激光掺杂及相关损伤研究-杨宁

2018第十四届中国太阳能级硅及光伏发电研讨会 激光掺杂及相关损伤研究 华东理工大学 新能源材料与器件课题组 杨宁 2018-11-09 目录 1.激光与选择性发射极 2.激光磷掺杂 3.激光硼掺杂 4.总结 激光与选择性发射极 掩膜激光技术 电镀技术 对准技术 激光 /SE 刻槽埋栅 +电镀 /化学镀 激光刻蚀 +对准 激光掺杂 +对准 选择性发射极（ SE,selective emitter）：  光吸收区轻掺杂，减少复合；  电极区重掺，降低接触电阻。 刻槽埋栅 +电镀 /化学镀 激光刻蚀 +对准 以发射极制备形成 的 PSG/BSG或者其他 固 /液态源作为掺杂 源 ， 工艺简单 。 激光与选择性发射极 光斑形状由圆形转变成方形，光斑重叠率降低。 光斑形状 圆形光斑高低重叠率均无法实现均匀掺杂。 方形光斑零重叠率可实现均匀掺杂。 激光磷掺杂 以 POCl3扩散后形成的 PSG作为掺杂源，零光斑重叠率时，激光 磷掺杂不会破坏表面金字塔结构。 局部重叠 零重叠 激光磷掺杂 激光磷掺杂在不破坏表面绒面的同时实现重掺，可实现 0.24%的效率提升。 Voc（ mV） Isc（ A） FF（ %） Eff（ %） 单晶 PERC 668.2 9.59 81.97 21.50 单晶 PERC+SE 676.7 9.59 81.81 21.74 激光硼掺杂 以丝印纳米硼墨作为激光掺杂源： 激光硼掺杂 激光掺杂致使硅片表面、体内存在大量缺陷。 3 m/s 4 m/s 5 m/s 多孔硅 位错 激光硼掺杂 硅片熔化后重新结晶时，部分硅材料以非晶态的形式存在。 拉曼特征峰： 晶态： 520 cm-1； 界面态： 500 cm-1； 非晶态： 480 cm-1 。 3 m/s4 m/s 5 m/s 激光硼掺杂 超过 11.13%的硅材料激光掺杂后以非晶态的形式存在。 总结 1. 激光磷掺杂 ， 以 PSG作为掺杂源 ， 激光磷掺杂在不改变表面绒面 结构的同时可以实现重掺 ， 通过附加 SE工艺 ， 可以将 PERC电池 效率提升 0.24%； 2. 激光硼掺杂 ， 以丝 印纳米硼墨作为硼掺杂源 ， 能够实现 ~1E21的 超高掺杂浓度 ， 但是会有大量孔洞 、 位错等缺陷 ， 同时 部分硅材 料激光掺杂后以非晶态的形式存在 。 谢谢！