[发明专利]一种硼掺杂发射极的制备方法

说明书

本发明涉及太阳能电池技术领域，公开一种硼掺杂发射极的制备方法，包括：对n型硅片进行清洗和制绒处理；在硅片正面的绒面制备硼掺杂的非晶硅层；进行退火处理，以在硅片正面依次形成硼掺杂发射极和多晶硅层，再降温并通氧，使多晶硅层正面形成硼硅玻璃层，硅片背面形成二氧化硅层；去除二氧化硅层，抛光使硅片的背面形成平坦形貌；去除硼硅玻璃层和多晶硅层，以使硼掺杂发射极露出，且硼掺杂发射极的正表面的硼掺杂浓度不小于其硼掺杂浓度最大值的95％。该方法将硼掺杂的非晶硅层作为硼掺杂发射极的掺杂源和牺牲层，实现区别于传统制备方法的硼掺杂ECV曲线，进而实现更低表面复合和更优界面金属电极接触，并实现更低的体区复合。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种硼掺杂发射极的制备方法。

背景技术

传统制备硼掺杂发射极的方法(即传统制备方法)是管式硼扩散法：即在管式炉中，通入氮气作为管内气氛，通入三氯化硼或者三溴化硼作为掺杂源，经高温扩散来使硼扩散至硅片中形成硼掺杂发射极。在硼扩散的过程中，硅片(硅片一般采用单晶硅片或多晶硅片)上生成硼硅玻璃层(硼硅玻璃层的主要成分包括二氧化硅，且在电池制作过程中，硼硅玻璃层需去除)，而由于硼在二氧化硅中的固溶度大于硼在硅中的固溶度，所以在硼扩散的过程中会导致硅片与二氧化硅的界面分凝系数的差异；这样，更多的硼原子会进入二氧化硅中，所以，制得硼掺杂发射极后，二氧化硅中的硼掺杂浓度高于硅片中的硼掺杂浓度，且硅片中硼掺杂浓度从硅片表层(即硼掺杂发射极表层)至硅片体区(即硅片内部)呈现先逐渐增加后逐渐降低的趋势。因此，传统制备方法的硼掺杂发射极的硼掺杂ECV(电化学微分电容电压)曲线为拱形抛物线型，而这样的硼掺杂ECV曲线决定了制备硼掺杂发射极后，硼掺杂浓度最大值不在硅片表层而在硅片内部一定深度(＞150nm)，而由于硅片体区的硼掺杂浓度相比硅片表层的硼掺杂浓度更高，所以会导致硅片体区的SRH复合和俄歇复合更大；同时，后续的电极金属浆料也需要烧结更深的深度才能与硼掺杂发射极形成更好的接触，然而，烧结深度越深，则电极金属浆料对发射极区域的腐蚀损伤越大，电极金属浆料中的重金属元素在硅片中的分布也更深，对其空间电荷区的破坏更大，故而会导致硼掺杂发射极的表面复合，且电极金属浆料匹配难。

而现有硼掺杂发射极的制备方法，如公开号CN114023635A所示，其采用先沉积硼掺杂非晶硅再退火扩散的方法，将硼掺杂非晶硅(在退火过程中会高温晶化成硼掺杂多晶硅)作为硼掺杂发射极的掺杂源，以避免B₂O₃中间物的产生，从而使非激活硼的含量较少，进而能获得更好的硼掺杂均匀性，同时能避免B₂O₃对石英件的腐蚀破坏。尽管现有的这种制备方法能改善硼掺杂发射极的硼掺杂的均匀性，故而能减少复合；但是，现有这种制备方法的硼掺杂发射极的硼掺杂ECV曲线中，硼掺杂浓度最大值也并不在硅片表层，所以，这种改善硼掺杂的均匀性来减少复合的复合改善效果有限，制得硼掺杂发射极后的硅片仍然存在较大的表面复合和体区复合。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种硼掺杂发射极的制备方法，以实现区别于传统制备方法形成的硼掺杂发射极的硼掺杂ECV曲线，以实现更低表面复合和更优界面金属电极接触，并实现更低的体区复合。

基于此，本发明公开了一种硼掺杂发射极的制备方法，包括如下制备步骤：

S1、对n型的硅片进行清洗和制绒处理，以去除硅片表面的损伤层，并使硅片的正面和背面形成金字塔状的绒面；

S2、在硅片正面的绒面制备硼掺杂的非晶硅层；

S3、对硼掺杂的非晶硅层进行退火处理，先使硼掺杂的非晶硅层的硼原子向硅片内扩散，以在硅片的正面形成硼掺杂发射极，而非晶硅层晶化转变为位于硼掺杂发射极正面的多晶硅层，然后，在降温过程中通入氧气，以在多晶硅层的正面形成硼硅玻璃层，而硅片的背面形成二氧化硅层；

S4、去除所述二氧化硅层，再对硅片的背面进行抛光处理，以使硅片的背面形成平坦形貌；