一种选择性发射极的制备方法与流程

1.本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种选择性发射极的制备方法。


背景技术：

2.太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件，要想获得高效率的太阳能电池，其表面必须具有良好的钝化和较低的表面复合速率，从而获得较高的开压、电流和效率。
3.而现有技术中通常采用扩散和激光推进的方法制备选择性发射极，但是在激光推进过程中激光会对太阳能电池的硅基底晶格造成损伤，进而无法降低载流子的复合，而复合较高会使选择性发射极的开压性能降低，从而使制备的选择性发射极的性能较低。
4.再者，选择激光推进技术制备硼选择性发射极需要制备高浓度的硼或者含硼的化合物，但是由于硼在硅中的固溶度较低，且由于基底上非印刷金属电极区域需要制备成高方阻，并且结深和浓度都需要控制，因此无法同时保证全域制备高方阻和较高浓度的硼层。


技术实现要素：

5.本发明提供一种选择性发射极的制备方法，以解决现有采用激光推进的方式制备的选择性发射极的复合及开压等性能较低。
6.本发明一方面提供了一种选择性发射极的制备方法，包括：包括：
7.s1，提供太阳能电池硅基底；
8.s2，在所述太阳能电池硅基底的预设区域印刷硅浆体材料；
9.s3，将步骤s2后的所述太阳能电池硅基底置于石英舟上，然后放入高温扩散炉中进行一次升温，并通入含硼源的气态或汽液态，以致在所述太阳能电池硅基底上沉积硼；
10.s4，所述高温扩散炉进行二次升温，完成硼在所述太阳能电池硅基底内部的掺杂，得到所述选择性发射极。
11.可选地，所述硼源包括：bcl3或含bbr3的氮气，所述通入含硼源的气态或汽液态的流量为50sccm-1000sccm。
12.可选地，所述硅浆体材料包括：纳米硅粉和有机溶剂；所述纳米硅粉的粒径为1nm-5000nm；所述有机溶剂包括1种-50种。
13.可选地，在所述太阳能电池硅基底的预设区域印刷硅浆体材料的宽度为1μm-5mm。
14.可选地，所述一次升温的温度为600℃-1000℃；所述二次升温的温度为800℃-1100℃；所述二次升温后的温度大于所述一次升温后的温度。
15.本发明另一方面提供一种选择性发射极的制备方法，包括：
16.s1，提供太阳能电池硅基底；
17.s2，在所述太阳能电池硅基底的预设区域印刷含硼粒子的硅浆体材料；
18.s3，将步骤s2后的所述太阳能电池硅基底置于石英舟上，然后放入高温扩散炉中进行升温，并通入氮气，以致在所述太阳能电池硅基底上沉积硼；
19.s4，所述高温扩散炉进行降温，完成硼在所述太阳能电池硅基底内部的掺杂，得到所述选择性发射极。
20.可选地，所述含硼粒子包括：硼或氧化硼。
21.可选地，所述太阳能电池硅基底的表面形貌包括：制绒、刻蚀或抛光。
22.可选地，在步骤s4中，所述降温的温度为700℃-950℃；所述降温后的温度小于步骤s3中升温后的温度。
23.可选地，所述氮气的流量为1slm-30slm。
24.综上所述，本发明实施例提供的一种选择性发射极的制备方法，包括：s1，提供太阳能电池硅基底；s2，在所述太阳能电池硅基底的预设区域印刷硅浆体材料；s3，将步骤s2后的所述太阳能电池硅基底置于石英舟上，然后放入高温扩散炉中进行一次升温，并通入含硼源的气态或汽液态，以致在所述太阳能电池硅基底上沉积硼；s4，所述高温扩散炉进行二次升温，完成硼在所述太阳能电池硅基底内部的掺杂，得到所述选择性发射极。本发明实施例提供的选择性发射极的制备方法，采用高温掺杂硼，提高选择性发射极的性能。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本发明实施例一提供的一种选择性发射极的制备方法的流程图；
27.图2是本发明实施例一提供的选择性发射极制备完硼掺杂的示意图；
28.图3是本发明实施例一提供的选择性发射极制备完金属电极制备的示意图；
29.图4是本发明实施例二提供的另一种选择性发射极的制备方法的流程图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例一
32.参照图1，示出了本发明实施例提供的一种选择性发射极的制备方法，包括：
33.s1，提供太阳能电池硅基底10。
34.在本发明实施例中，参照图2，其中，太阳能电池硅基底10是经过洁净处理，太阳能电池硅基底10的表面形貌包括：制绒、刻蚀或抛光。
35.s2，在所述太阳能电池硅基底的预设区域印刷硅浆体材料20。
36.其中，参照图2和3，预设区域是指后续在选择性发射极制备完成后，要在对应的该区域上制备金属电极。当选择性发射极制备完成后，将多余的硅浆体材料20进行清洗，清洗后，在预设区域制备金属电极30。
37.在本发明实施例中，预设区域的宽度大于需要印刷的金属电极30的宽度。
38.在本发明实施例中，在所述太阳能电池硅基底的预设区域印刷硅浆体材料的宽度为1μm-5mm。
39.在本发明实施例中，所述硅浆体材料包括：纳米硅粉和有机溶剂；所述纳米硅粉的粒径为1nm-5000nm；所述有机溶剂包括1种-50种。
40.其中，该硅浆体材料不含有硼及硼的化合物。
41.在本发明实施例中，有机溶剂包括：松油醇、和/或乙基纤维素、和/或丁基卡必醇、和/或卵磷脂。在本发明实施例中，有机溶剂还可以是其他材料，在此不加以限定。
42.s3，将步骤s2后的所述太阳能电池硅基底置于石英舟上，然后放入高温扩散炉中进行一次升温，并通入含硼源的气态或汽液态，以致在所述太阳能电池硅基底上沉积硼。
43.在本发明实施例中，硼源包括：bcl3或含bbr3的氮气，所述通入含硼源的气态或汽液态的流量为50sccm-1000sccm。
44.其中，通入含硼源的气态或汽液态的流量优选为100sccm-500sccm。
45.在本发明实施例中，所述一次升温的温度为600℃-1000℃；所述二次升温的温度为800℃-1100℃；所述二次升温后的温度大于所述一次升温后的温度。
46.其中，一次升温温度优选800℃-900℃；二次升温的温度优选950℃-1000℃。
47.s4，所述高温扩散炉进行二次升温，完成硼在所述太阳能电池硅基底内部的掺杂，得到所述选择性发射极。
48.在本发明实施例中，也可以采用pvd(物理气相沉积)技术在太阳能电池硅基底掺杂硼，在此对具体工艺不加以限定。
49.在本发明实施例中，参照图2，太阳能电池硅基底10在掺杂完硼后，包括：未掺杂硼的硅基底11，浅掺杂硼的硅基底12和重掺杂硼的硅基底13。
50.综上所述，本发明实施例提供的一种选择性发射极的制备方法，包括：s1，提供太阳能电池硅基底；s2，在所述太阳能电池硅基底的预设区域印刷硅浆体材料；s3，将步骤s2后的所述太阳能电池硅基底置于石英舟上，然后放入高温扩散炉中进行一次升温，并通入含硼源的气态或汽液态，以致在所述太阳能电池硅基底上沉积硼；s4，所述高温扩散炉进行二次升温，完成硼在所述太阳能电池硅基底内部的掺杂，得到所述选择性发射极。本发明实施例提供的选择性发射极的制备方法，采用高温掺杂硼，提高选择性发射极的性能。
51.实施例二
52.图4示出本发明实施例提供了本发明另一方面在于提供一种选择性发射极的制备方法，该方法包括：
53.s1，提供太阳能电池硅基底。
54.在本发明实施例中，所述太阳能电池硅基底的表面形貌包括：制绒、刻蚀或抛光。
55.参照图2，其中，太阳能电池硅基底10是经过洁净处理，
56.s2，在所述太阳能电池硅基底的预设区域印刷含硼粒子的硅浆体材料。
57.在本发明实施例中，所述含硼粒子包括：硼或氧化硼。其中，含硼粒子的硅浆体材料包括：纳米硅粉和有机溶剂以及硼或氧化硼。
58.所述纳米硅粉的粒径为1nm-5000nm；所述有机溶剂包括1种-50种。
59.在本发明实施例中，有机溶剂包括：松油醇、和/或乙基纤维素、和/或丁基卡必醇、和/或卵磷脂。在本发明实施例中，有机溶剂还可以是其他材料，在此不加以限定。
60.其中，参照图2和3，预设区域是指后续在选择性发射极制备完成后，要在对应的该区域上制备金属电极。当选择性发射极制备完成后，将多余的硅浆体材料20进行清洗，清洗后，在预设区域制备金属电极30。
61.在本发明实施例中，预设区域的宽度大于需要印刷的金属电极30的宽度。
62.在本发明实施例中，在所述太阳能电池硅基底的预设区域印刷硅浆体材料的宽度为1μm-5mm。
63.s3，将步骤s2后的所述太阳能电池硅基底置于石英舟上，然后放入高温扩散炉中进行升温，并通入氮气，以致在所述太阳能电池硅基底上沉积硼。
64.在本发明实施例中，所述升温的温度为600℃-1000℃；优选950℃-1000℃。
65.在本发明实施例中，所述氮气的流量为1slm-30slm。
66.s4，所述高温扩散炉进行降温，完成硼在所述太阳能电池硅基底内部的掺杂，得到所述选择性发射极。
67.在本发明实施例中，在步骤s4中，所述降温的温度为700℃-950℃；所述降温后的温度小于步骤s3中升温后的温度。
68.其中，降温的温度优选为850℃-930℃。
69.在本发明实施例中，将高温扩散炉进行降温，将硼在太阳能电池硅基底上进行沉积，并且向太阳能电池硅基底内部进行扩散，完成硼选择性发射极的制备。
70.在本发明实施例中，降温进行硼的沉积，同时在太阳能电池硅基底内部进行扩散硼，实现全域高方阻掺杂，其中，由于印刷硅浆体材料对应的太阳能电池硅基底区域13已经形成低方阻，因此该区域13的方阻对后续制备金属电极等步骤影响较小。
71.在本发明实施例中，参照图2，太阳能电池硅基底10在掺杂完硼后，包括：未掺杂硼的硅基底11，浅掺杂硼的硅基底12和重掺杂硼的硅基底13。
72.综上所述，本发明实施例提供的一种选择性发射极的制备方法，包括：s1，提供太阳能电池硅基底；s2，在所述太阳能电池硅基底的预设区域印刷含硼粒子的硅浆体材料；s3，将步骤s2后的所述太阳能电池硅基底置于石英舟上，然后放入高温扩散炉中进行升温，并通入氮气，以致在所述太阳能电池硅基底上沉积硼；s4，所述高温扩散炉进行降温，完成硼在所述太阳能电池硅基底内部的掺杂，得到所述选择性发射极。本发明实施例提供的选择性发射极的制备方法，采用高温掺杂硼，提高选择性发射极的性能。
73.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的基板的工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
74.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
75.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。