[发明专利]一种浅结扩散发射极的晶硅太阳能电池的制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种浅结扩散发射极的晶硅太阳能电池的制备方法及其应用。所述制备方法包括扩散工艺和链式氧化工艺；所述扩散工艺包括低温扩散和高温推进，所述链式氧化工艺包括高温链式氧化。本发明首先通过扩散工艺的优化，制备了0.15um深的低掺杂扩散浅结，同时，利用高温链式氧化的光子热激活辐射能，在扩散层表面形成一定剂量浓度的掺杂，来解决后续与银浆形成合金欧姆接触的失配问题，最终获得了较高的光电转换效率提升。

技术领域

本发明涉及光伏领域，涉及晶硅太阳能电池制造领域，尤其涉及一种浅结扩散发射极的晶硅太阳能电池的制备方法及其应用。

背景技术

非可再生能源逐渐枯竭，全球变暖日益严重，建立以可再生能源为主的能源系统，实现绿色可持续发展已成为全球共识。目前，全球已有130多个国家和地区相继宣布“碳中和”目标，部分国家更是采取立法形式明确“碳中和”责任，以有效应对气候变化带来的危机和挑战。目前，全球可再生能源渗透率仍处于低位，具有广阔发展空间，其中，光伏发电经济优势明显，度电成本已低于煤电，未来还将不断下降，发展潜力不容小觑。

在此基础上，提高太阳能电池的光电转换效率变的尤为重要；目前传统的高效电池，扩散发射极的结深，基本都在0.2um～0.3um左右，对于短波的吸收损失较明显；而想通过传统的扩散工艺方式，制备0.1um～0.2um的扩散浅结，扩散方阻会非常高，表面浓度会较低，这样非常容易引起，丝网工序的合金欧姆接触出现问题，导致太阳能电池的光电转换效率失效；因此，想通过目前传统的太阳能制造工艺获得扩散浅结，难度是非常大的。

CN103943719A公开了一种采用预氧结合低温一高温一低温的变温扩散方式对磷掺杂浓度进行控制的方法，该方法包含预氧化与低温一高温一低温三步变温扩散过程，该工艺通过对温度梯度进行优化，能精确控制磷掺杂浓度梯度，获得良好的PN结以及方阻均匀性，提高太阳能电池的转换效率，该发明主要阐述了如何通过扩散工艺的优化调整，重点说明了变温扩散方式对磷掺杂浓度进行控制的方法，但是仅局限在扩散单个工序优化，并仅实现了ECV曲线的扩散分布优化。

CN105280484A公开了一种晶硅高效高方阻电池片的扩散工艺，其内容主要包括如下步骤：(1)进炉；(2)低温氧化；(3)低温气体反应沉积；(4)升温杂质再分布；(5)高温气体反应沉积；(6)降温杂质再分布；(7)低温气体反应沉积；(8)低温杂质再分布；(9)出炉。与CN103943719A相同仅仅是在扩散单个工序上进行优化，太阳能光电转换效率需要进一步改善突破。

CN204905275U公开了一种基于链式氧化法提升太阳电池抗PID效应的装置，其内容主要包括：臭氧发生器、压缩空气输送管道和混合器；臭氧发生器的臭氧出口通过臭氧输送管道连接混合器，压缩空气通过压缩空气输送管道连接混合器，混合器通过混合气输送管道连接混和气输出端混合器输出端连接在匀流板的进气口；匀流板内为空心，其一端开有进气口，下端壁上均匀开有多个出气孔；匀流板安装在电池片制作设备的刻蚀装置和PECVD装置之间的硅片传输轨道上方，出气孔正对硅片传输轨道；臭氧发生器上安装有控制臭氧产：生量的装置。该实用新型能够在沉积氮化硅薄膜之前于硅片表面迅速生长氧化硅薄膜，提升光伏电池抗PID效应，延长其使用寿命。但是该专利思路仅仅是考虑了太阳能电池的使用可靠性，并未从高温方式下改善提高太阳能电池的光电转换效率。

目前传统的太阳能电池光电转换效率已经接近瓶颈，如何通过工艺细节的进一步优化或者改善突破，成为技术工程师们日思夜想的一道道难题，我们需要寻找新的突破点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种种浅结扩散发射极的晶硅太阳能电池的制备方法及其应用。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种浅结扩散发射极的晶硅太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括扩散工艺和链式氧化工艺。

所述扩散工艺包括低温扩散和高温推进，所述链式氧化工艺包括高温链式氧化。