【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及太陽能電池領域，特別涉及一種太陽能電池及其制備方法。
技術介紹
1、追求高效電池是光伏行業內的發展趨勢，兼具到成本及工藝的方案，目前主流產品仍是perc(鈍化發射極背表面全摻雜散)電池，但其效率已然是瓶頸，進而引入了新型的電池結構，topcon（遂穿氧化鈍化接觸）電池。該結構為硅基底的背面提供了良好的表面鈍化，超薄氧化層可以使多子電子隧穿進入多晶硅層同時阻擋少子空穴復合，進而電子在多晶硅層橫向傳輸被金屬收集，從而極大地降低了金屬接觸復合電流，提升了電池的開路電壓和短路電流。
2、topcon電池常規的工藝制備路線均限制于p區與n區摻雜源、溫度、時間不同，通常情況下會選擇先硼摻雜后磷摻雜，然而這樣的制備路線存在著以下的不足：①需要在磷摻雜之前生長較厚的bsg，通常厚度大于100nm以上，來阻擋堿拋和rca內的堿洗，然而較厚bsg會且使硅片氧含量較高，b-o復合嚴重，使得光電轉換效率下降和光致衰減現象；另一方面在有限的酸洗時間內，無法酸洗干凈，也會造成復合，進而影響到電池的轉化效率；②其在電池制備過程中需要經過兩次高溫工藝(磷摻雜工藝和硼摻雜工藝)和兩次去除繞鍍，工藝過程繁瑣，工藝時間過程較長，設備投資成本大。
技術實現思路
1、本專利技術就是針對上述問題，彌補現有技術的不足，提供一種太陽能電池及制備方法，以解決上述
技術介紹
中出現的問題。
2、本專利技術的第一方面提供了一種太陽能電池的制備方法，包括如下步驟：
3、s1對襯底硅片進行清洗
4、s2形成介電區和多晶硅層；
5、s3形成第一導電類型雜質的摻雜物源層和掩膜層；
6、s4不同導電類型雜質一步共摻雜；
7、s5形成介質層；
8、s6金屬化。
9、優選的，所述第一導電類型雜質的摻雜物源層的厚度為5nm-60nm，例如：5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm等。更優選的，所述第一導電類型雜質的摻雜物源層的厚度為20-40nm。
10、本專利技術中，第一導電類型雜質的摻雜物源層的厚度為5-60nm，當厚度小于5nm時，摻雜濃度過低，使得光電轉換效率下降；當厚度大于60nm時，會使硅片氧含量較高，發生嚴重的復合作用，使得光電轉換效率下降和光致衰減現象。
11、優選的，所述太陽能電池包括襯底硅片，所述襯底硅片具有在正常操作期間面向太陽的正面和與所述正面相對的背面，所述襯底硅片的背面沿遠離所述襯底硅片方向依次設置有所述介電區和所述多晶硅層，所述第一導電類型雜質的摻雜物源層在所述多晶硅層外側。
12、優選的，還包括制絨步驟，所述制絨步驟在所述襯底硅片正面形成正面絨面，或，所述制絨步驟在所述襯底硅片正面形成正面絨面和在背面形成背面局部絨面，所述正面絨面和背面局部絨面的形貌和大小相同或不同。
13、優選的，所述制絨步驟在所述s2形成介電區前進行，所述制絨步驟前還包括制備第一掩膜步驟，所述第一掩膜步驟在所述襯底硅片背面形成第一掩膜層；或，所述制絨步驟在所述s3形成第一導電類型雜質的摻雜物源層后進行。
14、優選的，所述s3形成第一導電類型雜質的摻雜物源層中，采用cvd方式形成，形成溫度300℃-800℃，時間1min-90min，形成原料包括硼源氣體或磷源氣體，所述硼源氣體為bh3、tmb、bcl3、bbr3中至少一種，所述磷源氣體為ph3、pocl3中至少一種。
15、優選的，所述形成原料還包括其它的氣體，所述其它的氣體為sih4、n2o、nh3、ar一種或多種氣體。
16、優選的，所述s3第一導電類型雜質的摻雜物源層為含有第一導電類型雜質的含硅化合物層，所述第一導電類型雜質為硼、鎵或磷。
17、優選的，所述s3第一導電類型雜質的掩膜層為氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中一種或多種組成的復合膜，所述掩膜層的厚度為2-200nm。
18、通過采用上述技術方案，掩膜層在第一摻雜物源層的外側形成。其作用效果為：①加大一步共擴散的溫度窗口和擴散均一性：在第一摻雜物源層的外側形成掩膜層，可以通過調整掩膜厚度與第一摻雜物源層的摻雜物質氣體比例和厚度匹配不同的擴散溫度，僅需要較薄的第一摻雜物源層即可已滿足poly或c-si層內第一導電摻雜物質的摻雜濃度，相對薄的摻雜物源層有利于形成均一的膜厚（在做一步共擴散時，第一摻雜物源層和掩膜層一起阻止第二摻雜物質向第一摻雜區域擴散，所以不需要較厚的摻雜物源層）；②提高多晶硅層第一摻雜區域的片內及片間摻雜濃度的均一性：因為有掩膜工藝，第一摻雜物源層沉積的較為均一，一步共擴散時有掩膜層幫助一起阻擋第二摻雜物源層像第一摻雜區域擴散，以上這些優點綜合提高多晶硅層第一摻雜區域的片內及片間摻雜濃度的均一性。③加大開膜工藝窗口，保證開膜工藝后片內和片間的均一性：因為第一摻雜物源層外側有掩膜層可以僅通過調整掩膜層各氣體的比例以及形成厚度，來控制開膜深度，保護開膜區c-si區域不被損傷，從而保證開膜工藝后片內和片間的均一性。
19、優選的，所述s4不同導電類型雜質一步共摻雜中的摻雜溫度為600℃-1000℃，更優選的，摻雜溫度為600℃-980℃，摻雜時間為5min-180min，所述摻雜時間不包括升溫和降溫所需要的時間。
20、優選的，所述s4不同導電類型雜質一步共摻雜中，使用與第一導電類型雜質電性相反的第二導電類型雜質的摻雜源，同時形成了第一導電類型雜質區域和第二導電類型雜質區域，所述第一導電類型雜質區域與所述第二導電類型雜質區域電性相反，所述不同導電類型雜質一步共摻雜的摻雜次數至少為一次。
21、優選的，所述第二導電類型雜質的摻雜源為硼源氣體或磷源氣體，所述硼源氣體為bh3、tmb、bcl3、bbr3中至少一種，所述磷源氣體為ph3、pocl3中至少一種。
22、優選的，所述s4不同導電類型雜質一步共摻雜后，還包括激光選擇性摻雜步驟，所述激光選擇性摻雜步驟的波長為200nm-1064nm，功率≥1w，掃描速度為5m/s-50m/s，頻率為200khz-2000khz，所述激光選擇性摻雜得到導電類型雜質區域局部重摻雜區域。
23、優選的，所述激光選擇性摻雜后，還包括去除第一導電類型雜質的摻雜物源層步驟，所述去除第一導電類型雜質的摻雜物源層，采用濃度為0.5%-50%氫氟酸酸洗，酸洗時間為10s-1200s。
24、本專利技術的第二方面提供了一種太陽能電池，包括襯底硅片；所述襯底硅片具有在正常操作期間面向太陽的正面和與所述正面相對的背面，所述襯底硅片正面設置有正面絨面、第二導電類型雜質區域、第二介質層、正面金屬電極；所述襯底硅片背面設置有第一介電區、第一導電類型雜質區域、第一介質層和背面金屬電極；
25、所述第一介電區為第一隧穿氧化層；所述第一導電類型雜質區域為摻雜了第一導電類型雜質的c-si區域或多本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述第一導電類型雜質的摻雜物源層的厚度為5nm-60nm。
3.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述太陽能電池包括襯底硅片，所述襯底硅片具有在正常操作期間面向太陽的正面和與所述正面相對的背面，所述襯底硅片的背面沿遠離所述襯底硅片方向依次設置有所述介電區和所述多晶硅層，所述第一導電類型雜質的摻雜物源層在所述多晶硅層外側。
4.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，還包括制絨步驟，所述制絨步驟在所述襯底硅片正面形成正面絨面，或，所述制絨步驟在所述襯底硅片正面形成正面絨面和在背面形成背面局部絨面，所述正面絨面和背面局部絨面的形貌和大小相同或不同。
5.根據權利要求4所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述制絨步驟在所述S2形成介電區前進行，所述制絨步驟前還包括制備第一掩膜步驟，所述第一掩膜步驟在所述襯底硅片背面形成第一掩膜層；或，所述制絨步驟在所述S3形成第一導電類型
6.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述S3形成第一導電類型雜質的摻雜物源層中，采用CVD方式形成，形成溫度300℃-800℃，形成原料包括硼源氣體或磷源氣體；
7.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述S3第一導電類型雜質的摻雜物源層為含有第一導電類型雜質的含硅化合物層，所述第一導電類型雜質為硼、鎵或磷。
8.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述S3第一導電類型雜質的掩膜層為氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中一種或多種組成的復合膜，所述掩膜層的厚度2nm-200nm。
9.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述S4不同導電類型雜質一步共摻雜中的摻雜溫度為600℃-1000℃，摻雜時間為5min-180min。
10.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述S4不同導電類型雜質一步共摻雜中，使用與第一導電類型雜質電性相反的第二導電類型雜質的摻雜源，同時形成了第一導電類型雜質區域和第二導電類型雜質區域，所述第一導電類型雜質區域與所述第二導電類型雜質區域電性相反，所述不同導電類型雜質一步共摻雜的摻雜次數至少為一次。
11.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述S4不同導電類型雜質一步共摻雜后，還包括激光選擇性摻雜步驟，所述激光選擇性摻雜步驟的波長為200nm-1064nm，功率≥1W，掃描速度為5m/s-50m/s，頻率為200kHz-2000kHz，所述激光選擇性摻雜得到導電類型雜質區域局部重摻雜區域。
12.根據權利要求11所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述激光選擇性摻雜后，還包括去除第一導電類型雜質的摻雜物源層步驟，所述去除第一導電類型雜質的摻雜物源層，采用濃度為0.5%-50%氫氟酸酸洗，酸洗時間為10s-1200s。
13.一種如權利要求1-12中任一項所述的一種太陽能電池的制備方法制備的太陽能電池，其特征在于，包括襯底硅片；所述襯底硅片具有在正常操作期間面向太陽的正面和與所述正面相對的背面，所述襯底硅片正面設置有正面絨面、第二導電類型雜質區域，第二介質層、正面金屬電極；所述襯底硅片背面設置有第一介電區、第一導電類型雜質區域、第一介質層和背面金屬電極；
14.根據權利要求13所述的一種太陽能電池，其特征在于，在所述正面絨面上沿背離所述襯底硅片方向還設置有第二介電區；在所述第一介電區下沿靠近所述襯底硅片方向還設置有背面局部絨面和邊緣絨面，所述第一導電類型雜質區域和/或所述第二導電類型雜質區域還設置有重摻雜區域。
15.根據權利要求13所述的一種太陽能電池，其特征在于，所述c-Si區域通過開膜和清洗的方式形成，所述開膜方式為激光、刻蝕漿料、光刻中至少一種；所述多晶硅層通過CVD沉積方式形成。
...【技術特征摘要】
1.一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述第一導電類型雜質的摻雜物源層的厚度為5nm-60nm。
3.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述太陽能電池包括襯底硅片，所述襯底硅片具有在正常操作期間面向太陽的正面和與所述正面相對的背面，所述襯底硅片的背面沿遠離所述襯底硅片方向依次設置有所述介電區和所述多晶硅層，所述第一導電類型雜質的摻雜物源層在所述多晶硅層外側。
4.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，還包括制絨步驟，所述制絨步驟在所述襯底硅片正面形成正面絨面，或，所述制絨步驟在所述襯底硅片正面形成正面絨面和在背面形成背面局部絨面，所述正面絨面和背面局部絨面的形貌和大小相同或不同。
5.根據權利要求4所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述制絨步驟在所述s2形成介電區前進行，所述制絨步驟前還包括制備第一掩膜步驟，所述第一掩膜步驟在所述襯底硅片背面形成第一掩膜層；或，所述制絨步驟在所述s3形成第一導電類型雜質的摻雜物源層后進行。
6.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述s3形成第一導電類型雜質的摻雜物源層中，采用cvd方式形成，形成溫度300℃-800℃，形成原料包括硼源氣體或磷源氣體；
7.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述s3第一導電類型雜質的摻雜物源層為含有第一導電類型雜質的含硅化合物層，所述第一導電類型雜質為硼、鎵或磷。
8.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述s3第一導電類型雜質的掩膜層為氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中一種或多種組成的復合膜，所述掩膜層的厚度2nm-200nm。
9.根據權利要求1所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述s4不同導電類型雜質一步共摻雜中的摻雜溫度為600℃-1000℃，摻雜時間為5min...
【專利技術屬性】
技術研發人員：武會會，宋怡瀟，邢肖肖，張凱，
申請(專利權)人：淮安捷泰新能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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