本发明涉及晶体硅太阳能电池技术领域,更具体地说,尤其涉及一种选择性发射极的制作方法。
背景技术:
选择性发射极是一种应用比较广泛的提高晶体硅太阳能电池转换效率的技术,该技术是在太阳能电池正面扩散层接收太阳光的区域(即受光区)实现低表面浓度轻掺杂,在扩散层和金属电极接触的区域(即电极区)实现高表面浓度重掺杂。
受光区低表面轻掺杂有利于降低晶体硅太阳能电池的俄歇复合,提升太阳能电池的光谱响应,从而提高开路电压和短路电流;电极区高表面浓度重掺杂有利于降低扩散层和金属电极的接触电阻,从而降低太阳能电池的串联电阻,提高填充因子。
现有技术中,采用喷腊掩膜反刻技术形成选择性发射极,但是,喷腊掩膜反刻技术需要价格高昂的喷腊设备、以及成本较高的腊材料和去腊清洗材料,而晶体硅太阳能电池在光伏行业中售价在不断降低,该喷腊掩膜反刻技术已不符合低成本生产需求。并且,喷腊掩膜反刻技术形成选择性发射极在硅片图像识别上采用边对位的方式,要求掩膜的宽度较宽,通常在200um左右,也就使得重掺杂区域的宽度在200um左右,进一步限制了喷腊掩膜反刻技术形成选择性发射极的技术发展。
由此可知,现有技术中制作选择性发射极的技术成本高,生成良率低。
技术实现要素:
为解决上述问题,本发明提供了一种选择性发射极的制作方法,该制作方法极大程度的降低了制作选择性发射极的技术成本,且生成良率高。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种选择性发射极的制作方法,所述制作方法包括:
提供一衬底;
在所述衬底的第一表面形成第一扩散层;
在所述第一扩散层的预设区域形成第二扩散层;
刻蚀预设厚度的第一扩散层以及所述第二扩散层;
其中,刻蚀之前第二扩散层的方块电阻小于刻蚀之前第一扩散层的方块电阻,刻蚀之后第二扩散层的方块电阻小于刻蚀之后第一扩散层的方块电阻,刻蚀之后第一扩散层的方块电阻大于刻蚀之前第一扩散层的方块电阻,刻蚀之后第二扩散层的方块电阻大于刻蚀之前第二扩散层的方块电阻。
优选的,在上述制作方法中,所述衬底为p型硅衬底。
优选的,在上述制作方法中,所述在所述衬底的第一表面形成第一扩散层包括:
对所述衬底进行制绒处理;
在制绒处理后的衬底的第一表面进行磷扩散,形成所述第一扩散层。
优选的,在上述制作方法中,所述刻蚀之前第一扩散层的方块电阻的范围为60ohm/sq-90ohm/sq,包括端点值。
优选的,在上述制作方法中,所述在所述第一扩散层的预设区域形成第二扩散层包括:
在所述第一扩散层的预设区域进行激光热处理,形成所述预设区域的第二扩散层。
优选的,在上述制作方法中,所述刻蚀之前第二扩散层的方块电阻的范围为30ohm/sq-60ohm/sq,包括端点值。
优选的,在上述制作方法中,所述预设区域为宽度范围为70um-200um的区域,包括端点值。
优选的,在上述制作方法中,所述预设厚度的范围为20nm-60nm,包括端点值。
优选的,在上述制作方法中,所述刻蚀之后第一扩散层的方块电阻的范围为90ohm/sq-160ohm/sq,包括端点值。
优选的,在上述制作方法中,所述刻蚀之后第二扩散层的方块电阻的范围为60ohm/sq-90ohm/sq,包括端点值。
通过上述描述可知,本发明提供的一种选择性发射极的制作方法包括:提供一衬底;在所述衬底的第一表面形成第一扩散层;在所述第一扩散层的预设区域形成第二扩散层;刻蚀预设厚度的第一扩散层以及所述第二扩散层;其中,刻蚀之前第二扩散层的方块电阻小于刻蚀之前第一扩散层的方块电阻,刻蚀之后第二扩散层的方块电阻小于刻蚀之后第一扩散层的方块电阻,刻蚀之后第一扩散层的方块电阻大于刻蚀之前第一扩散层的方块电阻,刻蚀之后第二扩散层的方块电阻大于刻蚀之前第二扩散层的方块电阻。
也就是说,先在衬底的第一表面形成第一扩散层,即n型的重掺杂扩散层,之后在所述第一扩散层的预设区域形成第二扩散层,即n型的超重掺杂扩散层,然后刻蚀预设厚度的第一扩散层以及所述第二扩散层,即将n型的重掺杂扩散层刻蚀成n型的轻掺杂扩散层,将n型的超重掺杂扩散层刻蚀成n型的重掺杂扩散层。
该制作方法极大程度的降低了制作选择性发射极的技术成本,生成良率高,且可以灵活控制刻蚀之后形成的n型的重掺杂扩散层的区域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种选择性发射极的制作方法的流程示意图;
图2-图4为图1提供的一种选择性发射极的制作方法的流程示意图相对应的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1,图1为本发明实施例提供的一种选择性发射极的制作方法的流程示意图。
所述制作方法包括:
s101:提供一衬底。
具体的,如图2所示,所述衬底11为p型硅衬底。
s102:在所述衬底的第一表面形成第一扩散层。
具体的,如图2所示,首先对所述衬底11进行制绒处理,之后在制绒处理后的衬底11的第一表面进行磷扩散,形成所述第一扩散层12,也就是说,在高温环境下磷扩散实现重掺杂,在衬底11的第一表面形成高表面浓度的n型重掺杂扩散层,其方块电阻的范围为60ohm/sq-90ohm/sq,包括端点值。
需要说明的是,由于在磷扩散过程中,衬底11的侧壁以及下表面均会有额外的n型重掺杂扩散层形成,在此先不对其进行处理。
s103:在所述第一扩散层的预设区域形成第二扩散层。
具体的,如图3所示,在所述第一扩散层12的预设区域进行激光热处理,形成所述预设区域的第二扩散层13,也就是说,经过激光热处理后的预设区域内磷杂质重新分布,使预设区域为n型的超重掺杂扩散层,其方块电阻的范围为30ohm/sq-60ohm/sq,包括端点值。而未经过激光热处理的区域仍然保持为n型重掺杂扩散层。需要说明的是,n型重掺杂型的方块电阻大于n型超重掺杂扩散层,即刻蚀之前第二扩散层的方块电阻小于刻蚀之前第一扩散层的方块电阻。
通过激光热处理形成所述第二扩散层的具体原理为:在原有的n型重掺杂扩散层(即第一扩散层12)的表面含有磷硅玻璃以及非电激活的磷原子,磷硅玻璃里面的磷成分以及非电激活的磷原子均作为进一步掺杂的磷源,预设区域在激光的热处理作用下,激光处理的预设区域形成局部的短时间高温状态,此时磷源进行重新分布,改变n型重掺杂扩散层中预设区域内的掺杂状态,使该预设区域形成n型超重掺杂扩散层(即第二扩散层13)。
s104:刻蚀预设厚度的第一扩散层以及所述第二扩散层。
具体的,如图4所示,通过反刻预设厚度的第一扩散层12以及所述第二扩散层13,即刻蚀预设厚度的n型重掺杂扩散层和n型超重掺杂扩散层,使其n型重掺杂扩散层成为低表面浓度的n型轻掺杂扩散层,使其n型超重掺杂扩散层成为n型重掺杂扩散层,其中,n型轻掺杂扩散层(即刻蚀之后的第一扩散层)的方块电阻的范围为90ohm/sq-160ohm/sq,包括端点值。n型重掺杂扩散层(即刻蚀之后的第二扩散层)的方块电阻的范围为60ohm/sq-90ohm/sq,包括端点值。
需要说明的是,n型重掺杂扩散层的方块电阻小于n型轻掺杂扩散层的方块电阻,即刻蚀之后第二扩散层的方块电阻小于刻蚀之后第一扩散层的方块电阻。
同时,刻蚀之后第一扩散层的方块电阻大于刻蚀之前第一扩散层的方块电阻,刻蚀之后第二扩散层的方块电阻大于刻蚀之前第二扩散层的方块电阻。
进而形成受光区为高方阻轻掺杂及电极区为低方阻重掺杂的选择发射极结构。
由于在步骤s102中,在磷扩散过程中,衬底11的侧壁以及下表面均会有额外的n型重掺杂扩散层形成,因此在步骤s104中需要衬底11侧壁以及下表面上的额外的n型重掺杂扩散层给刻蚀去除,暴露出衬底11。
进一步的,在采用激光热处理时,使其激光光斑大小在70um-200um之间,包括端点值,这样就可以是激光热处理的预设区域的宽度保持在70um-200um之间,包括端点值,即使得刻蚀后的n型重掺杂扩散层的宽度在70um-200um之间,包括端点值。
相比较现有技术而言,本发明采用激光热处理的方式可以灵活控制刻蚀后的n型重掺杂扩散层的大小,有助于改善太阳能电池的转换效率。
进一步的,在本发明实施例中,在刻蚀第一扩散层以及所述第二扩散层时,刻蚀厚度范围为20nm-60nm的第一扩散层以及所述第二扩散层,包括端点值。需要说明的是,在本发明实施例对刻蚀的厚度并不作限定,可根据具体情况而定。
通过上述描述可知,本发明提供的一种选择性发射极的制作方法先在衬底的第一表面形成第一扩散层,即n型的重掺杂扩散层,之后在所述第一扩散层的预设区域形成第二扩散层,即n型的超重掺杂扩散层,然后刻蚀预设厚度的第一扩散层以及所述第二扩散层,即将n型的重掺杂扩散层刻蚀成n型的轻掺杂扩散层,将n型的超重掺杂扩散层刻蚀成n型的重掺杂扩散层。
该制作方法极大程度的降低了制作选择性发射极的技术成本,生成良率高,且可以灵活控制刻蚀之后形成的n型的重掺杂扩散层的区域。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。