基于p型硅衬底的背接触式太阳能电池及其制备方法_2

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减反钝化膜30。所述P型硅衬底10的背面1b设置有依次交替排布的多个掺杂硼的ρ+掺杂区40和多个掺杂磷η+掺杂区50,每一 ρ+掺杂区40中设置有一 ρ++重掺杂区60,每一 η+掺杂区50中设置有一 η++重掺杂区70。所述背面1b上设置有第二减反钝化膜80,所述第二减反钝化膜80上设置有相互绝缘的第一电极91和第二电极92,所述第一电极91穿过所述第二减反钝化膜80电性连接于所述ρ++重掺杂区60,所述第二电极92穿过所述第二减反钝化膜80电性连接于所述η++重掺杂区70。
[0030]其中,所述ρ+掺杂层20的方块电阻不大于60 Ω/ □,所述ρ+掺杂区40的方块电阻不大于60 Ω / 口,所述ρ++重掺杂区60的方块电阻不大于40 Ω / 口,所述η+掺杂区50的方块电阻不大于50 Ω/ □,所述η++重掺杂区70的方块电阻不大于30Ω / 口。
[0031]其中,如图2所示的,所述第一电极91和第二电极92均为叉指状的金属电极。
[0032]其中,所述第一减反钝化膜30和第二减反钝化膜80为一层以上的薄膜,其材料为S12, SiNx、Ti02、A10x。例如,第一减反钝化膜30和第二减反钝化膜80可以是一层S1^膜;或者是,第一减反钝化膜30和第二减反钝化膜80包括一层3102薄膜以及覆设于S1 2薄膜上的SiNx薄膜。
[0033]下面介绍如上所述的太阳能电池的制备方法,如图3所示,该方法包括步骤:
[0034](a)提供一 P型硅衬底,对所述P型硅衬底的受光面进行织构化处理形成绒面,对所述P型硅衬底的背面进行平坦化处理形成平面。
[0035](b)在所述受光面上涂覆或沉积硼源材料,应用激光掺杂工艺使硼源材料中的硼扩散到所述P型硅衬底中,在所述受光面获得掺杂硼的P+掺杂层。其中,所述硼源材料选自硼酸溶液、硼硅玻璃、含硼氮化硅、含硼氧化硅或含硼非晶硅中的任意一种。
[0036](c)在所述背面上涂覆或沉积硼源材料,应用激光掺杂工艺使硼源材料中的硼扩散到所述P型硅衬底中,在所述背面获得多个掺杂硼的P+掺杂区并在每一 P+掺杂区中形成一 ρ++重掺杂区。其中,所述硼源材料选自硼酸溶液、硼硅玻璃、含硼氮化硅、含硼氧化硅或含硼非晶硅中的任意一种。
[0037](d)在所述背面上涂覆或沉积磷源材料,应用激光掺杂工艺使磷源材料中的磷扩散到所述P型硅衬底中,在所述背面获得多个掺杂磷的η+掺杂区并在每一 η+掺杂区中形成一 η++重掺杂区。所述磷源材料选自磷酸溶液、磷硅玻璃、含磷氮化硅、含磷氧化硅或含磷非晶硅中的任意一种。
[0038](e)在所述受光面上制备第一减反钝化膜,在所述背面上制备第二减反钝化膜。
[0039](f)在所述第二减反钝化膜上制备第一电极和第二电极。可通过丝网印刷、光诱导电镀、化学电镀等工艺制备第一电极和第二电极并进行烧结处理。
[0040]需要说明的是,以上制备方法中的(b)、(C)和(d)这三个步骤,其先后顺序没有任何限制。例如可以是依次为(b)、(c)、(d)的顺序,也可以是依次为(d)、(b)、(c)的顺序,也可以是依次为(c)、(b)、(d)的顺序。
[0041]其中,所述激光掺杂工艺中,选用激光出光模式可以为脉冲、连续、准连续等,激光波长可以选择为355?1064nm,功率可以选择为5?100W,光斑直径可以选择为30?200 μ m。选用脉冲激光时,其激光脉冲宽度的范围可以选择是30?300ns。
[0042]以上制备方法中的步骤(C)和(d),对于ρ++重掺杂区和η++重掺杂区,可以按照以下方式制备形成:
[0043]方式一、以步骤(C)中制备P++重掺杂区为例,通过设置激光扫描系统自动切换工艺参数,由一次激光掺杂工艺在制备获得所述P+掺杂区的同时,在所述P+掺杂区中形成所述P++重掺杂区。具体地,在开始扫描时,激光扫描系统的工艺参数为制备P+掺杂区的参数,当扫描到预定制备P++重掺杂区的位置时,激光扫描系统自动切换到制备P++重掺杂区的工艺参数,扫描制备完成P++重掺杂区之后,激光扫描系统又自动切换到制备P+掺杂区的参数,直至最终制备完成P+掺杂区。同理,步骤(d)中制备η++重掺杂区也是按照前述的方式进行。
[0044]方式二、以步骤(C)中制备ρ++重掺杂区为例,首先通过一次激光掺杂工艺制备获得所述P+掺杂区,然后在所述P+掺杂区中预定制备P++重掺杂区的位置进行二次激光掺杂工艺,形成所述P++重掺杂区。同理,步骤(d)中制备η++重掺杂区也是按照前述的方式进行。
[0045]实施例1
[0046]1、如图4a所示,首先提供一 P型硅衬底10,其包括相对的受光面1a和背面10b。对P型硅衬底10的受光面1a进行表面织构化处理:具体地,可以采用氢氧化钾或氢氧化钠、IPA和制绒添加剂的混合溶液,进行表面处理,表面呈金字塔形状的绒面结构;织构化处理完成后对硅衬底10进行化学清洗。对P型硅衬底10的背面1b进行平坦化处理:具体地,首先在受光面1a采用Si02、SiNx等保护介质膜,然后直接在氢氧化钾或氢氧化钠碱溶液(10%质量分数)中进行背面腐蚀,或采用册/圆03混酸溶液进行背面腐蚀,腐蚀完成后对硅衬底10进行化学清洗。
[0047]2、如图4b所示,在受光面1a和背面1b分别涂覆硼源材料10c,可以选用硼酸溶液或其他含硼有机溶剂。在另外的实施例中,还可以通过CVD沉积工艺沉积硼硅玻璃、含硼氮化硅、含硼氧化硅或含硼非晶硅形成薄膜层的硼源材料10c。烘干硼源材料1c后,如图4c和4d所不,在受光面1a激光扫描形成ρ+掺杂层(PP+高低结)20,在背面1b局部区域激光扫描,获得多个掺杂硼的P+掺杂区(PP+高低结)40并在每一 ρ+掺杂区40中形成一P++重掺杂区60,然后通过化学清洗去除残留硼掺杂源,并吹干。其中受光面1a的ρ+掺杂层20的方块电阻不高于60 Ω/ □,背面1b的ρ+掺杂区40的方块电阻不高于60 Ω / 口,可以采用波长为532nm绿光脉冲、连续或准连续激光,功率为18W,扫描速度1.2m/s,光斑直径为50 μ m。P++重掺杂区60的方块电阻不高于40 Ω / □,可以米用波长为532nm绿光脉冲、连续或准连续激光,功率为20W,扫描速度lm/s,光斑直径为50 μ m。在另外的一些实施例中,可以采用355nm紫外脉冲、连续或准连续激光,功率选择在5?15W,扫描速度选择在I?1.2m/s,光斑直径选择为40 μπι进行激光扫描处理。也可以采用1064nm红外脉冲、连续或准连续激光,功率选择在10?35W,扫描速度选择为I?1.2m/s,光斑直径为60 μ m进行激光扫描处理。
[0048]3、如图4e所示,在背面1b涂覆磷源材料10d,可以选用磷酸溶液或其他含磷有机溶剂。在另外的实施例中,还可以通过CVD沉积工艺沉积磷硅玻璃、含磷氮化硅、含磷氧化硅或含磷非晶硅形成薄膜层的磷源材料10d。烘干磷源材料1d后,如图4f和4g所示,通过激光在相应区域扫描形成多个掺杂磷的η+掺杂区50 (与衬底形成PN结),并在每一η+掺杂区50中形成一 η++重掺杂区70,然后通过化学清洗去除残留磷掺杂源,并吹干。其中,多个掺杂硼的P+掺杂区40和多个掺杂磷η+掺杂区50是相互交替排布的。其中η+掺杂区50的方块电阻不高于50 Ω/ □,可以采用532nm绿光脉冲、连续或准连续激光,功率为12W,扫描速度为1.2m/s,光斑直径为50 μ m。η++重掺杂区70的方块电阻不高于30 Ω / 口,可以采用532nm绿光脉冲、连续或准连续激光,功率为18W,扫描速度为1.2m/s,光斑直径为
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