一种抑制p型PERC太阳电池光致衰减的方法

摘要

一种抑制p型PERC太阳电池光致衰减的方法，其特征是在PERC太阳电池的p型硅片与氧化铝钝化层之间插入一层重掺杂p型晶体硅层。本发明可有效抑制p型PERC电池的光致衰减并且因场钝化的作用而提升太阳电池的转换效率，所提技术路线与现有产线的兼容性好。

说明书

技术领域

本发明属于太阳电池和半导体器件领域。涉及太阳电池的器件设计和制备技术。

背景技术

P型PERC（passivated emitter and rear contacts,PERC）太阳电池的光致衰减大成为了目前限制其推广应用的瓶颈所在，其衰减远远大于p型全铝背场晶硅太阳电池。发明一种能有效抑制其光致衰减的方法成为了目前PERC电池性能提升的关键。目前较为有效的方法有：从原材料的角度，将硅片中的掺杂元素由硼改为镓，可完全消除光致衰减；从制造技术的角度，在太阳电池片制造完成或者中间过程中进行热处理或光热处理，可部分抑制光致衰减。但种种技术都因成本、技术难度等原因无法推广实施。

发明内容

本发明的目的是从器件结构设计的角度提出了一种抑制p型PERC电池光致衰减的方法，并发明配套制备技术，以期进一步提高太阳电池的性能。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种抑制p型PERC太阳电池光致衰减的方法。其特征是在PERC太阳电池的p型硅片与氧化铝钝化层之间插入一层重掺杂p型晶体硅层。

所述的重掺杂p型晶体硅层的厚度优选范围为5-500纳米。

所述的重掺杂p型晶体硅层掺杂元素的分布优选为从硅片表面向硅片内部逐步减少的梯度分布。

所述的重掺杂p型晶体硅层可由扩散法制备，也可由外延法或离子注入法制备，优选扩散法制备。

所述重掺杂p型晶体硅层的掺杂元素可为硼、镓或铝，优选硼。

进一步，所述的扩散法，在选择用硼作为掺杂元素时，具体包括溴化硼液态源扩散法、氧化硼固态源扩散法或低温气相沉积法制备的掺硼氧化硅作为固态源的扩散法，优选低温气相沉积法制备的掺硼氧化物作为固态源扩散法。

本发明从器件结构设计的角度提出了一种抑制p型PERC电池光致衰减的方法，其制造技术与现有产线技术兼容性好，可以有效地解决P型PERC太阳电池的光致衰减问题。

发明效果：本发明可有效抑制p型PERC电池的光致衰减并且因场钝化的作用而提升太阳电池的转换效率，所提技术路线与现有产线的兼容性好。

具体实施方式

本发明将通过以下实施例作进一步说明。

实施例1。

结合本发明特征的p型PERC太阳电池可通过以下具体技术方案实现。

（1）p型硅片的制绒清洗。

（2）采用PECVD法在硅片背面沉积一层重掺杂硼的氧化硅层。

（3）硅片正面的三氯氧磷单面扩散，同时完成了背面的硼扩散。

（4）硅片去除正反面氧化层，并进行刻边等处理。

（5）硅片背面氧化铝、氮化硅层制备。

（6）硅片正面氮化硅减反射层制备。

（7）硅片背面激光开孔，铝浆印刷烘干。

（8）硅片正面栅线印刷烘干。

（9）栅线合金化烧结。

本技术路线只需在现行p型PERC电池制造中增加步骤（2）即可，技术路线与现行产线的兼容性好。

实施例2。

结合本发明特征的p型PERC太阳电池可通过以下具体技术方案实现。

（1）p型硅片的制绒清洗。

（2）采用磁控溅射法在硅片背面沉积一层重掺杂硼的氧化硅层。

（3）硅片正面的三氯氧磷单面扩散，同时完成了背面的硼扩散。

（4）硅片去除正反面氧化层，并进行刻边等处理。

（5）硅片背面氧化铝、氮化硅层制备。

（6）硅片正面氮化硅减反射层制备。

（7）硅片背面激光开孔，铝浆印刷烘干。

（8）硅片正面栅线印刷烘干。

（9）栅线合金化烧结。

本技术路线只需在现行p型PERC电池制造中增加步骤（2）即可，技术路线与现行产线的兼容性好。

实施例3。

结合本发明特征的p型PERC太阳电池可通过以下具体技术方案实现。

（1）p型硅片的制绒清洗。

（2）硅片正面的三氯氧磷单面扩散。

（3）硅片去除磷硅玻璃层，进行刻边、背面抛光等处理。

（4）背面离子注入硼，并高温退火恢复晶格，硅片的再清洗。

（5）硅片背面氧化铝、氮化硅层制备。

（6）硅片正面氮化硅减反射层制备。

（7）硅片背面激光开孔，铝浆印刷烘干。

（8）硅片正面栅线印刷烘干。

（9）栅线合金化烧结。

本技术路线只需在现行p型PERC电池制造中增加步骤（4），该步骤由三小步构成，虽然比前两个实施例复杂些，但离子注入技术对掺杂控制的精确性高很多，可得到更好性能太阳电池。该技术路线与现行产线的兼容性也很好。