[发明专利]一种硼掺杂选择性发射极电池及其制备方法

说明书

本发明涉及太阳能电池技术领域，针对现有技术B扩散重扩区结深、表面浓度与轻扩散区差异不明显的问题，公开了提供一种硼掺杂选择性发射极电池及其制备方法，包括N型晶硅、设于所述N型晶硅正面的两个正电极和设于所述N型晶硅背面的两个负电极，所述N型晶硅的背面设有SiO₂层，所述SiO₂层上设有P掺杂多晶硅层。本发明为提升太阳能电池效率，采用SE结构来降低复合速率，本发明采用硼浆印刷+激光推进的方式制备选择性硼SE结构，实现重掺杂区深结、表面浓度高，轻掺杂区浅结、表面浓度低的特点，且工艺简便、操作方便，大大推进硼SE的产业化进程。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是涉及一种硼掺杂选择性发射极电池及其制备方法。

背景技术

TOPCon太阳能电池(隧穿氧化层钝化接触，Tunnel Oxide Passivated Contact)是一种使用超薄氧化层作为钝化层结构的太阳电池。在电池背面制备一层超薄的隧穿氧化层和一层高掺杂的多晶硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，该结构为硅片的背面提供了良好的表面钝化，超薄氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅层同时阻挡少子空穴复合，进而电子在多晶硅层横向传输被金属收集，从而极大地降低了金属接触复合电流，提升了电池的开路电压和短路电流。

目前商品化的N型太阳能电池，其发射极通常采用均匀结，扩散方阻为80-110Ω/sq.，其金属接触复合、短波响应及复合速率等往往并非最优。对于N型电池，采用激光掺杂技术实现B扩散SE结构，其受BSG中B源浓度等条件限制，其重扩区结深、表面浓度等与轻扩散区差异不明显，且激光也会引入额外损伤。因此，关于TOPCon电池端的提效及缓解效复合速率的问题亟需解决。

专利号CN201910578339.2，专利名称为“一种激光硼掺杂选择性发射极TOPCon结构电池及其制备方法”，本发明公开了一种激光硼掺杂选择性发射极TOPCon结构电池及其制备方法，方法包括以下步骤：对N型硅片进行清洗制绒；在硼扩散中，推进形成高硼表面浓度的P++层，不进行氧化过程；采用激光对栅线区域进行掺杂推进；经过清洗，放回扩散炉进行氧化形成选择性发射极；去除背面的BSG和P+层，在背面制备隧穿氧化层和掺杂薄膜硅层；去掉正面绕镀产生的多晶硅和步骤Ⅱ得到的BSG，双面沉积钝化层和SiNx减反膜；丝网印刷双面电极。本发明的制备方法不仅可以提高电池的开路电压，而且可以提高电池的填充因子，最终提高TOPCon太阳电池的转换效率。

其不足之处在于，重扩区结深、表面浓度与轻扩散区差异不明显，其复合速率高。

发明内容

本发明是为了克服B扩散重扩区结深、表面浓度与轻扩散区差异不明显的问题，提供一种硼掺杂选择性发射极电池及其制备方法，本发明为提升太阳能电池效率，采用SE结构来降低复合速率，本发明采用硼浆印刷+激光推进的方式制备选择性硼SE结构，实现重掺杂区深结、表面浓度高，轻掺杂区浅结、表面浓度低的特点，且工艺简便、操作方便，大大推进硼SE的产业化进程。

1)SE结构中轻扩区方阻高，结浅，复合速率较低，短波响应好；

2)重扩区方阻低，结深，金属-半导体接触电阻低。

3)开路电压、短路电流、填充因子提高，有利电池效率提升。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种硼掺杂选择性发射极电池，包括N型晶硅、设于所述N型晶硅正面的两个正电极和设于所述N型晶硅背面的两个负电极，所述N型晶硅的背面设有SiO₂层，所述SiO₂层上设有P掺杂多晶硅层。

采用本专利方法制备的选择性结构硼发射极N型双面电池，较均匀结电池，开路电压可提升达到0.72％，电池效率增益达到1.47％。