一種高效選擇性發(fā)射極太陽電池激光摻雜掩膜板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種高效選擇性發(fā)射極太陽電池激光摻雜掩膜板，包括一框架，以及平行固定在框架內(nèi)的若干個(gè)三棱柱體，所述三棱柱體的底面為等腰三角形，每個(gè)三棱柱體的側(cè)表面均為聚光面，所述聚光面上鍍有一層反射膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型更加充分的利用激光能量，既能避免藍(lán)光響應(yīng)降低，又可以避免PN結(jié)局部擊穿，在提高激光摻雜效率的同時(shí)也提高了摻雜深度的均勻性，減少了因?yàn)榫植繐诫s導(dǎo)致的電池形變不均勻。
【專利說明】一種高效選擇性發(fā)射極太陽電池激光摻雜掩膜板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光摻雜選擇性發(fā)射極技術(shù)，特別涉及一種高效選擇性發(fā)射極太陽電池激光摻雜掩膜板。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，激光摻雜選擇性發(fā)射極采用的是直接掃描摻雜，不使用任何掩膜設(shè)備。采用普通的高斯光束沿著電極細(xì)柵逐條掃描，由于激光束腰斑半徑大，光束能量密度分布不均勻，中心能量密度大，外圍能量密度小，導(dǎo)致激光直接摻雜法有一定的弊端:重?fù)诫s區(qū)域表面分布較寬，降低了發(fā)射極區(qū)對(duì)短波長光子的吸收，即降低了電池的藍(lán)光響應(yīng)；中心區(qū)域摻雜深度大，容易致使電池N+區(qū)和P+區(qū)形成局部導(dǎo)通，即造成PN結(jié)局部擊穿，從而導(dǎo)致電池失效。此外，傳統(tǒng)的激光摻雜工藝米用高斯光束對(duì)正面電極區(qū)域逐一掃描，每一片電池需要2?3s的時(shí)間，效率偏低。并且會(huì)引起局部高溫導(dǎo)致的電池變形，降低后面掃描的對(duì)準(zhǔn)精度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種既能避免藍(lán)光響應(yīng)降低，又可以避免PN結(jié)局部擊穿的高效選擇性發(fā)射極太陽電池激光摻雜掩膜板。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種高效選擇性發(fā)射極太陽電池激光摻雜掩膜板，包括一框架，以及平行固定在框架內(nèi)的若干個(gè)三棱柱體，所述三棱柱體的底面為等腰三角形，每個(gè)三棱柱體的側(cè)表面均為聚光面，所述聚光面上鍍有一層反射膜。
[0006]本實(shí)用新型還同時(shí)提供了另一種高效選擇性發(fā)射極太陽電池激光摻雜掩膜板，包括一框架，以及平行固定在框架內(nèi)的若干個(gè)類三棱柱體,所述類三棱柱體由一曲線三角形沿著垂直于其所在平面的直線運(yùn)動(dòng)而形成，所述曲線三角形是指兩邊為弧線、一邊為直線的軸對(duì)稱三邊形；每個(gè)類三棱柱體的側(cè)表面均為聚光面，所述聚光面上鍍有一層反射膜。
[0007]本實(shí)用新型采用了一種特殊設(shè)計(jì)的掩膜板，這種掩膜板截面呈W字型，聚光面鍍有高反射膜。上表面對(duì)光束的反射極少，光束一部分直接通過縫隙到達(dá)硅片表面，另外一部分通過斜面反射最終到達(dá)硅片，可以將激光幾乎全部的能量聚集在電極區(qū)，與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，做到了更加充分的利用激光能量。并且由于一次性掃描完成摻雜，不會(huì)引起局部高溫導(dǎo)致的電池變形，從而保證了后面掃描的對(duì)準(zhǔn)精度。
[0008]本實(shí)用新型所使用的掩膜板的聚光面還可以設(shè)置一定的弧度，以調(diào)整激光束作用在硅片表面時(shí)的能量密度，從而實(shí)現(xiàn)不同的摻雜深度。調(diào)整到一定的弧度，可以實(shí)現(xiàn)電極區(qū)均勻摻雜，這樣可以降低高斯光束中心能量密度大導(dǎo)致?lián)诫s深度很大從而PN結(jié)局部擊穿的幾率。調(diào)整掩膜板中三棱柱的密度，可以調(diào)整摻雜寬度，從而可以適當(dāng)減小摻雜寬度，增大光收集區(qū)的面積。【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為激光摻雜掩膜板的部分結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖2為掩膜板的立體圖；
[0011]圖3為掩膜板的正面俯視圖；
[0012]圖4為實(shí)施例一中聚光示意圖；
[0013]圖5為實(shí)施例二中聚光面示意圖；
[0014]圖6為實(shí)施例二中類三棱柱立體示意圖。
[0015]圖中各標(biāo)號(hào)的含義為:1_三棱柱體,2-聚光面，3-框架，4-激光束，類三棱柱體5?！揪唧w實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。
[0017]實(shí)施例一
[0018]一種高效選擇性發(fā)射極太陽電池激光摻雜掩膜板包括一框架3，以及平行固定在框架3內(nèi)的若干個(gè)三棱柱體I,每個(gè)三棱柱體I的底面均為一等腰三角形,每個(gè)三棱柱體I的側(cè)表面均為聚光面2，所述聚光面2上鍍有一層反射膜。
[0019]所述三棱柱體I的制備方法為:
[0020]如圖1-3所示，將一塊157mm*157mm*10mm表面平滑的鋼板按照切割成多個(gè)三棱柱體1，長為157mm,三棱柱體I的截面為等腰三角形,底邊為2.4mm,高為IOmm ;之后在三棱柱體I側(cè)表面的聚光面2 (如圖4所不)鍍一層532nm的高反射膜,最后制備框架3來固定三棱柱，形成掩膜板，并將掩膜板固定。
[0021]實(shí)施例二
[0022]一種高效選擇性發(fā)射極太陽電池激光摻雜掩膜板，包括一框架3，以及平行固定在框架3內(nèi)的若干個(gè)類三棱柱體5，所述類三棱柱體5由一曲線三角形沿著垂直于其所在平面的直線運(yùn)動(dòng)而形成，所述曲線三角形是指兩邊為弧線、一邊為直線的軸對(duì)稱三邊形；每個(gè)類三棱柱體5的側(cè)表面均為聚光面2，所述聚光面2上鍍有一層反射膜；
[0023]所述掩膜板的制備方法為:
[0024]如圖1-3所示，將一塊157mm*157mm*10mm表面平滑的鋼板切割成多個(gè)三棱柱體1，長為157mm，三棱柱截面為等腰三角形，底邊為2.3mm,高為IOmm ；
[0025]之后采用激光刻蝕方法將三棱柱體I加工成類三棱柱體5，實(shí)現(xiàn)圖5所示的聚光面
2,在聚光面2 (如圖5所不)上鍍一層532nm的高反射膜；
[0026]最后制備框架3來固定三棱柱，形成掩膜板，并將掩膜板固定。
[0027]以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，但本實(shí)用新型不應(yīng)該局限于該實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。所以凡是不脫離本實(shí)用新型所公開的精神下完成的等效或修改，比如設(shè)計(jì)的掩膜板包括主柵摻雜，或者設(shè)計(jì)兩個(gè)掩膜板將主柵摻雜和細(xì)柵摻雜分兩步進(jìn)行等，都落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高效選擇性發(fā)射極太陽電池激光摻雜掩膜板，其特征在于，包括一框架，以及平行固定在框架內(nèi)的若干個(gè)三棱柱體，所述三棱柱體的底面為等腰三角形，每個(gè)三棱柱體的側(cè)表面均為聚光面，所述聚光面上鍍有一層反射膜。
2.一種高效選擇性發(fā)射極太陽電池激光摻雜掩膜板，其特征在于，包括一框架，以及平行固定在框架內(nèi)的若干個(gè)類三棱柱體，所述類三棱柱體由一曲線三角形沿著垂直于其所在平面的直線運(yùn)動(dòng)而形成，所述曲線三角形是指兩邊為弧線、一邊為直線的軸對(duì)稱三邊形；每個(gè)類三棱柱體的側(cè)表面均為聚光面，所述聚光面上鍍有一層反射膜。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK203674244SQ201320868161
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】王雪, 秦應(yīng)雄, 張洋, 余建堤, 談賢杰, 周日發(fā) 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)溫州先進(jìn)制造技術(shù)研究院