CN112510117A - 选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池 - Google Patents

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Abstract

一种选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池,属于太阳能电池技术领域。选择性发射极的制备方法包括:在非栅线区的制绒后的硅片表面形成介质掩膜,在介质掩膜表面形成掺硼非晶硅层;在栅线区的制绒后的硅片表面形成掺杂层,掺杂层含有掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅;以掺硼非晶硅层和掺杂层作为掺杂源,采用高温扩散的方式将掺杂源中的硼扩散入硅片。其通过一次硼扩散的方式形成选择性发射极,减少了现有技术中的高温环节和工艺步骤,适用于大批量生产。

Description

选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池
技术领域
本申请涉及太阳能电池技术领域,具体而言,涉及一种选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池。
背景技术
近年来,选择性发射极技术在PERC电池上的应用十分成功。它能够实现栅线区重掺杂的同时,实现非栅线区的轻掺杂,可以大幅降低电池的发射极饱和电流密度,提升电池的开路电压和短路电流,并实现良好的欧姆接触,改善电池填充因子,从而提升电池的转换效率。
现有技术中,有通过在硅片表面直接进行硼离子注入,然后利用激光掺杂的方式进行局部处理以形成重掺杂和轻掺杂。但是利用激光掺杂的过程中需要较高的功率和时间才能将硼离子掺杂进硅片中,较高功率的激光容易对硅片形成严重的表面损伤。
另外,还有的现有技术是先进行一次硼扩散,然后将预设栅线区硅片表面的硼硅玻璃和氧化层去除,再在硼扩面进行二次硼扩散,以在预设栅线区形成重掺杂,在非栅线区形成轻掺杂。这种方式通过两次硼扩散形成选择性发射极,工艺步骤中两次硼扩散参与的高温环节较多,工艺步骤复杂,不适用于大批量生产。
发明内容
本申请提供了一种选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池,其通过一次硼扩散的方式形成选择性发射极,减少了现有技术中的高温环节和工艺步骤,适用于大批量生产。
本申请的实施例是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供一种选择性发射极的制备方法,包括:
在非栅线区的制绒后的硅片表面形成介质掩膜,在介质掩膜表面形成掺硼非晶硅层;
在栅线区的制绒后的硅片表面形成掺杂层,掺杂层含有掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅;
以掺硼非晶硅层和掺杂层作为掺杂源,采用高温扩散的方式将掺杂源中的硼扩散入硅片,以在栅线区形成重掺杂,在非栅线区形成轻掺杂。
第二方面,本申请实施例提供一种电池的制备方法,其包括本申请第一方面实施例的选择性发射极的制备方法。
第三方面,本申请实施例提供一种电池,其由本申请第二方面实施例的电池的制备方法制得。
本申请实施例的选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池的有益效果包括:
非栅线区的介质掩膜表面具有掺硼非晶硅层,掺硼非晶硅层作为掺杂源,由于非栅线区的介质掩膜的阻挡作用,则在进行硼扩散时,非栅线区会形成轻掺杂;栅线区的硅片表面具有掺杂层,掺杂层没有介质掩膜的阻挡在进行硼扩散时会形成重掺杂。本申请实施例利用掺硼非晶硅层和含有掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅的掺杂层作为掺杂源进行硼扩散,通过一次硼扩散工艺即能形成选择性发射极,一次硼扩散工艺相较于现有技术的二次硼扩散工艺高温环节更少,工艺步骤简化,更适用于大批量生产。另外,相较于激光掺杂的方式,本申请实施例采用高温扩散的方式进行硼扩散,能够避免较高的激光功率对硅片造成损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一种实施方式中执行步骤(1)之后形成的结构;
图2为本申请另一种实施方式中执行步骤(1)之后形成的结构;
图3为本申请实施方式中步骤S11、步骤S12中在制绒后的硅片表面形成介质掩膜后的结构;
图4为本申请实施方式中步骤S11中在介质掩膜的表面形成掺硼非晶硅层后的结构;
图5为本申请实施方式中步骤S12中将栅线区的介质掩膜去除后的结构;
图6为本申请一种实施方式中执行步骤S20之后形成的结构;
图7为本申请另一种实施方式中执行步骤S20之后形成的结构;
图8为本申请实施方式中选择性发射极的制备方法中将硼扩散后的掺杂源和非栅线区的介质掩膜去除后的结构;
图9为本申请实施例1的选择性发射极的ECV测试曲线图;
图10为本申请实施例2的选择性发射极的ECV测试曲线图。
图标:11-硅片;12-介质掩膜;13-掺硼非晶硅层;14-掺杂层。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本申请,而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是,本申请实施例中的A和/或B方案指的是单独的A方案、单独的B方案或者是A方案和B方案的组合。
选择性发射极技术指的是在栅线区形成重掺杂,在非栅线区形成轻掺杂,该特点使得电池的转换效率大大提升。
现有技术中有通过激光掺杂的方式进行重掺杂和轻掺杂,然而本申请的发明人在研究中发现,激光掺杂的方式很容易对硅片形成较大的损伤。另外,通过两次硼扩散形成选择性发射极的工艺步骤中两次硼扩散参与的高温环节较多,工艺步骤复杂,不适用于大批量生产。
基于此,本申请实施例提供一种选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池。
以下针对本申请实施例的选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池进行具体说明:
第一方面,本申请实施例提供一种选择性发射极的制备方法,包括:
步骤S10:在非栅线区的制绒后的硅片11表面形成介质掩膜12,在介质掩膜12表面形成掺硼非晶硅层13。在栅线区的制绒后的硅片11表面形成掺杂层14,掺杂层14含有掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅。请参照图1和图2。
非栅线区的介质掩膜12表面具有掺硼非晶硅层13,掺硼非晶硅层13作为掺杂源时,由于非栅线区的介质掩膜12的阻挡作用,则在进行硼扩散时,非栅线区会形成轻掺杂;栅线区的硅片11表面具有掺杂层14,掺杂层14没有介质掩膜12的阻挡在进行硼扩散时会形成重掺杂。
示例性地,本申请实施例中可以以二氧化硅层或者氮化硅层作为介质掩膜12。可选地,可通过热氧化、低压力化学气相沉积法(LPCVD)、等离子体增强化学的气相沉积法(PECVD)制作介质掩膜12。
在一种可能的实施方案中,在非栅线区的制绒后的硅片11表面形成介质掩膜12,在介质掩膜12表面形成掺硼非晶硅层13,并在栅线区的制绒后的硅片11表面形成掺杂层14的步骤包括:
步骤S11:在制绒后的硅片11表面形成介质掩膜12(参照图3),在介质掩膜12的表面形成掺硼非晶硅层13(参照图4),利用激光烧蚀栅线区的掺硼非晶硅层13和介质掩膜12,以在非栅线区的介质掩膜12表面形成掺硼非晶硅层13,并在栅线区的硅片11表面形成掺杂层14(参照图1)。
在上述方案中,通过激光将栅线区的掺硼非晶硅层13和介质掩膜12烧蚀,掺硼非晶硅层13在激光烧蚀的过程中非晶硅将重结晶形成晶体硅,硼也保留在掺杂层14中,因而掺杂层14仍然可以作为硼掺杂的掺杂源。另外,需要说明的是,非晶硅可能是部分重结晶,也可能是全部重结晶,因而掺杂层14中含有单独的掺硼晶体硅或者是含有掺硼非晶硅和掺硼晶体硅。
在另一种可能的实施方案中,在非栅线区的制绒后的硅片11表面形成介质掩膜12,在介质掩膜12表面形成掺硼非晶硅层13,并在栅线区的制绒后的硅片11表面形成掺杂层14的步骤包括:
步骤S12:在制绒后的硅片11表面形成介质掩膜12(参照图3),将栅线区的介质掩膜12去除(参照图5),然后沉积掺硼非晶硅,以在非栅线区的介质掩膜12表面形成掺硼非晶硅层13,并在栅线区的硅片11表面形成掺杂层14(参照图2)。
在上述方案中,将硅片11表面栅线区的介质掩膜12去除后,只保留了非栅线区的硅片11表面的介质掩膜12,然后进行掺硼非晶硅的沉积,非栅线区会因为介质掩膜12的存在使得掺硼非晶硅沉积在介质掩膜12表面形成掺硼非晶硅层13,而由于栅线区没有介质掩膜12使得掺硼非晶硅沉积硅片11表面形成掺杂层14。
示例性地,将栅线区的介质掩膜12去除的方法为激光烧蚀。
在上述两种方案中,通过激光烧蚀栅线区的掺硼非晶硅层13和介质掩膜或者通过激光烧蚀栅线区的介质掩膜12,激光烧蚀所需要的激光功率相较于激光掺杂所需的功率更小,激光烧蚀的过程中不容易对硅片11造成损伤。而且,激光烧蚀相较于采用刻蚀浆料去除介质掩膜的方法更清洁,省去了清洗刻蚀浆料的步骤,避免了清洗刻蚀浆料带来的额外污染。
示例性地,激光烧蚀的激光单脉冲能量密度为0.2~2J/cm2,扫描速度为2.5~20m/s。以该范围内的激光单脉冲能量密度和扫描速度进行激光烧蚀,不仅能够将介质掩膜12层完全烧蚀,而且硅片11表面损伤基本不影响电池性能,且激光烧蚀后的表面较平整,能够使得硅片11的栅线区和非栅线区分别获得较均匀的掺杂量,方阻的均匀性好。示例性地,激光烧蚀的激光波长为532nm。
可选地,激光烧蚀的激光单脉冲能量密度为0.2J/cm2、0.25/cm2、0.5J/cm2、0.75J/cm2、1J/cm2、1.25J/cm2、1.5J/cm2、1.75J/cm2或2J/cm2。可选地,激光烧蚀的扫描速度为2.5m/s、5m/s、7.5m/s、10m/s、12.5m/s、15m/s、17.5m/s或20m/s。
示例性地,掺硼非晶硅层13的厚度为5~100nm。该厚度的掺硼非晶硅层13进行硼掺杂之后,会比较容易去除。如果厚度太厚,在后续的操作中不容易被全部氧化去除。可选地,掺硼非晶硅层13的厚度为5nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm和100nm中的任一者或者任意两者之间的范围。需要说明的是,这里的掺硼非晶硅层13的厚度既可以是介质掩膜12表面的掺硼非晶硅层13的厚度,也可以是硅片11表面沉积的掺硼非晶硅的厚度。
可选地,掺硼非晶硅层13中的硼掺杂浓度为1×1018个/cm3~1×1021个/cm3
在掺硼非晶硅层13的厚度为5~100nm,硼掺杂浓度为1×1018个/cm3~1×1021个/cm3时,掺硼非晶硅层13中具有充足的硼元素以用于硼掺杂。示例性地,掺硼非晶硅层13中的硼掺杂浓度与掺硼非晶硅层13的厚度的乘积>1×1015个/cm2
步骤S20:以掺硼非晶硅层13和掺杂层14作为掺杂源,采用高温扩散的方式将掺杂源中的硼扩散入硅片11,以在栅线区形成重掺杂,在非栅线区形成轻掺杂。请参照图6和图7。
另外,申请人在研究中尝试过在制绒后的硅片表面形成二氧化硅介质掩膜,在介质掩膜表面局部印刷上刻蚀浆料将部分介质掩膜去除,然后进行硼扩散形成硼硅玻璃层,以硼硅玻璃为掺杂源进行掺杂的这种方式。但是在硼扩散形成硼硅玻璃层的过程中,当介质掩膜的厚度较薄时,例如为30nm以下时,二氧化硅也将逐渐转变为硼硅玻璃,则二氧化硅介质掩膜在硼掺杂的过程中不能形成阻挡作用,无法形成局部重掺杂和局部轻掺杂。这种掺杂的方式需要较厚的二氧化硅介质掩膜才能形成阻挡作用以实现局部重掺杂和局部轻掺杂。
本申请实施例利用掺硼非晶硅层13和含有掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅的掺杂层14作为掺杂源进行硼扩散,在介质掩膜12较薄时,例如为30nm以下时,也能实现轻掺杂和重掺杂。并且,通过一次硼扩散工艺即能形成选择性发射极,一次硼扩散工艺相较于现有技术的二次硼扩散工艺高温环节更少,工艺步骤简化,更适用于大批量生产。
示例性地,介质掩膜12的厚度为0.5~30nm。该厚度的介质掩膜12厚度较薄,节约了成本,并且在以掺硼非晶硅层13作为掺杂源时该厚度的介质掩膜12也能够起到较好的阻挡作用。可选地,介质掩膜12的厚度为1~15nm、3~20nm、5~25nm或10~20nm,例如为1nm、4nm、8nm、12nm、16nm、18nm、21nm、24nm、27nm或30nm。
另外,相较于激光掺杂的方式,本申请实施例采用高温扩散的方式进行硼扩散,不容易对硅片11造成损伤,且容易做成功选择性发射极。可以理解的是,高温扩散的方式并不包括激光掺杂。并且,申请人经过试验发现,在其他条件相同的情况下,只是将高温扩散的方式进行硼扩散的方法替换成激光掺杂,具体采用扫描速度为7~17m/s,单脉冲能量密度为0.5~2J/cm2,波长为532nm的激光进行掺杂,结果栅线区和非栅线区的掺杂浓度是一样的,并没有成功做出选择性发射极。
示例性地,硼扩散步骤的温度为900℃~1100℃,扩散时间为30min~240min。
在900℃~1100℃温度范围内硼扩散30min~240min,扩散的深度和浓度均能够达到较好的效果。可选地,硼扩散步骤的温度为900℃、950℃、1000℃、1050℃或1100℃。可选地,硼扩散时间为30min、40min、60min、75min、90min、100min、120min、150min、180min、210min或240min。
(3)将掺杂源中的硼扩散入硅片后,还包括将硼扩散后的掺杂源和非栅线区的介质掩膜12去除,请参照图8。
将硼扩散后的掺杂源和非栅线区的介质掩膜12去除后,经测试,选择性发射极非栅线区的方阻为100Ω/□~300Ω/□,栅线区的方阻为20Ω/□~100Ω/□,其能够产生较大的短路电流和开路电压,并能够降低接触电阻,实现良好的欧姆接触,改善电池填充因子,从而提升电池的转换效率。
示例性地,将硼扩散后的掺杂源去除的方法包括:将硼扩散后的掺杂源氧化成硼硅玻璃进行去除。
将硼扩散后的掺杂源氧化成硼硅玻璃后,更加方便去除,只需采用氢氟酸就能将硼硅玻璃去除。需要说明的是,去除的掺杂源经过反应变成了硼硅玻璃,与硼扩散前的掺杂源不同。
第二方面,本申请实施例提供一种电池的制备方法,其包括本申请实施例的选择性发射极的制备方法。
示例性地,在电池的制备过程中,可在选择性发射极的表面镀氮化硅膜减反层,然后制作正电极和背电极。需要说明的是,本申请实施例电池的制备方法不做具体限定,只要包含本申请实施例的选择性发射极的制备方法的步骤即可,后续工艺可根据实际需求进行选择。
第三方面,本申请实施例提供一种电池,其由本申请实施例的电池的制备方法制得。
以下结合实施例对本申请的选择性发射极的制备方法、电池的制备方法以及电池作进一步的详细描述。
实施例1
本申请实施例提供一种选择性发射极,其包括以下制备步骤:
S01、在制绒后的硅片11正面采用PECVD的方法沉积厚度为3nm的二氧化硅薄膜作为介质掩膜12。
S02、采用皮秒激光将栅线区的介质掩膜12烧蚀去除,其中,激光波长为532nm,单脉冲能量密度为1J/cm2,扫描速度为10m/s。
S03、采用PECVD的方法在非栅线区的硅片11表面和栅线区的介质掩膜12表面沉积厚度为50nm的掺硼非晶硅层13,硼掺杂浓度为5×1020个/cm3
S04、采用高温扩散的方式将掺硼非晶硅层13中的硼激活并扩散入硅片11中,其中,硼扩散的温度为1000℃,时间为90分钟。扩散过程中通入氧气,对表面进行氧化,使得掺硼非晶硅转变为硼硅玻璃。
S05、利用氢氟酸进行表面清洗,去除表面硼硅玻璃及非栅线区的介质掩膜12。
实施例2
本申请实施例提供一种选择性发射极,其包括以下制备步骤:
S01、在制绒后的硅片11正面采用PECVD的方法沉积厚度为5nm的二氧化硅薄膜作为介质掩膜12。
S02、采用皮秒激光将栅线区的介质掩膜12烧蚀去除,其中,激光波长为532nm,单脉冲能量密度为1J/cm2,扫描速度为10m/s。
S03、采用PECVD的方法在非栅线区的硅片11表面和栅线区的介质掩膜12表面沉积厚度为50nm的掺硼非晶硅层13,硼掺杂浓度为5×1020个/cm3
S04、采用高温扩散的方式将掺硼非晶硅层13中的硼激活并扩散入硅片11中,其中,硼扩散的温度为1000℃,时间为90分钟。扩散过程中通入氧气,对表面进行氧化,使得掺硼非晶硅转变为硼硅玻璃。
S05、利用氢氟酸进行表面清洗,去除表面硼硅玻璃及非栅线区的介质掩膜12。
实施例3
本申请实施例提供一种选择性发射极,请参照图10,其包括以下制备步骤:
S1、在制绒后的硅片11正面采用PECVD的方法沉积厚度为3nm的二氧化硅薄膜作为介质掩膜12。
S2、采用PECVD的方法在介质掩膜12表面沉积厚度为50nm的掺硼非晶硅层13,硼掺杂浓度为5×1020个/cm3
S3、利用激光烧蚀栅线区的掺硼非晶硅层13和介质掩膜12并形成掺杂层14,其中,激光波长为532nm,单脉冲能量密度为1J/cm2,扫描速度为10m/s。
S4、采用高温扩散的方式将掺硼非晶硅层13和掺杂层14中的硼激活并扩散入硅片11中,其中,硼扩散的温度为1000℃,时间为90分钟。扩散过程中通入氧气,对表面进行氧化,使得掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅转变为硼硅玻璃。
S5、利用氢氟酸进行表面清洗,去除表面硼硅玻璃及非栅线区的介质掩膜12。
实施例4
本申请实施例提供一种选择性发射极,其制备方法与实施例1基本相同,其不同之处仅在于步骤S02中的激光单脉冲能量密度为0.9J/cm2,扫描速度为14m/s。
实施例5
本申请实施例提供一种选择性发射极,其制备方法与实施例1基本相同,其不同之处仅在于步骤S02中的激光单脉冲能量密度为0.6J/cm2,扫描速度为7m/s。
实施例6
实施例6提供一种选择性发射极,其制备方法与实施例1基本相同,其不同之处仅在于步骤S02中的激光单脉冲能量密度为0.1J/cm2,扫描速度为40m/s。
实施例7
实施例7提供一种选择性发射极,其制备方法与实施例1基本相同,其不同之处仅在于步骤S02中的激光单脉冲能量密度为2J/cm2,扫描速度为1m/s。
实施例8
本申请实施例提供一种选择性发射极,其制备方法与实施例3基本相同,其不同之处仅在于步骤S3中的激光单脉冲能量密度为0.9J/cm2,扫描速度为14m/s。
实施例9
本申请实施例提供一种选择性发射极,其制备方法与实施例3基本相同,其不同之处仅在于步骤S3中的激光单脉冲能量密度为0.6J/cm2,扫描速度为7m/s。
实施例10
本申请实施例提供一种选择性发射极,其制备方法与实施例3基本相同,其不同之处仅在于步骤S3中的激光单脉冲能量密度为0.1J/cm2,扫描速度为40m/s。
实施例11
本申请实施例提供一种选择性发射极,其制备方法与实施例3基本相同,其不同之处仅在于步骤S3中的激光单脉冲能量密度为2J/cm2,扫描速度为1m/s。
对比例1
对比例1提供一种发射极的制备方法,其包括以下步骤:
S01、采用高温扩散的方式在硅片表面形成硼硅玻璃,并将硼硅玻璃层中的硼激活并扩散入硅片中,其中,硼扩散的温度为1030℃,时间为180分钟。
S02、利用氢氟酸进行表面清洗,去除表面硼硅玻璃及介质掩膜。
对比例2
对比例2提供一种发射极的制备方法,包括以下制备步骤:
S01、在制绒后的硅片正面采用PECVD的方法沉积厚度为25nm的二氧化硅薄膜作为介质掩膜。
S02、采用高温扩散的方式在硅片表面形成硼硅玻璃,并将硼硅玻璃层中的硼激活并扩散入硅片中,其中,硼扩散的温度为1030℃,时间为180分钟。
S03、利用氢氟酸进行表面清洗,去除表面硼硅玻璃及介质掩膜。
对比例3
对比例3提供一种发射极的制备方法,包括以下制备步骤:
S01、在制绒后的硅片正面采用PECVD的方法沉积厚度为75nm的二氧化硅薄膜作为介质掩膜。
S02、采用高温扩散的方式在硅片表面形成硼硅玻璃,并将硼硅玻璃层中的硼激活并扩散入硅片中,其中,硼扩散的温度为1030℃,时间为180分钟。
S03、利用氢氟酸进行表面清洗,去除表面硼硅玻璃及介质掩膜。
试验例1
对实施例1、实施例2的选择性发射极以及对比例1~对比例3的发射极进行方阻测试,其结果分别如表1和表2所示。需要说明的是,对比例1~对比例3的发射极每个对比例分别选择了3个试样进行了测试。
表1.实施例1~2的选择性发射极的方阻
实施例1 实施例2
栅线区/(Ω/□) 88 82
非栅线区/(Ω/□) 144 180
从表1的结果可以看出,本申请实施例的选择性发射极的制备方法在介质掩膜较薄时也能实现局部重掺杂和局部轻掺杂。
表2.对比例1~3的发射极的方阻
Figure BDA0002827638930000131
Figure BDA0002827638930000141
从表2的结果可以看出,对比例2的介质掩膜12层为25nm时,相较于对比例1不设置介质掩膜层的方案,其方阻变化不大;对比例3的介质掩膜为75nm时,相较于对比例1不设置介质掩膜层的方案,其方阻变化较大,说明了利用硼硅玻璃作为掺杂源进行硼掺杂时,需要较厚的介质掩膜才能起到阻挡作用,介质掩膜厚度较薄时,不能起到阻挡的作用。
试验例2
采用电化学微分电容电压的测试方法测试实施例1和实施例2的选择性发射极的不同表面浓度的硼在硅片中的扩散分布,其结果如图9和图10所示。
结果分析:从图9和图10中均可以看出,栅线区和非栅线区的结深不同,掺杂浓度也不同,说明了本申请实施例的选择性发射极的制备方法均能够成功得到选择性发射极,其中,栅线区的高浓度深结有利于接触,非栅线区的低浓度浅结有利于钝化。
试验例3
对实施例4-7的栅线区进行了接触及钝化性能表征(具体做法为:TLM法测试接触电阻;整面打激光后整面印刷浆料,烧结后采用盐酸清洗掉浆料后测试栅线区钝化性能),其结果如表3所示。
表3.实施例4~7的栅线区接触及钝化性能
实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
饱和电流密度/(fA) 613 635 872 775
接触电阻率(Ω·cm<sup>2</sup>) 3.3×10<sup>-3</sup> 3.5×10<sup>-3</sup> 6.7×10<sup>-3</sup> 2.9×10<sup>-3</sup>
结果分析:从表3的结果可以看出,当激光的能量较低,扫描速度较快时,栅线区的饱和电流密度较高(钝化性能差),且接触电阻率较高(接触性能差);而当激光的能量较高,扫描速度较低时,容易造成硅片损伤,同样造成钝化性能降低。
以上所述仅为本申请的具体实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种选择性发射极的制备方法,其特征在于,包括:
在非栅线区的制绒后的硅片表面形成介质掩膜,在所述介质掩膜表面形成掺硼非晶硅层;
在所述栅线区的制绒后的所述硅片表面形成掺杂层,所述掺杂层含有掺硼非晶硅和/或掺硼晶体硅;
以所述掺硼非晶硅层和所述掺杂层作为掺杂源,采用高温扩散的方式将所述掺杂源中的硼扩散入所述硅片,以在所述栅线区形成重掺杂,在所述非栅线区形成轻掺杂。
2.根据权利要求1所述的选择性发射极的制备方法,其特征在于,所述在非栅线区的制绒后的硅片表面形成介质掩膜,在所述介质掩膜表面形成掺硼非晶硅层,并在所述栅线区的制绒后的所述硅片表面形成掺杂层的步骤包括:
在制绒后的硅片表面形成介质掩膜,将所述栅线区的所述介质掩膜去除,然后沉积掺硼非晶硅,以在所述非栅线区的所述介质掩膜表面形成所述掺硼非晶硅层,并在所述栅线区的所述硅片表面形成所述掺杂层。
3.根据权利要求2所述的选择性发射极的制备方法,其特征在于,将所述栅线区的所述介质掩膜去除的方法为激光烧蚀。
4.根据权利要求1所述的选择性发射极的制备方法,其特征在于,所述在非栅线区的制绒后的硅片表面形成介质掩膜,在所述介质掩膜表面形成掺硼非晶硅层,并在所述栅线区的制绒后的所述硅片表面形成掺杂层的步骤包括:
在制绒后的硅片表面形成介质掩膜,在所述介质掩膜的表面形成掺硼非晶硅层,利用激光烧蚀所述栅线区的所述掺硼非晶硅层和所述介质掩膜,以在所述非栅线区的所述介质掩膜表面形成所述掺硼非晶硅层,并在所述栅线区的所述硅片表面形成所述掺杂层。
5.根据权利要求3或4所述的选择性发射极的制备方法,其特征在于,所述激光烧蚀的激光单脉冲能量密度为0.2~2J/cm2,扫描速度为2.5~20m/s。
6.根据权利要求1~4任一项所述的选择性发射极的制备方法,其特征在于,所述硼扩散的温度为900℃~1100℃,扩散时间为30min~240min。
7.根据权利要求1~4任一项所述的选择性发射极的制备方法,其特征在于,所述介质掩膜的厚度为0.5~30nm。
8.根据权利要求1~4任一项所述的选择性发射极的制备方法,其特征在于,所述掺硼非晶硅层的厚度为5~100nm。
9.根据权利要求8所述的选择性发射极的制备方法,其特征在于,所述掺硼非晶硅层中的硼掺杂浓度为1×1018个/cm3~1×1021个/cm3
10.根据权利要求1~4任一项所述的选择性发射极的制备方法,其特征在于,所述介质掩膜选自二氧化硅膜或氮化硅膜。
11.根据权利要求1~4任一项所述的选择性发射极的制备方法,其特征在于,将所述掺杂源中的硼扩散入所述硅片后,还包括将硼扩散后的所述掺杂源和所述非栅线区的所述介质掩膜去除;可选地,将硼扩散后的所述掺杂源去除的方法包括:将硼扩散后的所述掺杂源氧化成硼硅玻璃进行去除。
12.一种电池的制备方法,其特征在于,其包括如权利要求1~11任一项所述的选择性发射极的制备方法。
13.一种电池,其特征在于,其由权利要求12所述的电池的制备方法制得。
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