CN104022187B - N型晶体硅太阳能电池的选择性发射结结构的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种N型晶体硅太阳能电池的选择性发射结结构的实现方法，该方法的步骤如下：a）运用硼扩散在N型晶体硅太阳能电池的衬底上形成P型发射结，并且在硼原子推进扩散后，进行氧气气氛的高温处理，其中，氧气流量和炉腔的体积比为0.01~0.15slm/L，温度为800℃~1100℃，时间为5min~60min；b）通过刻蚀方法刻蚀预设的发射结金属化区域，直至高扩散浓度位置，从而形成选择性发射结结构。本发明能够保证N型太阳能选择性发射结结构的金属化区域具有较高的掺杂浓度和非金属化区域具有较低的掺杂浓度，获得良好的发射结钝化和电学接触效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种N型晶体硅太阳能电池的选择性发射结结构的实现方法。
背景技术
目前，针对N型太阳能电池硼扩散发射结的浓度特性，通常的选择刻蚀非金属化区域的方法并不合适。一方面，要求刻蚀较大深度(数百纳米)才能有效降低非金属化区域的扩散浓度，较大的刻蚀量不仅破坏正面发射结太阳能电池的绒面陷光结构，也会影响刻蚀的均匀性；另一方面，金属化区域表面浓度较低，不能有效地减少该区域的少子复合和接触电阻率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种N型晶体硅太阳能电池的选择性发射结结构的实现方法，它能够保证N型太阳能选择性发射结结构的金属化区域具有较高的掺杂浓度和非金属化区域具有较低的掺杂浓度，获得良好的发射结钝化和电学接触效果。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种N型晶体硅太阳能电池的选择性发射结结构的实现方法，该方法的步骤如下：
a)运用硼扩散在N型晶体硅太阳能电池的衬底上形成P型发射结，并且在硼原子推进扩散后，进行氧气气氛的高温处理，其中，氧气流量和炉腔的体积比为0.01～0.15slm/L，温度为800℃～1100℃，时间为5min～60min；
b)通过刻蚀方法刻蚀预设的发射结金属化区域，直至高扩散浓度位置，从而形成选择性发射结结构。
进一步，所述的刻蚀深度为20nm～300nm。
进一步，所述的刻蚀方法为丝网印刷刻蚀浆料法或激光销蚀法。
采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：
1、本发明方法实现了N型太阳能选择性发射结结构，它的金属化区域具有较高的掺杂浓度和非金属化区域具有较低的掺杂浓度，获得了良好的发射结钝化和电学接触效果；
2、本发明只需要较少的刻蚀量，不会破坏绒面陷光结构，保证较好的刻蚀均匀性。
3、本发明了兼容N型太阳能电池的钝化和金属化工艺。
附图说明
图1为本发明的选择性发射结结构的结构示意图；
其中，1为N型衬底；2为非刻蚀区域；3为刻蚀区域。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种N型晶体硅太阳能电池的选择性发射结结构的实现方法，该方法的步骤如下：
a)运用硼扩散在N型晶体硅太阳能电池的衬底上形成P型发射结，并且在硼原子推进扩散后，进行氧气气氛的高温处理，其中，氧气流量和炉腔的体积比为0.01～0.15slm/L，温度为800℃～1100℃，时间为5min～60min；
b)通过刻蚀方法刻蚀预设的发射结金属化区域，直至高扩散浓度位置，从而形成选择性发射结结构，如图1所示。
所述的刻蚀深度为20nm～300nm，刻蚀深度根据不同硼扩散工艺选择。
所述的刻蚀方法为丝网印刷刻蚀浆料法或激光销蚀法。根据丝网印刷和激光加工精度，刻蚀的图形最小尺寸为10μm至1000μm。
本发明的工作原理如下：
氧气气氛的硼扩散过程中，高温驱动硼原子扩散进入N型晶体硅形成P型发射结，而已扩散的硼原子分凝到表面的含硼氧化硅中，由此形成表面浓度较低，而距表面一定深度(数十至数百纳米)处浓度最高的扩散浓度曲线，再通过有选择地刻蚀发射结的金属化区域，使其达到高扩散浓度位置，从而获得非金属化区域掺杂浓度较低，金属化区域掺杂浓度较高的发射结结构，该结构有利于减少发射结的饿歇复合和表面复合，获得良好的发射结钝化，同时保证金属化区域较少的少子复合和良好的电学接触，因此提高太阳能电池转换效率。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种N型晶体硅太阳能电池的选择性发射结结构的实现方法，其特征在于该方法的步骤如下：
a）运用硼扩散在N型晶体硅太阳能电池的衬底上形成P型发射结，并且在硼原子推进扩散后，进行氧气气氛的高温处理，其中，氧气流量和炉腔的体积比为0.01~0.15slm/L，温度为800℃~1100℃，时间为5min~60min；氧气气氛的硼扩散过程中，驱动硼原子扩散进入N型晶体硅形成P型发射结，而已扩散的硼原子分凝到表面的含硼氧化硅中，由此形成表面扩散浓度较低，而距表面一定深度处浓度最高的结构；
b）通过刻蚀方法刻蚀预设的发射结金属化区域，直至高扩散浓度位置，从而形成选择性发射结结构。
2.根据权利要求1所述的N型晶体硅太阳能电池的选择性发射结结构的实现方法，其特征在于：所述的刻蚀深度为20nm~300nm。
3. 根据权利要求1或2所述的N型晶体硅太阳能电池的选择性发射结结构的实现方法，其特征在于：所述的刻蚀方法为丝网印刷刻蚀浆料法或激光销蚀法。
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