光伏电池及其制备方法与流程
未命名
07-12
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1.本发明属于光伏技术领域,具体涉及一种光伏电池及其制备方法。
背景技术:
2.光伏电池中可采用“选择性发射极(se,selective emitter)”,即,在发射极层(扩散层)中,对与电极接触的局部位置进行重掺杂,对其它位置进行轻掺杂,从而降低扩散层复合,提高光线的短波响应,减小接触电阻,改善短路电流、填充因子,提高转换效率。
3.其中,选择性发射极可通过激光扩散形成,即,通过激光使与电极接触的位置的掺杂元素扩散再分布,形成局部的重掺杂。
4.一些相关技术中,基底为n型而发射极层为p型时,可采用硼(b)作为发射极层的掺杂元素;但由于硼元素的性质,导致采用硼选择性发射极的光伏电池的转换效率等性能仍不够好。
技术实现要素:
5.本发明至少部分解决现有的采用硼选择性发射极的光伏电池的转换效率等性能仍不够好的问题,提供一种性能改善的光伏电池及其制备方法。
6.第一方面,本发明实施例提供一种光伏电池的制备方法,其包括:
7.在n型的基底的第一侧形成绒面结构;
8.对所述基底进行硼扩散,使所述基底的第一侧的表层形成p型轻掺杂的发射极层;
9.对第一电极区中的发射极层进行激光扩散,使所述第一电极区的所述发射极层形成p型重掺杂的接触部,使所述第一电极区的所述绒面结构表面形成圆滑面;
10.在所述基底的第一侧形成与所述接触部接触的第一电极。
11.可选的,所述激光扩散的工艺参数包括:
12.激光功率在25w至200w之间;
13.激光波长在200nm至1100nm之间;
14.扫描速度在10m/s至150m/s之间;
15.光斑的径向尺寸在90nm至110nm之间。
16.可选的,所述硼扩散的工艺参数包括:
17.工艺温度在800℃至1200℃之间;
18.工艺时间在60min至240min之间;
19.载气流量在1500sccm至4000sccm之间,硼源气体流量在150sccm至300sccm之间,氧气流量在300sccm至1000sccm之间。
20.可选的,在所述对第一电极区中的发射极层进行激光扩散,与所述在所述基底的第一侧形成与所述接触部接触的第一电极之间,还包括:
21.对所述基底进行氧化处理,使所述发射极层的表层形成含硼氧化物;
22.去除所述含硼氧化物。
23.可选的,所述氧化处理的工艺参数包括:
24.工艺温度在800℃至1200℃之间;
25.工艺时间在120min至300min之间;
26.氧气流量在13000sccm至30000sccm之间。
27.可选的,在所述对第一电极区中的发射极层进行激光扩散,与所述在所述基底的第一侧形成与所述接触部接触的第一电极之间,还包括:在所述基底的第一侧形成至少一个绝缘层;
28.所述在所述基底的第一侧形成与所述接触部接触的第一电极包括:在所述基底的第一侧,通过丝网印刷工艺形成与所述接触部接触的第一电极。
29.第二方面,本发明实施例提供一种光伏电池,其包括:
30.n型的基底,所述基底的第一侧具有绒面结构,所述基底的第一侧位于第一电极区中的所述绒面结构表面为圆滑面;
31.位于所述基底的第一侧的发射极层;所述第一电极区处的所述发射极层为p型重掺杂的接触部,其它位置的所述发射极层为p型轻掺杂的扩散部,所述发射极层中的掺杂元素为硼;
32.位于所述接触部背离所述基底一侧,且与所述接触部接触的第一电极。
33.可选的,所述第一电极在所述基底上的正投影位于所述第一电极区内部,且与所述第一电极区的边缘之间有间隔。
34.可选的,所述接触部的方阻在70ohm/sq至200ohm/sq之间;
35.所述扩散部的方阻在100ohm/sq至350ohm/sq之间。
36.可选的,本发明实施例的光伏电池还包括位于所述发射极层与所述第一电极间的至少一个绝缘层;所述绝缘层包括:
37.位于所述发射极层背离所述基底一侧的第一钝化层;
38.位于所述第一钝化层背离所述基底一侧的减反射层。
39.可选的,本发明实施例的光伏电池还包括:
40.位于所述基底的第二侧的隧穿层;所述第二侧为所述基底与第一侧相对的一侧;
41.位于所述隧穿层背离所述基底一侧的n型多晶硅层;
42.位于所述n型多晶硅层背离所述基底一侧的第二钝化层;
43.位于所述第二钝化层背离所述基底一侧,且与所述n型多晶硅层接触的第二电极。
44.本发明的光伏电池的制备过程中,在对发射极层1进行激光扩散的同时,还使第一电极区的绒面结构的表面变得圆滑,而这样的圆滑面可实现更好的钝化,从而使光伏电池的转换效率提高0.2~0.3%左右,改善光伏电池的性能;由此,本发明在通过简单工艺(没有增加额外的工艺步骤)制备得到采用硼选择性发射极(se)的光伏电池的情况下,进一步提高了光伏电池的性能。
附图说明
45.图1为本发明实施例的一种光伏电池制备方法的流程示意图;
46.图2为本发明实施例的另一种光伏电池制备方法的流程示意图;
47.图3为本发明实施例的一种光伏电池的剖面结构示意图;
48.图4为本发明实施例的一种光伏电池制备方法的中采用的基底的剖面结构示意图;
49.图5为本发明实施例的一种光伏电池制备方法的中形成绒面结构后的剖面结构示意图;
50.图6为本发明实施例的一种光伏电池制备方法的中形成发射极层后的剖面结构示意图;
51.图7为本发明实施例的一种光伏电池制备方法的中激光扩散后的剖面结构示意图;
52.图8为本发明实施例的一种光伏电池制备方法的中除去所有含硼氧化物后的剖面结构示意图;
53.图9为本发明实施例的一种光伏电池制备方法的中形成其它各层后的剖面结构示意图;
54.其中,附图标记为:1、发射极层;11、接触部;12、扩散部;21、第一电极;22、第二电极;5、绝缘层;51、第一钝化层;52、减反射层;61、隧穿层;62、n型多晶硅层;63、第二钝化层;9、基底;91、第一电极区;99、绒面结构;991、圆滑面。
具体实施方式
55.为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
56.可以理解的是,此处描述的具体实施例和附图仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。
57.可以理解的是,在不冲突的情况下,本发明的各实施例及实施例中的各特征可相互组合。
58.可以理解的是,为便于描述,本发明的附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分,而与本发明实施例无关的部分未在附图中示出。
59.可以理解的是,本发明实施例中“a位于b远离c一侧”的描述是指:a和b都位于c的同一侧,且a后于b形成,故在同时有a和b的位置,a必然比b更远离c;但其并不代表a与b直接接触,也不代表在所有位置都同时有a和b,也不代表任何位置的a与c之间的距离都比任何位置的b与c之间的距离更大。
60.第一方面,参照图1至图9,本发明实施例提供一种光伏电池的制备方法。
61.本发明实施例的方法用于制备光伏电池,光伏电池也称太阳能电池,是能在光照下产生电流的能量转换器件。
62.参照图1,本发明实施例的光伏电池的制备方法包括:
63.s101、在n型的基底9的第一侧形成绒面结构99。
64.其中,基底9是半导体材料的光伏电池的基础,如为硅基半导体(硅片),具体可为单晶硅、多晶硅、非晶硅等。
65.本发明实施例中采用的基底9是n型半导体。
66.参照图4,基底9整体通常为板状,故其两个主表面所在侧分别为基底9的第一侧和第二侧,可分别对应光伏电池的正侧(入光侧)和背侧(背光侧)。
67.参照图5,本步骤通过制绒工艺在基底9第一侧形成了绒面结构99,以减少反射损失,提高光线利用率。例如,绒面结构99可为大量的微金字塔。
68.其中,由于制绒工艺通常是通过溶液腐蚀等进行的化学制绒,故参照图5,实际可能在基底9的第二侧也同时形成有绒面结构99。
69.s103、对基底9进行硼扩散,使基底9的第一侧的表层形成p型轻掺杂的发射极层1。
70.在扩散炉中通过扩散工艺,使硼(b)作为掺杂元素进入基底9的表层(即“硼扩”),从而参照图6,使基底9的第一侧的表层转化为p型轻掺杂(p
+
)的发射极层1。
71.应当理解,参照图6,由于基底9的第一侧已经形成绒面结构99,故此时基底9的“表层”实际是对应绒面结构99的起伏不平的层,相应的,发射极层1和后续形成的其它结构实际也是起伏不平的。
72.其中,基于工艺的限制,本步骤中基底9的侧面和第二侧的表层也可能同时形成有p型轻掺杂的层(p
+
),但这些层不是“第一侧的发射极层1”,后续要被除去,故在此不再详细描述,图中也不示出。
73.可选的,硼扩散后的结深在0.1μm至0.5μm之间。
74.作为本发明实施例的一种方式,硼扩后硅片的结深可在0.1~0.5μm,进一步可在0.2~0.4μm。
75.可选的,硼扩散后发射极层1的方阻在70ohm/sq至200ohm/sq之间。
76.作为本发明实施例的一种方式,硼扩后发射极层1表面的方阻可在70~200ohm/sq,进一步可在80~150ohm/sq。
77.s105、对第一电极区91中的发射极层1进行激光扩散,使第一电极区91的发射极层1形成p型重掺杂的接触部11,使第一电极区91的绒面结构99表面形成圆滑面991。
78.参照图7,使用特定参数的激光,从基底9的第一侧对发射极层1中预计要形成第一电极21的区域(第一电极区91)进行照射,使相应位置的发射极层1中的硼元素扩散(激光推进),从而使第一电极区91局部的发射极层1转变为p型重掺杂(p
++
),而该部分p型重掺杂的发射极层1称为“接触部11”。
79.应当理解,第一侧其它位置的发射极层1未被激光照射,故仍为p型轻掺杂,而这些发射极层1称为“扩散部12”。
80.其中,本步骤中使用的工艺参数还应保证,激光能对第一电极区91中的绒面结构99形成一定程度的烧蚀,从而参照图7,使绒面结构99的表面从比较尖锐的面(如微金字塔的面)转变为比较圆润光滑的“圆滑面991”,从而可实现更好的钝化,进一步提高光伏电池的转换效率。
81.一些相关技术中,先将发射极层的表层氧化为硼硅玻璃(bsg),之后再进行激光扩散,但是,硼元素相对不易扩散,而从硼硅玻璃中扩散硼的难度更大,故以上方式需要较高的激光能量,而较高的激光能量又容易造成损伤,会降低的转换效率。
82.而另一些相关技术中,则在激光开槽后通过印刷硼浆或二次硼扩等方式实现局部的重掺杂,但这样的方式工艺步骤多,需要使用的设备多样,从而制备工艺复杂,成本高。
83.本发明实施例中,在氧化前先进行激光扩散,相当于从硅中进行扩散而不是从硼硅玻璃中进行扩散,故硼元素的扩散容易,不需要太高的激光能量,不容易造成损伤;同时,本发明实施例只通过一次激光扩散即实现了重掺杂,不必进行激光开槽等步骤,也不必进
行印刷硼浆或二次硼扩等工艺,故其制备工艺简单,成本低。
84.s107、在基底9的第一侧形成与接触部11接触的第一电极21。
85.参照图3,在形成重掺杂的接触部11后,可继续形成与该接触部11接触的第一电极21,从而将电流从接触部11引出。
86.其中,第一电极21具体可为正极,其可包括多个相互平行的栅线,从而第一电极区91可为多个相互平行的条状区域。
87.本发明的光伏电池的制备过程中,在对发射极层1进行激光扩散的同时,还使第一电极区91的绒面结构99的表面变得圆滑,而这样的圆滑面991可实现更好的钝化,从而使光伏电池的转换效率提高0.2~0.3%左右,改善光伏电池的性能;由此,本发明在通过简单工艺(没有增加额外的工艺步骤)制备得到采用硼选择性发射极(se)的光伏电池的情况下,进一步提高了光伏电池的性能。
88.可选的,第一电极21在基底9上的正投影位于第一电极区91内部,且与第一电极区91的边缘之间有间隔。
89.参照图3,作为本发明实施例的一种方式,第一电极区91可比第一电极21“更宽”,从而接触部11(圆滑面991)还有不与第一电极21接触的部分。
90.可选的,硼扩散的工艺参数包括:工艺温度在800℃至1200℃之间;工艺时间在60min至240min之间;载气流量在1500sccm至4000sccm之间,硼源气体流量在100sccm至300sccm之间,氧气流量在300sccm至1000sccm之间。
91.作为本发明实施例的一种方式,步骤s103的硼扩散中,工艺温度可在800~1200℃,进一步可在850~1100℃;工艺时间在60~240min,进一步可在90~200min;载气(如氮气)流量可在1500~4000sccm,进一步可在2000~3000sccm;硼源气体(含硼的气体,如可为三氯化硼bcl3、三溴化硼bbr3等)流量可在100~300sccm,进一步可在150~250sccm;氧气流量可在300~1000sccm,进一步可在400~800sccm。
92.可选的,激光扩散的工艺参数包括:激光功率在25w至200w之间;激光波长在200nm至1100nm之间;扫描速度在10m/s至150m/s之间;光斑的径向尺寸在90nm至110nm之间。
93.作为本发明实施例的一种方式,步骤s105的激光扩散中,激光功率可在25~200w,进一步可在50~100w;激光波长可在200~1100nm,进一步可在350~750nm;扫描速度可在10~150m/s,进一步可在30~100m/s;光斑的径向尺寸(如方形光斑的边长)可在90~110nm,进一步可在95~105nm;而光束形式可为脉冲光束或连续光束。
94.通过以上特定工艺参数的激光扩散,可保证在形成重掺杂的情况下,同时使绒面结构99形成圆滑面991。
95.可选的,参照图2,在对第一电极区91中的发射极层1进行激光扩散(s105),与在基底9的第一侧形成与接触部11接触的第一电极21(s106)之间,还包括:
96.s1061、对基底9进行氧化处理,使发射极层1的表层形成含硼氧化物。
97.s1062、去除含硼氧化物。
98.作为本发明实施例的一种方式,在进行激光扩散后,还可在扩散炉中对基底9进行氧化处理,使发射极层1(包括轻掺杂的扩散部12和重掺杂的接触部11)的表层被氧化,转变为含硼氧化物(如硼硅玻璃,bsg),之后再将含硼氧化物除去,参照图8,剩余的发射极层1即成为最终光伏电池产品中的发射极层1(该发射极层1的厚度比之前“减薄”)。
99.在激光扩散后,发射极层1的最表层的掺杂浓度等并不一定满足要求,故可将发射极层1的表层氧化后除去,得到符合要求的发射极层1;同时,激光扩散中还可能对发射极层1的表层造成比较明显的损伤,故除去表层也有利于减少损伤,可提高光伏电池的转换效率;并且,除去表层相当于降低了结深,可避免结深过大。
100.另外,以上氧化处理与硼扩散都可在同一扩散炉(高温炉)中进行,故其不需要引入新的工艺设备。
101.应当理解,若硼扩散过程中在基底9的第二侧和侧面也形成了轻掺杂的层,则它们也应被部分或全部氧化为含硼氧化物,且这些位置的含硼氧化物和轻掺杂的层后续也应被彻底除去,故附图示出相应结构了。
102.其中,在以上硼扩散、激光扩散、氧化处理中,载流子浓度随着结深的增加均呈先增加后降低再增加的趋势。
103.可选的,接触部11的方阻在70ohm/sq至200ohm/sq之间;扩散部12的方阻在100ohm/sq至350ohm/sq之间。
104.在以上氧化处理后,未被氧化的发射极层1(也就是光伏电池产品的发射极层1)中,重掺杂的接触部11的方阻可在70~200ohm/sq,进一步可在100~150ohm/sq;轻掺杂的扩散部12的方阻可在100~350ohm/sq,进一步可在150~250ohm/sq。
105.可选的,氧化处理的工艺参数包括:工艺温度在800℃至1200℃之间;工艺时间在120min至300min之间;氧气流量在13000sccm至30000sccm之间。
106.作为本发明实施例的一种方式,氧化处理的工艺温度可在800~1200℃,进一步可在900~1100℃;工艺时间可在120~300min,进一步可在150~250min;氧气流量可在13000~30000sccm,进一步可在16000~25000sccm。
107.可选的,参照图2,在对第一电极区91中的发射极层1进行激光扩散(s105),与在基底9的第一侧形成与接触部11接触的第一电极21(s107)之间,还包括:
108.s1063、在基底9的第一侧形成至少一个绝缘层5。
109.在基底9的第一侧形成与接触部11接触的第一电极21(s107)包括:
110.s1071、在基底9的第一侧,通过丝网印刷工艺形成与接触部11接触的第一电极21。
111.参照图9,发射极层1外通常需要形成有起到保护作用的绝缘层5,故在形成发射极层1后(除去第一侧的含硼氧化物后),可继续沉积形成绝缘层5,之后在绝缘层5上通过丝网印刷形成导电浆料(如银浆、铝浆等),再进行烧结使导电浆料渗透过绝缘层5与重掺杂的接触部11接触,形成第一电极21(如正极)。
112.可选的,本发明实施例的光伏电池还包括位于发射极层1与第一电极21间的至少一个绝缘层5;绝缘层5包括:位于发射极层1背离基底9一侧的第一钝化层51;位于第一钝化层51背离基底9一侧的减反射层52。
113.参照图9,以上绝缘层5具体可包括第一钝化层51和减反射层52;第一钝化层51可起到化学钝化、场钝化等作用,如可采用氧化硅(siox)等材料;而减反射层52则可起到减少反射损失的作用,其可由多个折射率渐变的子层堆叠而成,如可采用氮化硅(sinx)等材料。
114.可选的,本发明实施例的光伏电池还包括:位于基底9的第二侧的隧穿层61;第二侧为基底9与第一侧相对的一侧;位于隧穿层61背离基底9一侧的n型多晶硅层62;位于n型多晶硅层62背离基底9一侧的第二钝化层63;位于第二钝化层63背离基底9一侧,且与n型多
晶硅层62接触的第二电极22。
115.在基底9第二侧也可设有其它的层,且第二电极22可形成于第二侧;故可在将该第二侧的含硼氧化物和轻掺杂的层除去后,形成其它的层,之后再通过丝网印刷工艺形成第二电极22。
116.参照图9,在基底9第二侧沿逐渐远离基底9的方向,可依次设有隧穿层61、n型多晶硅层62(n
+
)、第二钝化层63;其中,隧穿层61是厚度很薄(如数纳米)的隔离层,如可采用氧化硅材料;而n型多晶硅层62是n型掺杂的多晶硅层(poly),用于与第二电极22(如负极)接触;第二钝化层63则可为氮化硅等材料的隔离层。
117.由此,参照图3,第二电极22可穿过第二钝化层63与n型多晶硅层62接触(隧穿层61具有隧穿效应,故不影响导电)。
118.即,本发明实施例的光伏电池可为隧穿氧化层钝化接触(topcon,tunnel oxide passivated contact)电池的形式,因为topcon电池具有更高的理论极限。
119.应当理解,本发明实施例也不限用于topcon电池。
120.其中,本发明实施例中以上各步骤的描述顺序和编号顺序,不是对其必然执行顺序的限定,本发明实施例的具体过程的形式是多样的。
121.例如,在激光扩散(s105步骤)后,具体可以是依次进行以下步骤:
122.(1)进行氧化处理;
123.(2)去除第二侧的含硼氧化物和轻掺杂的层,并在第二侧依次制备隧穿层61、n型多晶硅层62;
124.(3)去除第一侧的含硼氧化物和绕镀产生的多晶硅;
125.(4)在两侧分别沉积第一钝化层51和第二钝化层63,在第一侧沉积减反射层52。
126.(5)在两侧分别通过丝网印刷工艺形成第一电极21和第二电极22。
127.可见,本发明实施例的制备方法的全过程中,都没有“清洗”步骤(如硼扩散前的清洗,激光扩散后的清洗等),从而其制备工艺进一步简化;而且,本发明发现在采用本发明实施例的方法的情况下,不进行清洗也不会影响产品光伏电池的性能。
128.第二方面,参照图3至图9,本发明实施例提供一种光伏电池,其包括:n型的基底9,基底9的第一侧具有绒面结构99,基底9的第一侧位于第一电极区91中的绒面结构99表面为圆滑面991;位于基底9的第一侧的发射极层1;第一电极区91处的发射极层1为p型重掺杂的接触部11,其它位置的发射极层1为p型轻掺杂的扩散部12,发射极层1中的掺杂元素为硼;位于接触部11背离基底9一侧,且与接触部11接触的第一电极21。
129.本发明实施例的光伏电池是通过以上的方法制备的,故其中具有相应的结构。
130.可选的,第一电极21在基底9上的正投影位于第一电极区91内部,且与第一电极区91的边缘之间有间隔。
131.可选的,接触部11的方阻在70ohm/sq至200ohm/sq之间;扩散部12的方阻在100ohm/sq至350ohm/sq之间。
132.可选的,本发明实施例的光伏电池还包括位于发射极层1与第一电极21间的至少一个绝缘层5;绝缘层5包括:位于发射极层1背离基底9一侧的第一钝化层51;位于第一钝化层51背离基底9一侧的减反射层52。
133.可选的,本发明实施例的光伏电池还包括:位于基底9的第二侧的隧穿层61;第二
侧为基底9与第一侧相对的一侧;位于隧穿层61背离基底9一侧的n型多晶硅层62;位于n型多晶硅层62背离基底9一侧的第二钝化层63;位于第二钝化层63背离基底9一侧,且与n型多晶硅层62接触的第二电极22。
134.示例1:
135.本示例1提供一种具体的本发明实施例的光伏电池的制备方法,其包括以下的步骤:
136.a101、提供n型硅片(基底)。
137.其中,硅片的厚度为140μm,方阻为60ohm/sq。
138.a102、对硅片进行制绒,在其正侧(第一侧)和背侧(第二侧)均形成大量微金字塔构成的绒面结构。
139.a103、在扩散炉中对硅片进行硼扩(硼扩散),在硅片表面(正侧和背侧)形成轻掺杂层(正侧的轻掺杂层为发射极层)。
140.其中,硼扩的工艺温度为950℃,工艺时间为102min,氮气(载气)流量为5000sccm,bcl3(硼源气体)流量为170sccm,氧气流量为700sccm。
141.本步骤后硅片的结深为0.38μm,轻掺杂层表面的方阻为150ohm/sq。
142.a104、使用激光器对正侧的待金属化区域(第一电极区)进行激光照射(激光扩散),使被照射区域的轻掺杂层形成重掺杂区(接触部)。
143.其中,激光功率为50w,激光波长为532nm,扫描速度为16m/s,激光光斑为边长为90μm的方形,光束为脉冲光束。
144.本步骤后,待金属化区域的绒面结构的表面变得圆滑(圆滑面)。
145.a105、在扩散炉中对硅片进行氧化(氧化处理),使轻掺杂层和重掺杂区的表层均被氧化为bsg(含硼氧化物)。
146.其中,工艺温度为1000℃,工艺时间为150min,氧气流量为19000sccm。
147.本步骤后,剩余的重掺杂区方阻为100ohm/sq,轻掺杂层方阻升至190ohm/sq,bsg层的厚度为10~30nm。
148.a106、去除背侧的bsg和轻掺杂层,并在背侧依次形成隧穿层、poly层(n型掺杂多晶硅层)、氧化硅层(第二钝化层)。
149.其中,隧穿层采用氧化硅材料,厚度为1.9nm;n型掺杂多晶硅层厚度为120nm;氧化硅层厚度为12nm。
150.a107、去除正侧的绕镀和bsg,并在正侧依次沉积钝化层(第一钝化层)和减反射层。
151.其中,钝化层采用氧化铝材料,厚度为11nm;减反射层采用sinx材料,厚度为73nm。
152.a108、通过丝网印刷在双侧分别制备电极(栅线)。
153.在硅片两侧分别丝网印刷银浆后烧结,使银浆渗透过部分层并固化形成电极。
154.其中,正侧的电极为正极(第一电极),其位于重掺杂区并与剩余的重掺杂区接触,且宽度比重掺杂区的宽度略小,材料为银;背侧的电极为负极(第二电极),其与poly层接触,材料为银。
155.经检测,本示例1制备的光伏电池的转换效率为25.2~25.5%。
156.对比例1:
157.采用与以上示例1类似的方法制备光伏电池,区别在于,本对比例1中激光扩散步骤有以下参数不同:532nm绿光纳秒调q激光,功率28w、扫描速度20m/s。
158.由于激光扩散参数的不同,故本对比例1的激光扩散步骤中,绒面结构未发生改变,未形成圆滑面。
159.经检测,本示例1制备的光伏电池的转换效率为24.9~25.2%。
160.可见,通过本发明实施例的制备方法得到的光伏电池具有更高的转换效率。
161.可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
技术特征:
1.一种光伏电池的制备方法,其中,包括:在n型的基底的第一侧形成绒面结构;对所述基底进行硼扩散,使所述基底的第一侧的表层形成p型轻掺杂的发射极层;对第一电极区中的发射极层进行激光扩散,使所述第一电极区的所述发射极层形成p型重掺杂的接触部,使所述第一电极区的所述绒面结构表面形成圆滑面;在所述基底的第一侧形成与所述接触部接触的第一电极。2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述激光扩散的工艺参数包括:激光功率在25w至200w之间;激光波长在200nm至1100nm之间;扫描速度在10m/s至150m/s之间;光斑的径向尺寸在90nm至110nm之间。3.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述硼扩散的工艺参数包括:工艺温度在800℃至1200℃之间;工艺时间在60min至240min之间;载气流量在1500sccm至4000sccm之间,硼源气体流量在150sccm至300sccm之间,氧气流量在300sccm至1000sccm之间。4.根据权利要求1所述的制备方法,其中,在所述对第一电极区中的发射极层进行激光扩散,与所述在所述基底的第一侧形成与所述接触部接触的第一电极之间,还包括:对所述基底进行氧化处理,使所述发射极层的表层形成含硼氧化物;去除所述含硼氧化物。5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,所述氧化处理的工艺参数包括:工艺温度在800℃至1200℃之间;工艺时间在120min至300min之间;氧气流量在13000sccm至30000sccm之间。6.根据权利要求1所述的制备方法,其中,在所述对第一电极区中的发射极层进行激光扩散,与所述在所述基底的第一侧形成与所述接触部接触的第一电极之间,还包括:在所述基底的第一侧形成至少一个绝缘层;所述在所述基底的第一侧形成与所述接触部接触的第一电极包括:在所述基底的第一侧,通过丝网印刷工艺形成与所述接触部接触的第一电极。7.一种光伏电池,其中,包括:n型的基底,所述基底的第一侧具有绒面结构,所述基底的第一侧位于第一电极区中的所述绒面结构表面为圆滑面;位于所述基底的第一侧的发射极层;所述第一电极区处的所述发射极层为p型重掺杂的接触部,其它位置的所述发射极层为p型轻掺杂的扩散部,所述发射极层中的掺杂元素为硼;位于所述接触部背离所述基底一侧,且与所述接触部接触的第一电极。8.根据权利要求7所述的光伏电池,其中,所述第一电极在所述基底上的正投影位于所述第一电极区内部,且与所述第一电极区的边缘之间有间隔。
9.根据权利要求7所述的光伏电池,其中,所述接触部的方阻在50ohm/sq至150ohm/sq之间;所述扩散部的方阻在100ohm/sq至350ohm/sq之间。10.根据权利要求7所述的光伏电池,其中,还包括位于所述发射极层与所述第一电极间的至少一个绝缘层;所述绝缘层包括:位于所述发射极层背离所述基底一侧的第一钝化层;位于所述第一钝化层背离所述基底一侧的减反射层。11.根据权利要求7所述的光伏电池,其中,还包括:位于所述基底的第二侧的隧穿层;所述第二侧为所述基底与第一侧相对的一侧;位于所述隧穿层背离所述基底一侧的n型多晶硅层;位于所述n型多晶硅层背离所述基底一侧的第二钝化层;位于所述第二钝化层背离所述基底一侧,且与所述n型多晶硅层接触的第二电极。
技术总结
本发明提供一种光伏电池及其制备方法,属于光伏技术领域,其可至少部分解决现有的采用硼选择性发射极的光伏电池的转换效率等性能仍不够好的问题。本发明的光伏电池的制备方法包括在N型的基底的第一侧形成绒面结构;对所述基底进行硼扩散,使所述基底的第一侧的表层形成P型轻掺杂的发射极层;对第一电极区中的发射极层进行激光扩散,使所述第一电极区的所述发射极层形成P型重掺杂的接触部,使所述第一电极区的所述绒面结构表面形成圆滑面;在所述基底的第一侧形成与所述接触部接触的第一电极。电极。电极。
技术研发人员:高纪凡 吴晓鹏 刘成法 陈红 张雅倩 陆玉刚 张帅 邹杨
受保护的技术使用者:天合光能(常州)科技有限公司
技术研发日:2023.04.21
技术公布日:2023/7/7
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