一种提升太阳能电池转换效率的SE工艺的制作方法

一种提升太阳能电池转换效率的se工艺
技术领域
1.本发明属于太阳能电池技术领域，尤其是涉及一种提升太阳能电池转换效率的se工艺。

背景技术：

2.太阳能电池生产过程中，为了高的转换效率，在扩散后增加了se工序，主要目的是将psg(磷硅玻璃)内的磷原子在激光的作用下进行进一步选择性掺杂到硅片表面，在网版副栅线下方形成重掺区域并与副栅线进行匹配，改善欧姆接触，非重掺区域保持较高方阻。也就是说重掺损失光电转换性能但改善欧姆接触，轻掺有较好的光电转换性能但损害欧姆接触，同时由于丝网印刷时网版在不同寿命时栅线的位置会有一定位移，所以se重掺区域的宽度往往远大于副栅线宽度，否则副栅线与se重掺区域会失配导致欧姆接触差，造成低效和el不良。
3.一般se重掺区域的设计为方形光斑相切形成一条长方形的重掺区域，宽度为副栅线宽度的2-3倍，除副栅线宽度区域外，多出来的部分实际是浪费的，会造成一定的效率损失。

技术实现要素：

4.本发明要解决的问题是提供一种提升太阳能电池转换效率的se工艺，有效的解决现有技术中se重掺区域的设计为方形光斑相切形成一条长方形的重掺区域，宽度为副栅线宽度的2-3倍，除副栅线宽度区域外，多出来的部分实际是浪费的，造成一定的效率损失的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种提升太阳能电池转换效率的se工艺，包括：
6.对制绒后的硅基体进行磷扩散处理，形成磷硅玻璃层；
7.对应栅线波动区域在所述磷硅玻璃层上进行激光光斑照射，能够激活所述光斑处的所述磷硅玻璃层中的磷离子，形成重掺；其中，
8.所述光斑交错设置；
9.去除所述磷硅玻璃层，掺杂完成。
10.进一步的，相邻所述光斑之间抵接或搭接设置。
11.进一步的，所述光斑的宽度设置为x1，所述栅线波动区域的宽度设置为x2，
12.进一步的，栅线印刷区域宽度设置为x3，2x1≥x2+x3。
13.进一步的，所述激光光斑的能量为0.5-2w。
14.进一步的，掺杂后的所述硅基体的方阻值为30-50ω/sqr。
15.进一步的，使用hf去除所述硼硅玻璃层。
16.进一步的，所述hf的浓度为5-15％。
17.采用上述技术方案，在保证副栅套印宽度的前提下减小重掺区域的面积，将se激光光斑由光斑相切整齐排列，改成交错排列且不一定相切的光斑，在保证栅线能够落在重掺区域的前提下，减少重掺面积1-25％。
18.采用上述技术方案，通过降低重掺区域的方阻来满足欧姆接触效果，提高转换效率，se后掺杂方阻由原来的50-70ω/sqr，调整为30-50ω/sqr。
附图说明
19.图1是本发明对比例一种提升太阳能电池转换效率的se工艺原光斑位置
20.图2是本发明实施例一种提升太阳能电池转换效率的se工艺现光斑位置
21.图中：
22.1、栅线印刷区域2、栅线波动区域
具体实施方式
23.下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：
24.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“抵接”、“搭接”应做广义理解；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.如图2一种提升太阳能电池转换效率的se工艺现光斑位置所示，一种提升太阳能电池转换效率的se工艺，包括：
26.s1：对制绒、氧化后的硅基体进行磷扩散处理，其氧化后形成的氧化层与磷源接触形成磷硅玻璃层；
27.在形成磷硅玻璃层之前，通入氧气，对硅基体表面进行氧化，形成氧化硅层，一些可行的实施例中，通入的氧气流量为500-1000ml/min，氧化的时间为100-200s，优选地，氧化的时间为120-180s，更优选地，氧化的时间为130、140、150、160、170s；氧化的温度为750-800℃，优选地，氧化的温度为760、770、780、790、800℃；
28.在通入氧气的同时还需通入保护气体，其中，保护气体的流量为19000-20000ml/min；
29.氧化硅层与磷源接触形成磷硅玻璃层，在通入磷源的同时还需通入氧气和保护气体，其中，一些可行的实施例中，磷源为三氯氧磷和保护气体的混合气，磷源的流量为100-150ml/min，氧气的流量为500-1000ml/min，保护气体的流量为18850-20000ml/min，扩散时间为2200-4900s。
30.s2：对准磷硅玻璃层上的栅线波动区域2交错进行激光光斑的照射，能够激活光斑处的磷硅玻璃层中的磷离子，形成重掺；其中，
31.光斑交错设置；
32.栅线波动区域2一般为矩形，根据栅线的印刷区域1进行设定，一些可行的实施例中，栅线波动区域2的宽度为栅线印刷区域1的2-3倍，因在栅线丝网印刷过程中，网版在不同寿命时栅线的位置会有一定位移，所以se重掺区域的宽度往往远大于副栅线宽度，但是多余的重掺区域会造成一定的效率损失，因此在本实施例中，光斑为交错设置，相较于之前在全部栅线波动区域2内全部打上光斑，光斑交错设置能够减少重掺区域的面积，即能够有效的提高太阳能电池的效率；
33.一些可行的实施例中，光斑的形状可以设置为矩形、梯形等其他形状，一般设置为矩形，其长度不限，优选的，由于栅线的整体呈矩形，为方便计算，光斑的形状一般设置为方形光斑，可根据se重掺激光器进行调整；光斑的宽度设置为x1，栅线波动区域2的宽度设置为x2；
[0034][0035]
即光斑在宽度上至少要占有一半的长度，实际上也是一侧的光斑至少要大于栅线波动区域2四分之一的面积，
[0036]
栅线印刷区域1宽度设置为x3，
[0037]
2x1≥x2+x3；
[0038]
即为了使得栅线印刷区域1能够保证基本的重掺，因栅线印刷区域1沿栅线波动区域2的中心线对称设置，x1应至少设置为即至少能够覆盖栅线能够在栅线印刷区域1印刷的情况，其余情况还有剩余的重掺部分作为备用部分，未能印刷到的情况为极少数，并不影响太阳能电池正常使用以及其正常效率；
[0039]
一些可行的实施例中，光斑之间抵接或搭接设置，即光斑之间不会有缝隙出现，保证重掺区域的连续性。
[0040]
一些可行的实施例中，激光光斑的能量为0.5-2w。
[0041]
其重掺的原理为：当光斑打到磷硅玻璃层上时，其热量使磷硅玻璃层变成熔融状态，激活该部分的磷离子，提高该部分的磷离子掺杂浓度，使其相对于其余部分为重度掺杂；掺杂后的硅基体的方阻值为30-50ω/sqr。
[0042]
s3：去除磷硅玻璃层，掺杂完成；
[0043]
使用hf去除硼硅玻璃层；一些可行的实施例中，hf的浓度为5-15％。在保证副栅套印宽度的前提下减小重掺区域的面积，本发明通过将se激光光斑由光斑相切整齐排列，改成交错排列且不一定相切的光斑，在保证栅线能够落在重掺区域的前提下，减少重掺面积0-30％，且通过降低重掺区域的方阻来满足欧姆接触效果，se后掺杂方阻由原来的50-70ω/sqr，调整为30-50ω/sqr。
[0044]
下面列举几个具体实施例和对比例：
[0045]
实施例1
[0046]
s1：对制绒后的硅基体进行磷扩散处理，形成磷硅玻璃层；
[0047]
在形成磷硅玻璃层之前，通入氧气，对硅基体表面进行氧化，形成氧化硅层，通入的氧气流量为500ml/min，氧化的时间为200s，
[0048]
在通入氧气的同时还需通入保护气体，其中，保护气体的流量为19000ml/min；氧
化硅层与磷源接触形成磷硅玻璃层，在通入磷源的同时还需通入氧气和保护气体，其中，磷源为三氯氧磷和保护气体的混合气，磷源的流量为100ml/min，氧气的流量为500ml/min，保护气体的流量为18850ml/min，扩散时间为4900s。
[0049]
s2：对准磷硅玻璃层上的栅线波动区域2交错进行激光光斑的照射，能够激活光斑处的磷硅玻璃层中的磷离子，形成重掺；其中，
[0050]
光斑交错设置；
[0051]
栅线波动区域2一般为矩形，根据栅线的印刷区域1进行设定，一些可行的实施例中，栅线波动区域2的宽度为栅线印刷区域1的2倍，因在栅线丝网印刷过程中，网版在不同寿命时栅线的位置会有一定位移，所以se重掺区域的宽度往往远大于副栅线宽度，但是多余的重掺区域会造成一定的效率损失，因此在本实施例中，光斑为交错设置，相较于之前在全部栅线波动区域2内全部打上光斑，光斑交错设置能够减少重掺区域的面积，即能够有效的提高太阳能电池的效率；
[0052]
光斑的形状可以设置为矩方形光斑，可根据se重掺激光器进行调整；光斑的宽度设置为x1，栅线波动区域2的宽度设置为x2；
[0053]
栅线印刷区域1宽度设置为x3，
[0054]
2x1＝x2+x3；
[0055]
即为了使得栅线印刷区域1能够保证基本的重掺，因栅线印刷区域1沿栅线波动区域2的中心线对称设置，x1应设置为即至少能够覆盖栅线能够在栅线印刷区域1印刷的情况，其余情况还有剩余的重掺部分作为备用部分，未能印刷到的情况为极少数，并不影响太阳能电池正常使用以及其正常效率；
[0056]
在本实施例中，栅线波动区域2的宽度为栅线印刷区域1的2倍，设栅线长度为s，其重掺的面积为即75％的栅线波动区域2。
[0057]
光斑之间抵接设置，即光斑之间不会有缝隙出现，保证重掺区域的连续性。
[0058]
激光光斑的能量为0.5-2w。
[0059]
其重掺的原理为：当光斑打到磷硅玻璃层上时，其热量使磷硅玻璃层相接的硅变成熔融状态，激活该部分的磷离子，提高该部分的磷离子掺杂浓度，使其相对于其余部分为重度掺杂；掺杂后的硅基体的方阻值为30-50ω/sqr。
[0060]
s3：去除磷硅玻璃层，掺杂完成；
[0061]
使用hf去除硼硅玻璃层；一些可行的实施例中，hf的浓度为5％。
[0062]
对比例1
[0063]
如图1所示，其余步骤均与实施例1一致，除光斑为并列设置，且光斑的宽度与栅线波动区域2宽度一致，即其重掺面积为sx2，即100％的栅线波动区域2。
[0064]
实施例1相较于对比例1其节省的重掺面积为25％的栅线波动区域2，能够在保证与栅线有良好的套印且有良好欧姆接触效果的前提下，提高转换效率。
[0065]
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种提升太阳能电池转换效率的se工艺，包括：对制绒后的硅基体进行磷扩散处理，形成磷硅玻璃层；对应栅线波动区域在所述磷硅玻璃层上进行激光光斑照射，能够激活所述光斑处的所述磷硅玻璃层中的磷离子，形成重掺；其中，所述光斑交错设置；去除所述磷硅玻璃层，掺杂完成。2.根据权利要求1所述的一种提升太阳能电池转换效率的se工艺，其特征在于：相邻所述光斑之间抵接或搭接设置。3.根据权利要求1或2所述的一种提升太阳能电池转换效率的se工艺，其特征在于：所述光斑的宽度设置为x1，所述栅线波动区域的宽度设置为x2，4.根据权利要求3所述的一种提升太阳能电池转换效率的se工艺，其特征在于：栅线印刷区域宽度设置为x3，2x1≥x2+x3。5.根据权利要求1所述的一种提升太阳能电池转换效率的se工艺，其特征在于：所述激光光斑的能量为0.5-2w。6.根据权利要求1所述的一种提升太阳能电池转换效率的se工艺，其特征在于：掺杂后的所述硅基体的方阻值为30-50ω/sqr。7.根据权利要求1所述的一种提升太阳能电池转换效率的se工艺，其特征在于：使用hf去除所述磷硅玻璃层。8.根据权利要求7所述的一种提升太阳能电池转换效率的se工艺，其特征在于：所述hf的浓度为5-15％。

技术总结

本发明提供一种提升太阳能电池转换效率的SE工艺，包括：对制绒的硅基体进行磷扩散处理，其氧化后形成磷硅玻璃层；对应栅线波动区域在所述磷硅玻璃层上进行激光光斑照射，能够激活所述光斑处的所述磷硅玻璃层中的磷离子，形成重掺；其中，所述光斑交错设置；去除所述磷硅玻璃层，掺杂完成。本发明的有益效果是在保证副栅套印宽度的前提下减小重掺区域的面积，将SE激光光斑由光斑相切整齐排列，改成交错排列且不一定相切的光斑，在保证栅线能够落在重掺区域的前提下，减少重掺面积1-25％。25％。25％。