一种多晶掺镓硅片及其制备方法和太阳电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108315819A(43)申请公布日2018.07.24(21)申请号201810084907.9(22)申请日2018.01.29(71)申请人泰州隆基乐叶光伏科技有限公司地址225314江苏省泰州市海陵区兴泰南路268号(72)发明人李华靳玉鹏(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人张弘(51)Int.Cl.C30B29/06(2006.01)C30B28/06(2006.01)H01L31/0288(2006.01)H01L31/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种多晶掺镓硅片及其制备方法和太阳电池(57)摘要本发明公开了一种多晶掺镓硅片及其制备方法和太阳电池，此多晶硅片中含有镓元素；其中镓元素的浓度为1×1013～1×1017个原子/立方厘米；使用此多晶硅片制备成电池具有较好的效率，以及相对较低的光衰比例。CN108315819ACN108315819A权利要求书1/1页1.一种多晶掺镓硅片，其特征在于：所述的多晶硅片中掺杂有镓元素，镓元素的浓度为1×1013～1×1017个原子/立方厘米，多晶硅片的导电类型为p型。2.根据权利要求1所述的多晶掺镓硅片，其特征在于，所述的多晶硅片的电阻率为0.2～6.0ohm·cm。3.根据权利要求1所述的多晶掺镓硅片，其特征在于，所述的多晶硅片的少数载流子寿命≥15μs。4.根据权利要求1所述的多晶掺镓硅片，其特征在于，所述的多晶硅片的形状为正方形，正方形对边距为125mm～180mm。5.根据权利要求1所述的多晶掺镓硅片，其特征在于，所述的多晶硅片还可进一步掺杂有硼元素，硼元素的掺杂浓度为1×1013～1×1017个原子/立方厘米。6.权利要求1至5任意一项所述的多晶掺镓硅片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将硅料装入坩埚中，并按相应的浓度需求加入含镓物质；2)在保护气体氛围下加热使得上述材料熔化；3)通过长晶退火冷却完成硅锭的形成；4)多晶硅锭进行切方、切片以及清洗，完成硅片制备。7.一种太阳电池，其特征在于，所述的太阳电池的硅基体采用权利要求1至5任意一项所述的多晶掺镓硅片。2CN108315819A说明书1/3页一种多晶掺镓硅片及其制备方法和太阳电池技术领域[0001]本发明涉及太阳电池技术领域，特别涉及一种多晶掺镓硅片及其制备方法和太阳电池。背景技术[0002]目前，随着化石能源的逐渐耗尽，太阳电池作为新的能源替代方案，使用越来越广泛。太阳电池是将太阳的光能转换为电能的装置。太阳电池利用光生伏特原理产生载流子，然后使用电极将载流子引出，从而利于将电能有效利用。[0003]目前光伏产业中的掺硼多晶硅片制成的太阳电池的效率衰减1.5～7％，衰减程度大小取决于硼元素的掺杂浓度、氧含量、电池结构。这种电池的光致衰减产生的本质原因和掺杂基底中的代替位硼原子和多晶硅中间隙态的氧原子在光注入的情况下会形成硼氧复合体。而硼氧复合体是深能级复合中心，这样会降低少数载流子的寿命，从而降低少数载流子的扩散长度，导致太阳电池的效率降低，并且影响电池的长期可靠性。[0004]而硅片作为太阳电池的主要组成部分，其尺寸规格，掺杂浓度，缺陷浓度，少子寿命等的条件对电池的转换效率以及可靠性等有决定性的影响。发明内容[0005]针对以上问题，本发明提供了一种多晶掺镓硅片及其制备方法和太阳电池，这种硅片在太阳电池的表现以及应用前景上可以有更好的表现。[0006]本发明的技术解决方案是：[0007]一种多晶掺镓硅片，所述的多晶硅片中掺杂有镓元素，镓元素的浓度为1×1013～1×1017个原子/立方厘米，多晶硅片的导电类型为p型。[0008]所述的多晶硅片的电阻率为0.2～6.0ohm·cm。[0009]所述的多晶硅片的少数载流子寿命≥15μs。[0010]所述的多晶硅片的形状为正方形，正方形对边距为125mm～180mm。[0011]所述的多晶硅片还可进一步掺杂有硼元素，硼元素的掺杂浓度为1×1013～1×1017个原子/立方厘米。[0012]上述多晶掺镓硅片的制备方法，包括以下步骤：[0013]1)将硅料装入坩埚中，并按相应的浓度需求加入含镓物质；[0014]2)在保护气体氛围下加热使得上述材料熔化；[0015]3)通过长晶退火冷却完成硅锭的形成；[0016]4)多晶硅锭进行切方、切片以及清洗，完成硅片制备。[0017]一种太阳电池，所述的太阳电池的硅基体采用所述的多晶掺镓硅片。[0018]相对于现有技术，本发明具有以下技术效果：[0019]本发明的多晶硅片中掺杂有浓度为1×1013～1×1017个原子/立方厘米的镓，使用上述硅片制备成的电池，由于使用镓来替代全部