[发明专利]一种局域掺杂的太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种局域掺杂的太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：1)掺杂浆料预置与烘干：在将要开膜的位置预置掺杂浆料，掺杂浆料与硅基层接触，并进行烘干；2)硅基层背面沉积介质钝化膜层；3)激光消融，利用激光对硅基层背面金属化区域的介质钝化膜层进行消融，位置与步骤1)中预置掺杂浆料位置相同；4)金属化：通过金属化工艺实现金属电极的制备；本发明提出了一种局域掺杂的太阳能电池及其制备方法，在背面介质钝化膜层沉积前，背面金属化区域预置掺杂浆料，对介质钝化膜层进行激光消融时，利用激光的能量将预置掺杂浆料推进进入到硅基层内，实现了金属化区域重掺杂与深度，并降低硅基层背面金属化区域的复合电流，实现了规模化量产。

技术领域

本发明涉及晶硅太阳能电池技术领域，具体涉及一种局域掺杂的太阳能电池及其制备方法。

背景技术

常规背钝化太阳能电池(PassivateEmitterandRearcell，PERC)结构背面氧化硅/氧化铝/氮化硅叠层钝化介质层，对电池表面具有优良的钝化效果，可以将表面复合电流降低至15fA/cm²以下，极大提升了电池的转换效率。但背面金属化区域复合电流高达600-1000fA/cm²，是PERC电池的性能短板和PERC电池效率提升的瓶颈。目前当行业5BB-SE-PERC电池量产效率达到22.2-22.5％，此时背面金属化区域效率的提升极大程度决定于背面金属化区域的复合电流。新南威尔士大学提出的PERL结构，在电池金属化区域进行了局域重掺杂，其实现方法是通过以超厚氧化硅为掩膜，在金属化区域进行硼扩散大幅降低背面金属化区域的复合电流。也有专利提出CN103996746A提出先在背面钝化介质层上印刷硼浆，在激光消融工序中实现将该层硼浆推进到金属化区域。但是上述两种方法都存在各自的弊端，无法实现规模量产。

现有PERC电池结构中，背面均匀金属化区域复合电流为600-1000fA/cm²，是PERC电池性能进一步提升的瓶颈；

如果要降低背面金属化区域的复合电流，需要在金属化区域提升掺杂浓度，现有的解决方案中，不能在量产中妥善解决。新南威尔士大学采用掩膜热扩散方法，只能采用氧化硅作为背面钝化膜，而现在量产中广泛应用了氧化铝介质钝化膜，该层薄膜只能承受600℃左右的温度，对于硼扩散900℃会造成氧化铝晶化并丧失其钝化作用；业界提出类似于CN103996746A先印刷硼浆在激光消融工艺中实现掺杂的方案，实行中因为介质钝化膜层的阻挡作用大幅限制了掺杂作用，无法达到足够的掺杂浓度与深度，远高于新南威尔士大学的获得的10Ω掺杂薄层方块电阻。

因此，亟待一种局域掺杂的太阳能电池及其制备方法的出现，在背面介质钝化膜层沉积前，背面金属化区域预置掺杂浆料，对介质钝化膜层进行激光消融时，利用激光的能量将预置掺杂浆料推进进入到硅基层内，实现了金属化区域重掺杂与深度，并降低硅基层背面金属化区域的复合电流，实现了规模化量产。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种局域掺杂的太阳能电池及其制备方法，在背面介质钝化膜层沉积前，背面金属化区域预置掺杂浆料，对介质钝化膜层进行激光消融时，利用激光的能量将预置掺杂浆料推进进入到硅基层内，实现了金属化区域重掺杂与深度，并降低硅基层背面金属化区域的复合电流，实现了规模化量产。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种局域掺杂的太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

1)掺杂浆料预置与烘干：在将要开膜的位置预置掺杂浆料，掺杂浆料与硅基层接触，并进行烘干；

2)硅基层背面沉积介质钝化膜层；

3)激光消融，利用激光对硅基层背面金属化区域的介质钝化膜层进行消融，位置与步骤1)中预置掺杂浆料位置相同；

4)金属化，通过金属化工艺实现金属电极的制备。