CN114078977B - 太阳能电池选择性发射极的制备方法和制备设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种太阳能电池选择性发射极的制备方法和制备设备。其中，太阳能电池选择性发射极的制备方法包括：采用第一激光对半成品硅片的预设区域进行预热处理；采用第二激光对半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂，形成重掺杂区，其中，重掺杂区位于预设区域内，且预设区域不小于重掺杂区；第一激光和第二激光为同轴。本申请实施例的太阳能电池选择性发射极的制备方法和制备设备，通过同轴的第一激光和第二激光，分别对半成品硅片的预设区域进行预热处理，以及对半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂形成重掺杂区，能够降低激光加工选择性发射极太阳能电池的生产过程中激光对硅片表面的损伤，进而提高电池的光电转换效率。
Description
技术领域
本申请涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种太阳能电池选择性发射极的制备方法和制备设备。
背景技术
选择性发射极太阳能电池在硅片制绒并扩散后，在电极(印刷栅线)的区域局部重掺杂，可以减小电极与硅片的接触电阻，提升电池的光电转化效率。现有的选择性发射极太阳能电池的制备方法，通常使用浆料印刷，然后采用高温扩散、掩膜刻蚀等方法进行制备。申请CN101950780A公开了一种丝网印刷制作选择发射极电池的方法，该方法涉及两次丝网印刷和一次掩膜扩散，产能低不利于大规模生产。申请CN101820023A公开了一种制备晶体硅太阳能电池选择性发射极的方法，该方法需要在真空中实现局部重掺杂，工艺步骤复杂，成本极高。申请CN102709387A公开了一种选择性发射极刻蚀工艺，该方法使用掩膜版实现局部重掺杂，工艺复杂，且后道工艺难以保证对位精度。申请CN102110743A公开了一种局部激光熔融磷硅玻璃制作选择性发射极太阳电池的方法，该方法使用激光扫描硅片表面的磷硅玻璃实现局部重掺杂，激光存在掺杂不均匀的问题，且较高的激光能量还会损伤硅片。
发明内容
本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
为此，本申请的第一个目的在于提出一种太阳能电池选择性发射极的制备方法，能够降低激光加工选择性发射极太阳能电池的生产过程中激光对硅片表面的损伤,进而提高电池的光电转换效率。
本申请的第二个目的在于提出一种太阳能电池选择性发射极的制备设备。
为了实现上述目的，本申请第一方面实施例提出一种太阳能电池选择性发射极的制备方法，包括：采用第一激光对半成品硅片的预设区域进行预热处理；采用第二激光对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂，形成重掺杂区，其中，所述重掺杂区位于所述预设区域内，且所述预设区域不小于所述重掺杂区；所述第一激光和所述第二激光为同轴。
可选的，所述扩散层的表面被磷硅玻璃或硼硅玻璃覆盖，采用第一激光对半成品硅片的预设区域进行预热处理，包括：在所述第一激光和所述第二激光的光路上设有振镜，控制所述振镜偏转，以使所述第一激光对所述整个预设区域进行扫描；或者利用移动装置控制所述半成品硅片或激光发生装置沿预设方向移动，以使所述第一激光对所述整个预设区域进行扫描；
采用第二激光对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂，包括：控制所述振镜偏转，以使所述第二激光对整个重掺杂区进行扫描；或者利用所述移动装置控制所述半成品硅片或所述激光发生装置沿预设方向移动，以使所述第二激光对整个重掺杂区进行扫描。
可选的，所述第一激光与所述第二激光的扫描轨迹重合，且所述第二激光到达扫描轨迹中同一位置的第二时间不早于所述第一激光到达扫描轨迹中同一位置的第一时间。
可选的，当所述第二时间晚于所述第一时间时，所述第二时间与所述第一时间的时间差小于等于1ms。
可选的，所述第一激光的波长为355～1500nm，所述第二激光的波长为515～1500nm。
可选的，所述预设区域为与所述重掺杂区对应设置的条带形区域，所述预设区域的第一宽度不小于所述重掺杂区的第二宽度。
可选的，所述第一宽度为所述第二宽度的1.2-3倍。
可选的，所述第一激光为脉冲激光或连续激光，所述第二激光为脉冲激光。
可选的，所述第一激光为连续激光时，所述第一激光的功率密度范围为1-15*104W/cm2，所述第一激光为脉冲激光时，所述第一激光的能量密度范围为0.2-1J/cm2。
可选的，所述第二激光的能量密度为0.3～2.0J/cm2。
可选的，所述第一激光和所述第二激光的光斑为平顶光斑。
可选的，所述第一激光的光斑的尺寸等于所述第一宽度，所述第二光斑的尺寸等于所述第二宽度。
本申请实施例的太阳能电池选择性发射极的制备方法，通过同轴的第一激光和第二激光，分别对半成品硅片的预设区域进行预热处理，以及对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂形成重掺杂区，能够降低激光加工选择性发射极太阳能电池的生产过程中激光对硅片表面的损伤,进而提高电池的光电转换效率。
为了实现上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种太阳能电池选择性发射极的制备设备，包括：激光发生装置、扫描聚焦部件以及工作台，
所述激光发生装置，用于产生对半成品硅片的预设区域进行预热处理的第一激光，以及产生对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂的第二激光，其中，所述第一激光和所述第二激光为同轴；所述扫描聚焦部件，用于控制所述第一激光和所述第二激光聚焦在所述半成品硅片上，以使所述第一激光对所述预设区域进行预热处理，所述第二激光对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂；所述工作台用于放置所述半成品硅片。
可选的，所述激光发生装置包括第一激光源，所述第一激光源用于产生所述第一激光和所述第二激光；或者
所述激光发生装置包括第一激光源和第二激光源，所述第一激光源用于产生所述第一激光，所述第二激光源用于产生所述第二激光。
可选的，当所述激光发生装置包括所述第一激光源和所述第二激光源时，所述第一激光和所述第二激光通过合束部件汇聚为同轴。
可选的，所述扫描聚焦部件为振镜和场镜，所述振镜和所述场镜设置在所述第一激光和所述第二激光的光路上，所述场镜为消色差场镜，用以聚焦及用于消除所述第一激光和所述第二激光的色差；所述振镜为多波长振镜，用于控制所述第一激光和所述第二激光依次对整个预设区域进行扫描。
可选的，所述扫描聚焦部件为移动装置和聚焦镜，所述聚焦镜用于对所述第一激光和所述第二激光进行聚焦；所述移动装置用于控制所述半成品硅片或所述激光发生装置沿预设方向移动，以使所述第一激光和所述第二激光依次对所述整个预设区域进行扫描。
可选的，所述设备还包括时序控制器，所述时序控制器与所述激光发生装置相连，用于控制所述第一激光和所述第二激光发射的时间差。
可选的，所述设备还包括光学整形器件，所述光学整形器件用于将所述第一激光和/或所述第二激光的光斑形状整形为平顶光斑。
可选的，所述设备还包括工控机，所述工控机与所述时序控制器相连，用于对所述时序控制器进行控制。
本申请实施例的太阳能电池选择性发射极的制备设备，通过同轴的第一激光和第二激光，分别对半成品硅片的预设区域进行预热处理，以及对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂形成重掺杂区，能够降低激光加工选择性发射极太阳能电池的生产过程中激光对硅片表面的损伤,进而提高电池的光电转换效率。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本申请一个实施例的太阳能电池选择性发射极的制备方法的流程图；
图2是本申请一个实施例的太阳能电池选择性发射极的制备设备的结构示意图；
图3是本申请另一个实施例的太阳能电池选择性发射极的制备设备的结构示意图；
图4是本申请又一个实施例的太阳能电池选择性发射极的制备设备的结构示意图；
图5是本申请再一个实施例的太阳能电池选择性发射极的制备设备的结构示意图；
图6是本申请一个具体实施例的太阳能电池选择性发射极的制备设备的结构示意图；
图7是本申请另一个具体实施例的太阳能电池选择性发射极的制备设备的结构示意图；
图8是本申请再一个具体实施例的太阳能电池选择性发射极的制备设备的结构示意图；
图9是本申请一个实施例的太阳能电池选择性发射极的制备设备的结构示意图；
图10是本申请又一个具体实施例的激光光路示意图；
图11是本申请又一个具体实施例的太阳能电池选择性发射极的制备设备的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。
下面参考附图描述本申请实施例的太阳能电池选择性发射极的制备方法和制备设备。
制备原理如下：太阳能电池加工时，硅片经制绒并扩散后会在表面形成一层磷硅玻璃或硼硅玻璃，利用磷硅玻璃中的磷原子或者硼硅玻璃中的硼原子作为扩散源，通过预热处理将磷原子或者硼原子活化，再利用激光将其推进，使其扩散到硅片中的一定深度形成PN结，实现局部重掺杂。由于掺杂所需的脉冲能量低，所用的激光重复频率高，可以提高加工速度，提升设备的产能。另一方面，更低的激光能量，可以降低激光加工对硅片表面的损伤，提高电池的光电转换效率。
图1是本申请一个实施例的太阳能电池选择性发射极的制备方法的流程图。
如图1所示，太阳能电池选择性发射极的制备方法，包括：
S1，采用第一激光对半成品硅片的预设区域进行预热处理。
其中，半成品硅片指的是硅片经制绒(也可以不制绒)并扩散，形成扩散层，其表面形成一层磷硅玻璃或者硼硅玻璃。
通过第一激光对半成品硅片的预热处理，可以使扩散层上的磷硅玻璃中的磷原子或者硼硅玻璃中的硼原子获得一定的初始热运动速度，有利于后续步骤将磷原子或者硼原子进行推进。
具体地，有三种预热处理方式：
第一种方式：
在第一激光和第二激光的光路上设置一个振镜。
控制振镜偏转改变第一激光照射的光路，从而实现对整个预设区域进行扫描。
第二种方式：
利用移动装置控制半成品硅片沿预设方向移动，而第一激光的照射位置保持不变，从而实现第一激光对整个预设区域进行扫描。
第三种方式：
利用移动装置控制整个激光发生装置沿预设方向移动，而半成品硅片位置保持不变，从而实现第一激光对整个预设区域进行扫描。
S2，采用第二激光对半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂，形成重掺杂区。
具体地，可利用第二激光照射半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂形成重掺杂区。该重掺杂处理可以与预热处理同时进行，也可以在预热处理之后进行，使扩散层上的磷硅玻璃中的磷原子或者硼硅玻璃中的硼原子保持一定的初始热运动速度即可。
其中，第一激光和第二激光为同轴，也就是说第一激光和第二激光的照射在半成品硅片上的轨迹是相同的。
半成品硅片的扩散层的表面覆盖有磷硅玻璃或硼硅玻璃，可利用第二激光照射扩散层，由于磷原子或者硼原子具有一定的初始热运动速度，本步骤进行激光推进，使得磷硅玻璃中的磷原子或硼硅玻璃中的硼原子代替扩散层中硅原子的位置，形成重掺杂区。
具体地，局部重掺杂同样有三种方式：
第一种方式：
控制振镜偏转改变第二激光照射的光路，从而实现对整个重掺杂区进行扫描。
第二种方式：
利用移动装置控制半成品硅片沿预设方向移动，而第二激光的照射位置保持不变，从而实现第二激光对整个重掺杂区进行扫描。
第三种方式：
利用移动装置控制整个激光发生装置沿预设方向移动，而半成品硅片位置保持不变，从而实现第二激光对整个重掺杂区进行扫描。
在本实施例中，第一激光与第二激光的扫描轨迹是重合的，且第二激光到达扫描轨迹中同一位置的第二时间不早于第一激光到达扫描轨迹中同一位置的第一时间。当第二时间晚于第一时间时，第二时间与第一时间的时间差小于等于1ms。优选的，时间差为10ps～1ms。
其中，第一激光的波长为355～1500nm，第二激光的波长为515～1500nm。
在本申请的一个实施例中，预设区域可以是与重掺杂区对应设置的条带状区域，预设区域的第一宽度不小于重掺杂区的第二宽度，达到节约能量的目的。优选的，第一宽度为第二宽度的1.2-3倍。
第一激光和第二激光的光斑为平顶光斑。第一激光的光斑的尺寸等于第一宽度，第二光斑的尺寸等于第二宽度。
应当理解的是，第一激光可以为脉冲激光或连续激光，第二激光优选的为脉冲激光。
第一激光为连续激光时，第一激光的功率密度范围为1-15*104W/cm2。第一激光为脉冲激光时，第一激光的能量密度范围为0.2-1J/cm2。第二激光的能量密度为0.3～2.0J/cm2。相对于现有技术，第二激光的能量密度降低约30％。
本申请实施例的太阳能电池选择性发射极的制备方法，通过同轴的第一激光和第二激光，分别对半成品硅片的预设区域进行预热处理，以及对半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂形成重掺杂区，能够降低激光加工选择性发射极太阳能电池的生产过程中激光对硅片表面的损伤，进而提高电池的光电转换效率。
下面以几个具体实施例进行详细描述。
实施例1：
太阳能电池选择性发射极的制备方法。
第一激光和同轴设置的第二激光依次照射在半成品硅片的预设区域，第一激光和第二激光通过振镜，实现分别扫描整个预设区域和重掺杂区。在此过程中，完成激光预处理，使磷硅玻璃中的磷原子或者硼硅玻璃中的硼原子获得一定的初始热运动速度。并完成激光重掺杂，使经预处理活化的磷原子或硼原子进入半成品硅片的表层，固化后磷原子或者硼原子取代硅原子的位置，形成重掺杂区。其中，第一激光和第二激光的扫描轨迹相同，时间差为≤1ms，优选的10ps～1ms，可以用最低的功率组合实现最佳的掺杂效果。
本实施例中，预设区域的宽度不小于重掺杂区的宽度，第一激光光斑的宽度等于预设区域的宽度，第二激光光斑的宽度等于重掺杂区的宽度。第二激光光斑优选为平顶光斑，光斑均匀性好，掺杂更加均匀。
其中，第一激光的波长为355～1500nm，优选为1030～1080nm。第一激光为连续激光时的功率密度范围为1-15*104W/cm2，第一激光为脉冲激光时的能量密度范围为0.3-1J/cm2，优选为0.7～1.5J/cm2。第二激光的波长为515～1500nm，优选为515～545nm。第二激光的能量密度为0.5～2.0J/cm2，优选为0.7～1.5J/cm2。
激光扫描速度可根据实际需求进行选择。
通过以下几个实验数据，可证明本实施例的制备方法优于现有技术。
对半成品硅片进行掺杂，将原始方阻120Ω/□降低到80Ω/□。
1)现有技术中，不经过激光预处理，仅采用波长为515nm的脉冲激光，第二激光光斑尺寸为120μm，所需的脉冲能量密度为0.9J/cm2。
使用本实施例的制备的方法，第一激光为1064nm的连续波红外激光，第二激光为波长为515nm的脉冲激光，二者光斑尺寸均为120μm，二者同轴进行扫描，第一激光领先第二激光5μs到达半成品硅片。
设置第一激光功率为10W，实现相同的加工效果，所需的第二激光脉冲能量降低到0.7J/cm2；设置第一激光功率为15W，所需的第二激光脉冲能量密度降低到0.66J/cm2。
2)现有技术中，不经过激光预处理，仅采用波长为532nm的脉冲激光，第二激光光斑尺寸为120μm，所需的脉冲能量密度为0.9J/cm2。
使用本实施例的制备的方法，第一激光为1064nm的连续波红外激光，第二激光为波长为532nm的脉冲激光，二者光斑尺寸均为120μm，二者同轴进行扫描，第一激光领先第二激光5μs到达硅片。
设置第一激光功率为10W，实现相同的加工效果，所需的第二激光脉冲能量降低到0.7J/cm2；设置第一激光功率为15W，所需的第二激光脉冲能量密度降低到0.66J/cm2。
3)现有技术中，不经过激光预处理，仅采用波长为1064nm的脉冲激光，第二激光光斑尺寸120μm，所需的脉冲能量密度为1.2J/cm2。
使用本实施例的制备的方法，第一激光为1064nm的连续波红外激光，第二激光为波长为1064nm的脉冲激光，二者光斑尺寸均为120μm，二者同轴进行扫描，第一激光领先第二激光5μs到达硅片。
设置第一激光功率为10W，实现相同的加工效果，所需的第二激光脉冲能量降低到1J/cm2；设置第一激光功率为15W，所需的第二激光脉冲能量密度降低到0.9J/cm2。
由此可知，实现相同的掺杂效果，所需的第一激光脉冲能量密度大幅度降低，显著减小了脉冲激光对硅片表面的损伤；同时，由于脉冲能量密度降低，第一激光可以工作在更高的重复频率下工作，设备生产效率也得到了提升。采用本实施例的方法制备的太阳能电池，电池效率比单纯的第二激光加工提高了0.02～0.05％。
与上述方法对应的制备设备，包括激光源、场镜、扫描装置和工作台。
激光源产生对半成品硅片预设区域进行预处理的第一激光，以及对半成品硅片的扩散层进行照射，实现重掺杂的第二激光。
场镜，用以使第一激光和第二激光聚焦在半成品硅片上形成光斑。
扫描装置，用以使第一激光扫描经过整个预设区域，第二激光扫描经过重掺杂区。扫描装置为设置在场镜前的振镜。
工作台，用以放置半成品硅片。
本实施例中，激光源包括第一激光源和第二激光源，二者通过合束装置形成同轴的第一激光和第二激光。
合束装置可以为现有技术的合束镜等装置。
当激光源为两个分别设置的第一激光源和第二激光源时，还包括与二者均连接的时序控制器。
时序控制器用以给出信号，从而控制第一激光和第二激光的发射时序，从而实现第二激光和第一激光同时到达半成品硅片，或者以一定的时间差到达半成品硅片。两者的扫描轨迹相同。
实施例2：
本实施例中的方法与实施例1的区别仅在于扫描方式。
通过控制第一激光和第二激光与半成品硅片进行相对移动，实现第一激光扫描经过整个预设区域，第二激光扫描经过重掺杂区。其中，移动方向和移动速度可根据实际加工需求进行控制，如沿某一方向直线移动或者平面移动。
与上述方法对应的制备设备，与实施例1的区别仅在于扫描装置。
本实施例中，扫描装置为带动工作台直线或者平面移动的直线运动装置或者二维运动模组。扫描装置带动工作台及半成品硅片共同移动，经过第一激光和第二激光的照射位置完成扫描。
扫描装置也可以为带动激光源及相关组件直线或者平面移动的的直线运动装置或者二维运动模组，用以使第一激光和第二激光移动，经过整个预设区域和重掺杂区完成扫描。
为了实现上述实施例，本申请还提出了一种太阳能电池选择性发射极的制备设备。
如图2所示，太阳能电池选择性发射极的制备设备包括激光发生装置100、扫描聚焦部件200以及工作台300。
激光发生装置100，用于产生对半成品硅片的预设区域进行预热处理的第一激光，以及产生对半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂的第二激光。其中，第一激光和第二激光为同轴。
其中，激光发生装置100可以是第一激光源110，第一激光源110可以产生第一激光和第二激光。如图3所示，激光发生装置100也可以由第一激光源110和第二激光源120组成。第一激光源110用于产生第一激光，第二激光源120用于产生第二激光。当激光发生装置100包括第一激光源110和第二激光源120时，如图3所示，第一激光和第二激光可以通过合束部件130汇聚为同轴。
扫描聚焦部件200，用于控制第一激光和第二激光聚焦在半成品硅片上，以使第一激光对预设区域进行预热处理，第二激光对半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂。
在本申请的一个实施例中，如图4所示，扫描聚焦部件200为振镜210和场镜220。
振镜210和场镜220设置在第一激光和第二激光的光路上。
振镜210为多波长振镜，用于控制第一激光和第二激光依次对整个预设区域和重掺杂区进行扫描。
场镜220为消色差场镜，用于对第一激光和第二激光进行聚焦及用于消除第一激光和第二激光的色差。
在本申请的另一个实施例中，扫描聚焦部件200为聚焦镜230和移动装置240。
聚焦镜230用于对第一激光和第二激光进行聚焦，其优选为消色差聚焦镜，用以消除第一激光和第二激光的色差。
移动装置240用于控制半成品硅片或激光发生装置100沿预设方向移动，以使第一激光和第二激光依次对整个预设区域和重掺杂区进行扫描。如图5所示，当移动装置240控制半成品硅片移动(半成品硅片固定在工作台300上时，可以移动工作台300带动半成品硅片移动)时，激光发生装置100的位置保持不变，实现扫描；如图6所示，当控制整个激光发生装置100移动时，半成品硅片位置保持不变，实现扫描。
工作台300用于放置半成品硅片。
在本申请的一个实施例中，如图7所示，太阳能电池选择性发射极的制备设备还包括时序控制器400。
时序控制器400与激光发生装置100相连，用于发出信号，控制第一激光和第二激光发射的时间差。
在本申请的另一个实施例中，如图8所示，太阳能电池选择性发射极的制备设备还包括光学整形器件500。
光学整形器件用于将第二激光(和)第一激光的光斑形状整形为平顶光斑，优选整形为长方形或者方形光斑。
光学整形器件设置的位置可以但不限于第一激光源110下游的光路，第二激光源120下游的光路，第一激光和第二激光经合束部件130汇聚前的光路上。
在本申请的又一个实施例中，如图9所示，太阳能电池选择性发射极的制备设备还包括工控机600。
工控机600与时序控制器400相连，用于对时序控制器400进行控制，即第一激光和第二激光发生的时间差进行控制。
进一步的，工控机600还可以和激光发生装置、扫描聚焦装置等相连，用以进行扫描路径，激光开关等控制。
在本申请的一个实施例中，太阳能电池选择性发射极的制备设备还包括设置在第一激光和/或第二激光光路上的反射镜、光闸、扩束镜等。
具体可如图10和图11所示。红外激光器(第一激光源)110产生红外光，红外光依次通过光闸111、扩束镜112，照射到发射镜113上，再经过长波通二向色镜114，照射到双波长反射镜115上，最后照射到双波长振镜210和消色差场镜220上。绿光激光器(第二激光源)120产生绿光，依次通过另一个光闸111、另一个扩束镜112和整形镜片500上，然后照射到长波通二向色镜114上，再反射到双波长反射镜115上，最后照射到双波长振镜210和消色差场镜220上。
时序控制器400可发出控制信号，分别对红外激光器和绿光激光器进行控制。工控机600可以向双波长振镜210发出振镜运动信号，控制其移动。工控机600还可以向时序控制器400发出激光触发信号，对时序控制器400进行控制。
本申请实施例的太阳能电池选择性发射极的制备设备，通过同轴的第一激光和第二激光，分别对半成品硅片的预设区域进行预热处理，以及对半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂形成重掺杂区，能够降低激光加工选择性发射极太阳能电池的生产过程中激光对硅片表面的损伤,进而提高电池的光电转换效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
Claims (17)
1.一种太阳能电池选择性发射极的制备方法，其特征在于，包括：
采用第一激光对半成品硅片的预设区域进行预热处理，所述半成品硅片的扩散层的表面被磷硅玻璃或硼硅玻璃覆盖；
采用第二激光对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂，形成重掺杂区，其中，所述重掺杂区位于所述预设区域内，且所述预设区域不小于所述重掺杂区；
所述第一激光和所述第二激光为同轴；
所述第一激光与所述第二激光的扫描轨迹重合，且所述第二激光到达扫描轨迹中同一位置的第二时间不早于所述第一激光到达扫描轨迹中同一位置的第一时间；
当所述第二时间晚于所述第一时间时，所述第二时间与所述第一时间的时间差小于等于1ms；
所述第一激光的波长为1030～1080nm，所述第二激光的波长为515～545nm。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用第一激光对半成品硅片的预设区域进行预热处理，包括：
在所述第一激光和所述第二激光的光路上设有振镜，控制所述振镜偏转，以使所述第一激光对整个所述预设区域进行扫描；或者
利用移动装置控制所述半成品硅片或激光发生装置沿预设方向移动，以使所述第一激光对整个所述预设区域进行扫描；
采用第二激光对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂，包括：
控制所述振镜偏转，以使所述第二激光对整个重掺杂区进行扫描；或者
利用所述移动装置控制所述半成品硅片或所述激光发生装置沿预设方向移动，以使所述第二激光对整个重掺杂区进行扫描。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设区域为与所述重掺杂区对应设置的条带形区域，所述预设区域的第一宽度不小于所述重掺杂区的第二宽度。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一宽度为所述第二宽度的1.2-3倍。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一激光为脉冲激光或连续激光，所述第二激光为脉冲激光。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一激光为连续激光时，所述第一激光的功率密度范围为1-15*104W/cm2，所述第一激光为脉冲激光时，所述第一激光的脉冲密度范围为0.2-1J/cm2。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二激光的脉冲密度为0.3~2.0J/cm2。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一激光和所述第二激光的光斑为平顶光斑。
9.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一激光的光斑的尺寸等于所述第一宽度，所述第二激光的光斑的尺寸等于所述第二宽度。
10.一种太阳能电池选择性发射极的制备设备，其特征在于，包括：激光发生装置、扫描聚焦部件以及工作台，
所述激光发生装置，用于产生对半成品硅片的预设区域进行预热处理的第一激光，以及产生对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂的第二激光，其中，所述第一激光和所述第二激光为同轴，所述半成品硅片的扩散层的表面被磷硅玻璃或硼硅玻璃覆盖；
所述扫描聚焦部件，用于控制所述第一激光和所述第二激光聚焦在所述半成品硅片上，以使所述第一激光对所述预设区域进行预热处理，所述第二激光对所述半成品硅片的扩散层进行局部重掺杂；
所述工作台用于放置所述半成品硅片；
所述第一激光与所述第二激光的扫描轨迹重合，且所述第二激光到达扫描轨迹中同一位置的第二时间不早于所述第一激光到达扫描轨迹中同一位置的第一时间；
当所述第二时间晚于所述第一时间时，所述第二时间与所述第一时间的时间差小于等于1ms；
所述第一激光的波长为1030～1080nm，所述第二激光的波长为515～545nm。
11.如权利要求10所述的太阳能电池选择性发射极的制备设备，其特征在于，所述激光发生装置包括第一激光源，所述第一激光源用于产生所述第一激光和所述第二激光；或者
所述激光发生装置包括第一激光源和第二激光源，所述第一激光源用于产生所述第一激光，所述第二激光源用于产生所述第二激光。
12.如权利要求11所述的太阳能电池选择性发射极的制备设备，其特征在于，当所述激光发生装置包括所述第一激光源和所述第二激光源时，所述第一激光和所述第二激光通过合束部件汇聚为同轴。
13.如权利要求10所述的太阳能电池选择性发射极的制备设备，其特征在于，所述扫描聚焦部件为振镜和场镜，
所述振镜和所述场镜设置在所述第一激光和所述第二激光的光路上，所述场镜为消色差场镜，用以聚焦及消除所述第一激光和所述第二激光的色差；
所述振镜为多波长振镜，用于控制所述第一激光和所述第二激光依次对整个预设区域进行扫描。
14.如权利要求10所述的太阳能电池选择性发射极的制备设备，其特征在于，所述扫描聚焦部件为移动装置和聚焦镜，
所述聚焦镜用于对所述第一激光和所述第二激光进行聚焦；
所述移动装置用于控制所述半成品硅片或所述激光发生装置沿预设方向移动，以使所述第一激光和所述第二激光依次对整个所述预设区域进行扫描。
15.如权利要求10所述的太阳能电池选择性发射极的制备设备，其特征在于，所述设备还包括时序控制器，
所述时序控制器与所述激光发生装置相连，用于控制所述第一激光和所述第二激光发射的时间差。
16.如权利要求10所述的太阳能电池选择性发射极的制备设备，其特征在于，所述设备还包括光学整形器件，
所述光学整形器件用于将所述第一激光和/或所述第二激光的光斑形状整形为平顶光斑。
17.如权利要求15所述的太阳能电池选择性发射极的制备设备，其特征在于，所述设备还包括工控机，
所述工控机与所述时序控制器相连，用于对所述时序控制器进行控制。
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