形成硼表面浓度为7E19‑1E22cm‑3的局部p型重掺杂区,然后对去除硼硅玻璃后的硅片进行碱制绒,去除硅片背面因硼挥发形成的轻扩散层并在未覆盖硼掺杂剂的晶硅区生成绒面结构,且局部p型重掺杂区被保留且其高度高于未掺杂的晶硅区。进一步的,本发明还公开一种采用上述方法制备的p型双面电池。通过本发明可显著降低电池的漏电,提高电池性能。
技术领域
本发明属于太阳能电池制备技术领域,具体涉及一种p型双面电池及其制备方法。
背景技术
太阳电池是一种清洁环保的的能源技术,近几十年以来晶硅太阳电池技术得到快速发展。钝化发射结和背面电池(PERC)技术是一种低成本高效的新型电池技术,其优秀的背表面钝化效果能够大幅降低电池背表面复合,从而提升电池的光电转换效率,目前p型PERC技术已经实现产业化。一种比PERC更高效的电池是钝化发射结和背面局部扩散(PERL)电池,PERL电池相比PERC在电池背面金属接触区域进行了重掺杂,能够降低光生载流子在电池背面金属接触区域的复合速率。
但是p型PERL电池技术由于电池背面局部重掺杂的难度较大,一直未能实现产业化,主要原因为p型PERL电池背面需要高浓度的局部硼掺杂,这需要发展成本较低的有工业化潜力的局部硼掺杂技术。而在各种硼掺杂技术中,离子注入技术由于设备成本较高限制了其工业化应用;而对于激光掺杂硼掺杂,通常先在整面实施均匀的硼掺杂,然后再用激光热处理对局部进行进一步掺杂,由于激光热处理作用于含有硼硅玻璃的均匀p型掺杂层,硼元素在硼硅玻璃中的固溶度高于在硅中的固溶度,从而使得p型掺杂层在经过激光热处理作用后硼元素在硅中的表面浓度将大大降低,与重掺杂的目的相违背。因此一般多采用炉管式硼扩散或硼掺杂剂掺杂的方法在电池背面进行局部重掺杂。其中,炉管式硼扩散的方法无法直接形成局部重掺杂,需要使用额外的掩膜腐蚀工序去除不需要的掺杂区域,工序复杂且可控性差。而使用硼掺杂剂掺杂时虽然可以直接在电池背面实现局部重掺杂,但是硼掺杂剂掺杂需要使用较高的推进温度(一般需要800℃以上),高温会使得硼元素从硼掺杂剂中挥发并进入不需要掺杂的区域形成轻掺杂层,以这种方式形成的硼掺杂浓度极不均匀的区域会引起电池的分流(junction shunting)现象发生,从而显著地降低电池性能。并且电池背面掺杂区域的表面形貌不能灵活选择和控制,因而不利于电池背面金属化方案的选择。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种p型双面电池制备方法,通过表面处理制备出p型重掺杂区的表面形貌,通过硼掺杂剂掺杂形成电池背面局部p型重掺杂区,通过制绒处理去除电池背面非掺杂区因硼元素挥发形成的轻扩散层同时在硅片生成绒面,通过碱抛光对硅片背面进行抛光,从而显著降低电池漏电,提升电池性能。进一步,本发明还提供采用上述方法制备的一种p型双面电池,p型双面电池的正面为n型掺杂面,背面为p型掺杂面,p型掺杂面是由未掺杂的晶硅区域和高度高于未掺杂晶硅区域的局部p型重掺杂区组成,在p型双面电池的n型掺杂面和p型掺杂面的上面覆盖有减反膜或钝化膜以及与重掺杂区域相对应的金属电极。
本发明的具体技术方案包括:
方案一:本发明公开一种p型双面电池制备方法,包括以下步骤:
选取一种p型硅片;
在所述硅片背面局部覆盖硼掺杂剂;
对背面覆盖有硼掺杂剂的硅片进行高温推进,在所述硅片背面形成局部p型重掺杂区,所述局部p型重掺杂区硼元素表面浓度为7E19-1E22cm-3;
去除高温推进过程中硅片表面生成的硼硅玻璃;
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