[发明专利]一种掺镓电池制备方法

说明书

一种掺镓电池制备方法通过合理的设置电注入设备的参数，结合电流钝化的原理提升掺镓PERC电池的体钝化效果，从而在掺镓电池生产过程中可以有效的提升掺镓PERC电池的转换效率，提高产品在市场的竞争力，另外，将作为因为产业升级后闲置资源的电注入设备有效的利用起来，使其产生经济效益，减少浪费。本发明的主要工序包括：制绒→磷扩散→激光SE→刻蚀→热氧钝化→钝化→丝网印刷→烧结→130‑350℃电注入提效。

技术领域

本发明属于太阳能电池制造领域，具体而言，涉及到掺镓电池制备方法。

背景技术

高效能、低成本以及高寿命太阳能电池一直是国内外电池行业所追求的目标。太阳能电池鉴于成本和材料的易得性，目前仍大量使用的掺硼硅片作为基体，其体内的硼原子与氧原子会在制造过程中结合并激活形成复合态，出现严重的光致衰减（LID）衰减现象，从而进一步地影响电池片的转换效率，此时需要引入电注入工序来减少或消除LID衰减现象以改良电池片的工作效率。钝化发射极背面接触（PERC）电池于掺硼硅片的LID特性，需要电注入设备钝化硅体内硼氧对用以减少效率衰减，电注入设备通过在较低温度下，对电池片通恒定的电流对电池基体内的硼氧对进行饱和，使其钝化后不再作为复合中心，在电池发电过程中不会被激活从而增加了使用寿命期间的效率平稳。

在太阳能电池制造技术革新过程中，硅片开始将掺硼工序切换为掺镓工序，基本从源头消除了硼氧复合体带来的负面影响。目前已经开始逐步取代掺硼硅片进入到PERC等电池生产领域， PERC电池生产过程中电注入工序原本也是用于掺硼硅片的光致衰减（LID）恢复，在引入掺镓硅片后由于从材料选型上杜绝了掺硼硅片光照过程中形成的硼氧复合体而导致的严重的LID衰减现象，所以现有技术中电注入工序基本不列为掺镓电池制造工序。

如中国专利授权公开号为CN 100494511C主题名称为掺镓元素太阳能硅单晶的生产方法，该生产方法包括掺杂方法和拉晶工艺,其中掺杂方法包括:1.擦拭掺杂装置,2.冷却掺杂装置,3.镓元素放入掺杂装置,4.隔离置换,5.掺入熔料中。拉晶的工艺步骤如下:1.引晶,2.放肩,3.转肩,4.等径,5.收尾,6.停炉。本发明经过对采用掺镓元素单晶的太阳能电池做进一步试验,试验结果验证,与采用掺硼元素单晶的太阳能电池相比,其特性指标大大提高,从而可满足高端太阳能电池的需要。此方法不涉及电注入工序。

又如中国专利申请公布号为CN108172642A主题名称为一种单晶掺镓双面太阳电池及其制备方法，其制备方法，包括：在掺镓的硅片上完成表 面织构化，发射极制备，绝缘处理，正表面钝化减 反射膜及背表面钝化膜制备，背面钝化膜局域开 膜以及金属化过程，亦不涉及电注入工序。

综上，根据对比文件以及其他现有技术中的掺镓电池不再像前掺硼电池涉及电注入工序，导致企业或者研究机构中由于之前掺硼电池制造所必须使用的电注入设备由于没有用武之地而被闲置。

发明内容

发明人发现将电注入工序引入掺镓电池的制造工艺中，通过合理的设置电注入设备的参数，结合电流钝化的原理提升掺镓PERC电池的体钝化效果，从而在掺镓电池生产过程中可以有效的提升掺镓PERC电池的转换效率，提高产品在市场的竞争力，另外，将作为闲置资源的电注入设备有效的利用起来，使其产生经济效益。

出于上述发明目的，本发明提供了掺镓电池的制备方法：

掺镓电池制备方法，包括以下步骤：

S1、制绒：使用碱性溶液，再用制绒添加剂，对掺镓硅片进行制绒，利用碱性溶液再添加制绒添加剂是光伏行业对硅片制绒的常用技术手段；

S2、磷扩散：磷源进行磷扩散工艺，以形成pn结，磷源制备P型电池也是一般使硅片形成pn结的常规方法；

S3、激光SE：使用激光进行深度磷掺杂；

S4、刻蚀：去除背面和侧边的pn结区，并去除正面的PSG；