[发明专利]一种掺镓背场的P型掺镓PERC电池及其制备方法

权利要求书

1.一种掺镓背场的P型掺镓PERC电池，其特征在于：

包括P型掺镓硅片衬底，

设置在衬底背面的氧化镓层，

设置在氧化镓层上的氮化硅层，

所述氧化镓层、氮化硅层与衬底之间设置有局部钝化场，即掺镓背场，

设置在氮化硅层上的背电极，所述背电极通过掺镓背场与硅片形成欧姆接触；

所述掺镓背场采用激光掺杂方法制得，具体为：激光掺杂及开孔：在激光作用下，在背面氧化镓层和氮化硅层上形成局部区域的孔洞，裸露出硅衬底，同时在激光的高温作用下，氧化镓层中的镓元素被推入到衬底，形成局部的掺杂。

2.根据权利要求1所述的一种掺镓背场的P型掺镓PERC电池，其特征在于：所述电池还包括：

设置在衬底正面的发射极层和设置在金属区域的选择性发射极层，

设置在发射极层上的氧化硅层，

设置在所述氧化硅层上的氮化硅层，

设置在氮化硅层上的正电极，所述正电极通过选择性发射极与硅片形成欧姆接触。

3.如权利要求1～2中任一项所述的一种掺镓背场的P型掺镓PERC电池的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括在P型掺镓硅片背面设置氧化镓层以及氮化硅层，并采用激光掺杂技术，在P型掺镓硅片的背面形成局部掺镓钝化场。

4.根据权利要求3所述的一种掺镓背场的P型掺镓PERC电池的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

制绒：在硅片表面进行制绒处理；

磷扩散：对硅片正面进行磷扩散工艺形成发射极；

激光SE：通过激光作用在正面形成局部区域选择性重掺区，在金属接触区域形成选择性发射极；

背面刻蚀及去PSG；

热氧化：在硅片正面形成热氧化层；

氧化镓沉积：在硅片背面形成氧化镓钝化层；

氮化硅沉积：在硅片的正面和背面分别形成氮化硅层；

激光掺杂及开孔：在激光作用下，在背面氧化镓层和氮化硅层上形成局部区域的孔洞，裸露出硅衬底，同时在激光的高温作用下，氧化镓层中的镓元素被推入到衬底，形成局部的掺杂；

印刷及烧结：在硅片的正面和背面形成电极。

5.根据权利要求4所述的一种掺镓背场的P型掺镓PERC电池的制备方法，其特征在于：所述制绒处理采用KOH溶液，所述KOH溶液由KOH、表面活性剂以及水按照比例20:3:160配置得到，制绒处理的温度为80℃，制绒后采用体积浓度2～5%的HF溶液进行清洗。

6.根据权利要求4所述的一种掺镓背场的P型掺镓PERC电池的制备方法，其特征在于：所述磷扩散的温度为700～900℃，其中磷扩散部分包括轻掺杂和重掺杂两部分，轻掺杂温度为750～800℃，POCl₃流量500～1500sccm，时间为250～500s，重掺杂扩散温度为750～800℃，POCl₃流量600～1200sccm，时间为300～600s，形成的方块电阻范围为100～200ohm/□。

7.根据权利要求4所述的一种掺镓背场的P型掺镓PERC电池的制备方法，其特征在于：所述激光SE中采用方形光斑，光斑边长为80～150μm，脉冲宽度为40～100ns，扫描速度5～30m/s，其图形与正面电极的图形对应。

8.根据权利要求4所述的一种掺镓背场的P型掺镓PERC电池的制备方法，其特征在于：所述背面刻蚀采用酸溶液，所述酸溶液由HF、HNO₃以及水按照比1:3:6配置得到，刻蚀后采用体积浓度2～5%的HF溶液中进行清洗，去除PSG。

9.根据权利要求4所述的一种掺镓背场的P型掺镓PERC电池的制备方法，其特征在于：所述热氧化层的厚度为3～5nm，所述氧化镓的厚度为10～100nm。