[发明专利]一种选择性发射极的制备方法和太阳能电池

说明书

本申请提供了一种选择性发射极的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：在硅基底的表面形成掺杂层；在掺杂层的表面形成掩膜；选择性地去除部分掩膜，以暴露出部分掺杂层，形成非掩膜保护区域和掩膜保护区域；对包括掩膜的掺杂层进行高温氧化处理，以使非掩膜保护区域的部分掺杂元素析出至氧化层，以在掺杂层中形成掺杂浓度不同的掺杂区域；去除硅基底表面的掩膜和氧化层，得到选择性发射极。采用氧化分凝的方式实现选择性发射极结构中高方阻区域的轻掺杂，可以有效去除表面的富掺杂层(富硼层或富磷层)，降低未激活掺杂原子造成的复合损失，进一步提升太阳电池的开路电压和转换效率。

技术领域

本申请涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种选择性发射极的制备方法以及涉及一种太阳能电池。

背景技术

太阳能电池的选择性发射极(SE，SelectiveEmitter)结构，是在掺杂层(也可称为扩散层)上金属电极与硅基底的接触区域(电极欧姆接触区域)进行重掺杂，而金属电极之间非金属接触区域进行轻掺杂。此结构可有效的降低金属区的接触电阻及金属复合，提高开路电压。同时非金属接触区域即轻掺杂区的俄歇复合降低且短波量子效率有效提高，从而提高其短路电流。因此，期望开发一种用于制备选择性发射极结构的工艺，以提升太阳能电池的转换效率。

发明内容

本发明提供了一种选择性发射极的制备方法，该制备方法基于氧化分凝的方式制备选择性发射极，进而提升太阳电池转换效率。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

根据本申请的一个方面，提供一种选择性发射极的制备方法，包括以下步骤：

S1：提供硅基底，在硅基底的表面形成掺杂层，所述掺杂层包括掺杂元素且具有第一掺杂浓度；

S2：在所述掺杂层的表面形成掩膜；

S3：从所述掩膜中去除一部分材料，露出掺杂层，以形成至少一个第一区域；掩膜未被去除的区域为至少一个第二区域，其用作掺杂层的保护层；

S4：对包括所述掩膜的掺杂层进行高温氧化处理，以至少在所述至少一个第一区域形成氧化层；其中，所述至少一个第一区域的部分掺杂元素析出至所述氧化层，所述第一区域具有第二掺杂浓度且所述第二掺杂浓度小于所述第一掺杂浓度；以及

S5：去除所述掩膜和所述氧化层，得到选择性发射极。

优选地，在步骤S4中，所述高温氧化处理使用的氧化剂包括氧气和/或H₂O。

优选地，在步骤S4中，所述高温氧化处理在500-1200℃的温度下进行。

优选地，在步骤S4中，所述高温氧化处理后得到的氧化物层的厚度为40-300nm。

可选地，在步骤S4中，进行所述高温氧化处理后对硅基底的表面进行退火处理。

可选地，所述掩膜层包括氧化硅、氮化硅、碳化硅或有机薄膜中的一种或多种。

可选地，所述掩膜层的厚度大于或等于20nm。

可选地，经氧化处理后的掺杂层的第一区域(非掩膜保护区域)的方阻在20-130ohm/sq的范围内，第二区域(掩膜保护区域)的方阻在80-400ohm/sq的范围内，且第一区域的方阻大于第二区域的方阻。

根据本申请的另一个方面，提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括硅基底位于所述硅基底上的选择性发射极，其中，所述选择性发射极可以通过上述方法制备。所述太阳能电池还可以包括位于所述硅基底表面的至少一层钝化层以及与所述选择性发射极形成欧姆接触的电极，所述电极用于收集电流。