单晶太阳能电池制备设备

摘要

本申请涉及太阳能电池领域，具体涉及单晶太阳能电池制备，提供一种单晶太阳能电池制备设备，其使用激光设备进行PN结以及选择性发射极的制备，避免使用气相的扩散炉，通过激光的方式，在同一步骤内，形成掺杂的PN结的同时，形成对应选择性发射极位置的重掺杂区，本申请通过激光处理形成PN结和选择性发射极，激光处理包括两种能量的激光，一种激光能量用于扩散形成PN结，使用另外一种激光能量形成重掺杂区域，对应栅线区域形成选择性发射极，该方法中无需使用气体扩散炉，并且通过在一个激光处理腔室内形成电池片结构PN结及重掺杂区，进一步地通过化学气相沉积制备一层，使相关掺杂效率更高。

权利要求

1.一种单晶太阳能电池制备设备，包括薄膜层形成系统、激光系统、加热系统以及传输部件，其特征在于：所述薄膜层形成系统用于在硅片表面形成包括硅片基底掺杂类型相反掺杂类型的薄膜层，所述薄膜层形成系统包括原子层沉积模块和化学气相沉积模块，所述原子层沉积模块用于制备氧化硅；

所述激光系统用于向硅片表面照射不同能量的激光，包括面激光和线激光；

所述加热系统对设备内的硅片进行加热；以及

所述传输部件用于将硅片在设备内进行传输；

其中，所述线激光能够在电池片表面照射形成对应栅线形状的线激光，并且能够朝一个方向不断运动，运动方向与硅片传输方向一致，照射到硅片表面上的运动速度与硅片传输速度一致，使线激光在硅片传输过程中照射在硅片上的固定位置。

2.如权利要求1所述的单晶太阳能电池制备设备，其特征在于，所述薄膜层通过化学气相沉积的方式形成。

3.如权利要求1所述的单晶太阳能电池制备设备，其特征在于，所述线激光照射的位置与硅片表面栅线位置相同。

4.如权利要求1至3中任一项所述的单晶太阳能电池制备设备，其特征在于，所述线激光在同一电池片上照射的能量由小逐渐增大，再由大逐渐变小。

5.如权利要求4所述的单晶太阳能电池制备设备，其特征在于，所述线激光的能量峰值在所述硅片经过腔体所有行程的三分之一处。

6.如权利要求1所述的单晶太阳能电池制备设备，其特征在于，所述化学气相沉积模块用于沉积氧化硼或氧化磷。

7.如权利要求6所述的单晶太阳能电池制备设备，其特征在于，所述原子层沉积模块为空间型原子层沉积结构。

8.如权利要求7所述的单晶太阳能电池制备设备，其特征在于，所述原子层沉积的氧化硅厚度为5‑30nm。

9.如权利要求8所述的单晶太阳能电池制备设备，其特征在于，所述化学气相沉积制备得到的层的厚度为20nm‑30μm。

说明书

单晶太阳能电池制备设备

技术领域

[0001] 本申请涉及一种单晶太阳能电池制备设备，属于太阳能电池技术领域。

背景技术

[0002] 太阳能电池是通过在硅片中形成PN结，然后在两侧形成相应的钝化、减反以及电极结构，目前主流的晶体硅太阳能电池生产工艺中，扩散是核心工序，在硅片表面形成均匀的高质量的PN结是电池效率提升的关键，也是工艺追求的目标。目前，常规生产的扩散工艺是在管式的扩散炉内，通过液态磷源(或硼源)的挥发，在硅片表面沉积磷原子(或硼原子)，然后进行向硅片体内扩散，制造形成PN结。利用该方法进行扩散，工艺简单，成本较低，但是由于受到硅片表面绒面形貌、扩散进出舟、温差、气流等因素的影响，扩散结很难做到均匀。

[0003] 目前异质结太阳能电池发展也很迅速，在各个方面进行降本，HJT的制造成本逐渐向PERC、TOPCon电池接近，很多公司选择HJT这一技术路线，HJT路线不需要使用扩散，并且HJT太阳能电池无法承受高温，目前的电池路线无法兼容，因此目前的设备投资面对的选择是非此即彼的，另外，激光设备在太阳能电池领域应用也很广泛，例如选择性发射极的制备、激光切割等，另外也有很多公司采用激光烧结方式形成电池片栅线。激光设备已经用在太阳能电池领域中，在HJT太阳能电池片领域，激光设备也是不可或缺的设备，因此，将激光设备在目前的电池片中进行应用，后序通过调整激光相关参数，能够将激光设备用于HJT路线中，使设备通用性增强。

[0004] 因此需要考虑将激光设备的应用进行扩展，兼容目前电池片路线的同时，考虑为HJT电池片路线留下兼容可能性。

发明内容

[0005] 本申请的目的在于提供一种单晶太阳能电池制备设备，其使用激光设备进行PN结以及选择性发射极的制备，避免使用气相的扩散炉，通过激光的方式，在同一步骤内，形成掺杂的PN结的同时，形成对应选择性发射极位置的重掺杂区。简化了制备设备，同时还能够实现与HJT设备进行兼容。本申请的目的是通过以下技术方案实现：本申请提供一种单晶太阳能电池制备设备，包括薄膜层形成系统、激光系统、加热系统以及传输部件；

[0006] 所述薄膜层形成系统用于在硅片表面形成包括硅片基底掺杂类型相反掺杂类型的薄膜层，形成的薄膜层的具体形式不作限定，可以是原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积；

[0007] 所述激光系统用于向硅片表面照射不同能量的激光，包括面激光和线激光，面激光是指向的硅片的整个表面均照射激光，线激光则只对栅线位置进行照射；

[0008] 所述加热系统对设备内的硅片进行加热，在进行激光处理的同时对硅片进行加热，通过加热辅助激光进行掺杂，加热系统还能够对其它层进行退火；

[0009] 所述传输部件用于将硅片在设备内进行传输，硅片传输方式根据硅片需要进行，可以将硅片放置在载具上，对硅片进行氧化层等相关层的沉积，沉积的方式可以采用PECVD的方式，相关的腔室可以是HJT的类似腔室，可以通过气路的更换实现HJT电池相关层的制备，从而实现PECVD腔室在常规需要进行掺杂的电池片和无需掺杂的HJT电池片制备中的通用性；

[0010] 其中，所述线激光能够在电池片表面照射形成对应栅线形状的线激光，并且能够朝一个方向不断运动，运动方向与硅片传输方向一致，照射到硅片表面上的运动速度与硅片传输速度一致，使线激光在硅片传输过程中照射在硅片上的固定位置，通过线激光的运动，使硅片在传输过程中，线激光始终保持在一个位置，这样线激光则只对栅线位置进行照射，从而形成选择性发射极。具体采用一种具有栅线结构的滤光片结构，栅线处采用漏光结构从而使激光可以照射至硅片上对应位置，而在其他位置不被线激光照射。另外，面激光和线激光采用不同波长的激光，对于线激光的滤光结构，可以选择对线激光具有阻隔效果的滤光片，而不影响面激光的照射，从而避免线激光的滤光结构对面激光的影响。

[0011] 在不采用滤光结构形成具有栅线图形的线激光的方式时，可以采用通过振镜的方式对硅片图形化扫描，速度可以为10m/s以上，配合传输部件以及平移机构使硅片运动的同时完成扫描的线激光在硅片表面对应栅线位置的重掺杂。

[0012] 使用激光设备进行PN结以及选择性发射极的制备，避免使用气相的扩散炉，通过激光的方式，在同一步骤内，形成掺杂的PN结的同时，形成对应选择性发射极位置的重掺杂区。

[0013] 线激光可以是设置在旋转机构上，通过计算旋转设备的旋转速度与硅片的移动速度，旋转机构与硅片上细栅线的距离等尺寸参数，保持线激光照射在硅片的位置保持在细栅线位置上。

[0014] 线激光还可以设置在平移机构上，通过平移机构使线激光发射装置平行于硅片，与硅片同步运动，保持线激光始终照射在硅片细栅线位置上，平移机构还可以包括回转部件，包括多个线激光发射部件，线激光发射部件在运动到一端时，通过回转部件回到平移机构的另一端。

[0015] 在其中一个实施例中，所述薄膜层通过化学气相沉积的方式形成，例如通过平板式PECVD方式，在相对较低的温度下制备包括掺杂剂的氧化物，例如氧化硼或氧化磷，该平板式PECVD腔室可以采用兼容HJT制备的腔室，具体地，可以采用与HJT腔室类似的载具用于传输硅片，在一个载具内放置多个硅片从而提高处理的产能，而在激光的腔室内，可以设置对应载具内硅片的线激光系统，线激光系统可以避开载具部分而只照射在硅片上，而面激光可以照射在载具部分，同时也向载具提供激光对载具进行加热，保证载具与硅片保持在合理的温度差内，可以通过控制板式PECVD的气体流量以及基片在腔室内运转的速度，从而控制形成的氧化层的厚度。

[0016] 在其中一个实施例中，所述线激光照射的位置与硅片表面栅线位置相同，该位置为选择性发射极对应的位置。结合面激光，通过设置不同能量的激光，在一个腔室内同时进行了形成PN结以及选择性发射极重掺杂区的制备步骤，面激光主要用于通过制备的含掺杂剂氧化物中的掺杂剂在激光提供的能量下向硅片内扩散，而掺杂剂的类型与硅片的掺杂类型相反，从而能够在硅片内形成PN结，线激光则对应栅线位置，通过更高能量使掺杂剂掺杂的浓度更高，从而在栅线位置形成选择性发射极区域。

[0017] 在设备中还包括视觉系统，所述视觉系统用于检测硅片或载具进入激光腔室的位置，使线激光的位置能够对准栅线所需要形成的位置，保证线激光进行能准确地在对应位置进行照射，通过视觉系统进行实现线激光的对准，在载具上可以设置定位标记，设置的定位标记的形状、位置可以根据载具所要承载硅片的尺寸进行对应，载具可以用于承载不同尺寸的硅片，在载具上设置对应不同尺寸硅片的凹槽，将不同尺寸的硅片放入对应尺寸的凹槽，而不同的定位标记可以用于识别不同尺寸的硅片，通过视觉系统识别载具上的定位标记，根据设定选择硅片对应需要识别的定位标记，在此基础上选择不同尺寸硅片对应的线激光，实现了系统对于不同尺寸硅片均能够进行处理的技术效果。

[0018] 在其中一个实施例中，当采用一种具有栅线结构的滤光片结构时，所述线激光在同一电池片上照射的能量由小逐渐增大，再由大逐渐变小，通过激光的具体控制方式精确控制照射能量，确保在激光处理过程中包括逐渐加热、冷却过程。该过程中，包括了线激光包括了能量逐渐增加和能量逐渐降低的过程，能量的变化可以防止直接采用高能量激光对硅片表面产生损伤，通过能量渐变的方式最大可能降低高能量激光对氧化层以及硅片的影响。

[0019] 在其中一个实施例中，所述线激光的能量峰值在所述硅片经过腔体所有行程的三分之一处，通过激光能量峰值的选择，使硅片在过程中经历各个过程，并且在腔室内能够提前冷却。硅片在腔室内冷却，可以使硅片出激光腔室后直接进行其它处理，例如制备钝化层、减反层、丝网印刷等处理。

[0020] 在其中一个实施例中，所述薄膜层形成系统包括原子层沉积模块和化学气相沉积模块，所述原子层沉积模块用于制备氧化硅，所述化学气相沉积模块用于沉积氧化硼或氧化磷。先制备一层氧化层，能够改善化学气相沉积沉积制备氧化硼或氧化磷与硅片之间的界面结合力，使后续的氧化硼或氧化磷更易形成到硅片表面，且能够形成一定厚度的氧化硼或氧化磷，满足激光掺杂所需要的掺杂剂的量。

[0021] 在其中一个实施例中，所述原子层沉积模块为空间型原子层沉积结构。

[0022] 在其中一个实施例中，所述原子层沉积的氧化硅厚度为5‑30nm，该层的厚度无需太厚，其主要作用是改变硅片表面的状态，使硅片表面由硅的界面转换成氧化硅界面，使得后续制备的氧化物更容易在表面形成并形成一定厚度，满足掺杂所需要的浓度及厚度。

[0023] 在其中一个实施例中，所述化学气相沉积制备得到的层的厚度为20nm‑30μm。

[0024] 与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：提供一种单晶太阳能电池制备设备，其使用激光设备进行PN结以及选择性发射极的制备，避免使用气相的扩散炉，通过激光的方式，在同一步骤内，形成掺杂的PN结的同时，形成对应选择性发射极位置的重掺杂区，本申请通过激光处理形成PN结和选择性发射极，激光处理包括两种能量的激光，一种激光能量用于扩散形成PN结，使用另外一种激光能量形成重掺杂区域，对应栅线区域形成选择性发射极，该方法中无需使用气体扩散炉，并且通过在一个激光处理腔室内形成电池片结构PN结及重掺杂区，进一步地通过化学气相沉积制备一层，使相关掺杂效率更高。另外，本申请还简化了制备设备，同时还能够实现与HJT设备进行兼容。

附图说明

[0025] 图1是本申请的一种单晶太阳能电池制备设备的结构示意图。

[0026] 图2是本申请的硅片在激光系统中进行激光处理的步骤示意图。

具体实施方式

[0027] 为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

[0028] 本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0029] 在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

[0030] 请参阅图1，图1是本申请的一种单晶太阳能电池制备设备的结构示意图，本申请的一较佳实施例中的单晶太阳能电池制备设备，使用激光设备进行PN结以及选择性发射极的制备，避免使用气相的扩散炉，通过激光的方式，在同一步骤内，形成掺杂的PN结的同时，形成对应选择性发射极位置的重掺杂区，在制备薄膜层的过程中，可以采用HJT电池片路线采用的板式PECVD设备进行薄膜的制备，而激光设备可以用于HJT制备路线中的栅线的局部烧结，这样相关设备能够兼容目前主流电池片路线同时兼容HJT电池片路线。

[0031] 本申请提供一种单晶太阳能电池制备设备，包括薄膜层形成系统10、激光系统20、加热系统30以及传输部件40；

[0032] 所述薄膜层形成系统10用于在硅片表面形成包括硅片基底掺杂类型相反掺杂类型的薄膜层，形成的薄膜层的具体形式不作限定，可以是原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积，薄膜层中包括与硅片基底掺杂类型相反掺杂类型的掺杂剂；

[0033] 所述激光系统20用于向硅片表面照射不同能量的激光，包括面激光211和线激光212，面激光是指向硅片的整个表面均照射激光，主要通过激光能量产生高温，通过激光照射形成的热量将掺杂剂想硅片中进行扩散，线激光则只对栅线位置进行照射，在栅线位置能量更高，在栅线位置使更多掺杂剂进入硅片，从而在栅线位置形成更高浓度的掺杂剂，形成选择性发射极区域，通过后序在对应位置印刷栅线电极形成电池片；

[0034] 所述加热系统30对设备内的硅片进行加热，所述加热系统对设备内的硅片进行加热，在进行激光处理的同时对硅片进行加热，通过加热辅助激光进行掺杂，加热系统还能够对其它层进行退火，该加热系统加热的温度为显著低于通常扩散的温度，无需将腔体加热到通常进行扩散的步骤使用的温度范围（1000℃左右），在设置了激光系统的情况下，激光的能量作为主要掺杂提供的能量，在加热系统提供的基础温度上，通过激光在硅片的一个表面形成局部、独立的处理温度，进一步通过不同的激光，在对应发射极的位置进一步进行重掺杂，且掺杂厚度更深，该加热系统对腔体的目标加热温度设置为250‑400℃；以及[0035] 所述传输部件40用于将硅片在设备内进行传输，硅片传输方式根据硅片需要进行，可以是单片硅片的链式传输方式，也可以结合载板，将硅片装载在载板内，对硅片进行氧化层等相关层的沉积，沉积的方式可以采用PECVD的方式，相关的腔室可以是HJT的类似腔室，可以通过气路的更换实现HJT电池相关层的制备，从而实现PECVD腔室在常规需要进行掺杂的电池片和无需掺杂的HJT电池片制备中的通用性；

[0036] 其中，所述线激光212能够在电池片表面照射形成对应栅线形状的线激光，并且能够朝一个方向不断运动，运动方向与硅片传输方向一致，照射到硅片表面上的运动速度与硅片传输速度一致，使线激光在硅片传输过程中照射在硅片上的固定位置，使硅片在传输过程中，线激光始终保持硅片上对应的一个位置，这样线激光则只对栅线位置进行照射，通过结合面激光的能量，在栅线位置形成更高掺杂浓度的区域，形成选择性发射极区域。采用一种具有栅线结构的滤光片结构，栅线处采用漏光结构从而使激光可以照射至硅片上对应位置，而在其他位置不被线激光照射。另外，面激光和线激光采用不同波长的激光，对于线激光的滤光结构，可以选择对线激光具有阻隔效果的滤光片，而不影响面激光的照射，从而避免线激光的滤光结构对面激光的影响。

[0037] 在不采用滤光结构形成具有栅线图形的线激光的方式时，可以采用通过振镜的方式对硅片图形化扫描，速度可以为10m/s以上，配合传输部件以及平移机构使硅片运动的同时完成扫描的线激光在硅片表面对应栅线位置的重掺杂。

[0038] 使用激光设备进行PN结以及选择性发射极的制备，避免使用气相的扩散炉，通过激光的方式，在同一步骤内，形成掺杂的PN结的同时，形成对应选择性发射极位置的重掺杂区，沉积的方式可以采用PECVD的方式，这样简化了制备设备，实现与HJT设备进行兼容。

[0039] 线激光设置方案一：线激光设置在旋转机构上，通过计算旋转设备的旋转速度与硅片的移动速度，旋转机构与硅片上细栅线的距离等尺寸参数，保持线激光照射在硅片的位置保持在细栅线位置上。

[0040] 线激光设置方案二：线激光设置在平移机构上，通过平移机构使线激光发射装置平行于硅片，与硅片同步运动，保持线激光始终照射在硅片细栅线位置上，平移机构还可以包括回转部件，包括多个线激光发射部件，线激光发射部件在运动到一端时，通过回转部件回到平移机构的另一端。

[0041] 具体地，所述薄膜层通过化学气相沉积的方式形成，例如通过平板式PECVD方式，在相对较低的温度下制备包括掺杂剂的氧化物，例如氧化硼或氧化磷，该平板式PECVD腔室可以采用兼容HJT制备的腔室，具体地，可以采用与HJT腔室类似的载具用于传输硅片，在一个载具内放置多个硅片从而提高处理的产能，而在激光的腔室内，设置对应载具内硅片的线激光系统，线激光系统可以避开载具部分而只照射在硅片上，而面激光可以照射在载具部分，同时也向载具提供激光对载具进行加热，保证载具与硅片保持在合理的温度差内，可以通过控制板式PECVD的气体流量以及基片在腔室内运转的速度，从而控制形成的氧化层的厚度。

[0042] 另外，所述薄膜层也可以通过喷涂浆料的方式形成，通过喷嘴向硅片喷涂包括掺杂物的浆料，并通过吹扫方式使其均匀，在硅片正面进行气帘吹扫，将多余浆料吹扫出硅片正面，使浆料均匀铺设在硅片正面，为了使后续激光处理的均一性，通过气帘吹扫的方式，将多余浆料移除的同时使浆料均匀地涂覆在硅片表面上，可以通过控制气帘出气的流量控制涂覆浆料层的厚度。

[0043] 具体地，设备中还包括视觉系统，所述视觉系统用于检测硅片或载具进入激光腔室的位置，使线激光的位置能够对准栅线所需要形成的位置，保证线激光进行能准确地在对应位置进行照射，通过视觉系统进行实现线激光的对准，在载具上可以设置定位标记，设置的定位标记的形状、位置可以根据载具所要承载硅片的尺寸进行对应，载具可以用于承载不同尺寸的硅片，在载具上设置对应不同尺寸硅片的凹槽，将不同尺寸的硅片放入对应尺寸的凹槽，而不同的定位标记可以用于识别不同尺寸的硅片，通过视觉系统识别载具上的定位标记，根据设定选择硅片对应需要识别的定位标记。

[0044] 具体地，所述线激光212照射的位置与硅片表面栅线位置相同，线激光只对栅线位置进行照射，从而形成选择性发射极，结合面激光，通过设置不同能量的激光，在一个腔室内同时进行了形成PN结以及选择性发射极重掺杂区的制备步骤，面激光主要用于通过制备的含掺杂剂氧化物中的掺杂剂在激光提供的能量下向硅片内扩散，而掺杂剂的类型与硅片的掺杂类型相反，从而能够在硅片内形成PN结，线激光则对应栅线位置，通过更高能量使掺杂剂掺杂的浓度更高，从而在栅线位置形成选择性发射极区域。

[0045] 具体地，当采用一种具有栅线结构的滤光片结构时，所述线激光212在同一电池片上照射的能量由小逐渐增大，再由大逐渐变小，通过激光的具体控制方式精确控制照射能量，确保在激光处理过程中包括逐渐加热、冷却过程。该过程中，面激光始终提供能量，而线激光包括了能量逐渐增加和能量逐渐降低的过程，能量的变化可以防止直接采用高能量激光对硅片表面产生损伤，通过能量渐变的方式最大可能降低高能量激光对氧化层以及硅片的影响，面激光提供的能量能够使掺杂剂掺杂入硅基底形成PN结，面激光的能量相对低，且在整个面上提供，面激光的形成的掺杂层的浓度和深度都相对于线激光形成的掺杂部分的浓度和深度更小。

[0046] 具体地，所述线激光212的能量峰值在所述硅片经过腔体所有行程的三分之一处，通过激光能量峰值的选择，使硅片在过程中经历各个过程，并且在腔室内能够提前冷却。硅片在腔室内冷却，可以使硅片出激光腔室后直接进行其它处理，例如制备钝化层、减反层、丝网印刷等处理。形成包括重掺杂区的选择性发射极的过程是与形成PN结的掺杂区域的过程是同时进行的，通过设置不同能量的激光，在一个腔室内同时进行了形成PN结以及选择性发射极重掺杂区的制备步骤。

[0047] 具体地，所述薄膜层形成系统10包括原子层沉积模块101和化学气相沉积模块102，所述原子层沉积模块101用于通过原子层沉积方法制备氧化硅，所述化学气相沉积模块102用于通过化学气相沉积方法沉积氧化硼或氧化磷。先制备一层氧化层，能够改善化学气相沉积沉积制备氧化硼或氧化磷与硅片之间的界面结合力，使后续的氧化硼或氧化磷更易形成到硅片表面，且能够形成一定厚度的氧化硼或氧化磷，满足激光掺杂所需要的掺杂剂的量。

[0048] 具体地，所述原子层沉积模块101为空间型原子层沉积结构。

[0049] 具体地，所述原子层沉积的氧化硅厚度为5‑30nm，该层的厚度无需太厚，其主要作用是改变硅片表面的状态，使硅片表面由硅的界面转换成氧化硅界面，使得后续制备的氧化物更容易在表面形成并形成一定厚度，满足掺杂所需要的浓度及厚度。

[0050] 具体地，所述化学气相沉积制备得到的层的厚度为20nm‑30μm。

[0051] 具体实施方法：对制绒后的硅片背面进行抛光，将硅片分发到载具上，将待处理的硅片放置在载具内，通过载具在板式PECVD的腔室内进行传输，对不同面（具体包括正面、背面）进行处理时，可以进一步设置包括翻面装置；

[0052] 将载具通过自动化装置传入，薄膜层形成系统中，采用板式PECVD方式在硅片表面形成包括硅片基底掺杂类型相反掺杂类型的薄膜层，该方式是利用板式PECVD方式制备相关层，该板式PECVD的腔室结构可以采用HJT制备用的板式PECVD腔室；

[0053] 对于设置原子层沉积模块101时，采用空间型ALD设置方式，空间型ALD中前体在不同位置连续供应并通过惰性气体区域或区域保持分开，通过将衬底暴露于含有不同前体的位置来实现膜生长，该方式可以与板式PECVD设备实现兼容，在本申请中，可以将空间型ALD模块放置在板式PECVD腔室中，也可以在单独的一个腔室内设置空间型ALD模块，使一个腔室独立成为ALD处理腔室，当然具体设置方式本申请不作过多限定，实现相关ALD镀膜的设备具体结构以所属技术领域人员能够基于目前技术进行实现，而另外属于ALD处理的新的方式也可以应用至本申请的技术方案中；

[0054] 线激光的位置对应最终形成栅线的位置，并且通过更高的能量，在表面形成了相对于面激光更高掺杂浓度的部分，该更高掺杂浓度的部分能够作为选择性发射极的重掺杂部分；

[0055] 参见图2，图2是本申请的硅片在激光系统中进行激光处理的步骤示意图。硅片通过传输部件用于将硅片在设备内进行传输，面激光211和线激光212可以同时开启，在硅片传输的过程中，面激光211也可以跟随硅片的运动而运动，使面激光始终照射在硅片表面，线激光212能够照射形成一条线，并且能够朝一个方向不断运动，运动方向与硅片传输方向一致，照射到硅片表面上的运动速度与硅片传输速度一致，使线激光212在硅片传输过程中照射在硅片上的固定位置。

[0056] 在上述步骤形成的电池片上，进一步采用板式PECVD的方式在正面和背面形成钝化层和减反射层；

[0057] 其中，所述面激光的能量为所述面激光能量的1/5‑1/2，线激光能量密度大于15J/cm2，对于P型太阳能电池，掺杂源可以为磷，对于N型掺杂，掺杂源为硼，掺杂硼所用的能量高于掺杂磷所用的能量，所述面激光照射电池片所有表面，所述线激光照射的位置对应印刷栅线的位置, 通过丝网印刷的方式，在更高掺杂浓度的部分形成栅线，最终形成包括重掺杂区的选择性发射极的太阳能电池片，而该过程是与形成PN结的掺杂区域的过程是同时进行的，通过设置不同能量的激光，在一个腔室内同时进行了形成PN结以及选择性发射极重掺杂区的制备步骤。

[0058] 后续步骤中，在抛光的背面上利用板式PECVD的方式形成隧穿层、掺杂非晶硅层（附图中未具体示出），利用板式PECVD的方式在正面和背面形成钝化层和减反射层。板式PECVD的腔室结构可以采用HJT制备用的板式PECVD腔室，只需要对相关气路进行适应性调整，调整相关的温度、气流控制等电气控制参数，适应相关层的制备，而主体结构则不需要进行过多改变，如此这样可以实现对于TOPCon电池和HJT电池设备的通用性，实现了制备工艺具有很大差异的TOPCon电池片制备和HJT电池片制备的设备的通用性，可以避免在切换技术路线时对于设备过多的投资。

[0059] 实施例（一）：采用N型硅片，对硅片进行制绒、背面抛光，将处理完成后的硅片采用本申请限定的单晶太阳能电池制备设备进行PN结制作以及选择性发射极制作，包括通过薄膜层形成系统用于在硅片表面形成包括硅片基底掺杂类型相反掺杂类型的薄膜层，具体的方式包括先通过空间型原子层沉积结构的原子层沉积模块，在硅片表面上形成厚度为5nm的氧化硅层，再通过化学气相沉积模块形成厚度为10μm的氧化硼层，通过激光系统用于向硅片表面照射不同能量的激光，包括面激光和线激光，面激光是指向的硅片的整个表面均照射激光，线激光则只对栅线位置进行照射，线激光的能源选择20J/cm2, 面激光的能源选择5J/cm2，完成PN结制作以及选择性发射极区域的形成，去除硅片正面的氧化硼和氧化硅层，制备背面钝化接触结构，包括隧穿氧化层、P型掺杂多晶硅层，再在正面形成氧化铝钝化层、正背面氮化硅减反射层，形成TOPCon电池结构。该过程中不使用加热系统对设备内的硅片进行加热。

[0060] 实施例（二）：

[0061] 在实施例（一）的基础上，采用加热系统对硅片进行300℃的温度下加热。

[0062] 实施例（三）：采用N型硅片，对硅片进行制绒、背面抛光，将处理完成后的硅片采用本申请限定的单晶太阳能电池制备设备进行PN结制作以及选择性发射极制作，包括通过薄膜层形成系统用于在硅片表面形成包括硅片基底掺杂类型相反掺杂类型的薄膜层，具体的方式包括先通过空间型原子层沉积结构的原子层沉积模块，在硅片表面上形成厚度为10nm的氧化硅层，再通过化学气相沉积模块形成厚度为20μm的氧化硼层，通过激光系统用于向硅片表面照射不同能量的激光，包括面激光和线激光，面激光是指向的硅片的整个表面均照射激光，线激光则只对栅线位置进行照射，线激光的能源选择30J/cm2, 面激光的能源选择10J/cm2，完成PN结制作以及选择性发射极区域的形成，去除硅片正面的氧化硼和氧化硅层，制备背面钝化接触结构，包括隧穿氧化层、P型掺杂多晶硅层，再在正面形成氧化铝钝化层、正背面氮化硅减反射层，形成TOPCon电池结构。该过程中加热系统对硅片进500℃的温度下加热。

[0063] 将上述实施例（一）、实施例（二）、实施例（三）形成的电池片进行相关性能的测试，表一为相关性能的测试结果。

[0064] 表一 不同实施例电池片性能的数据

[0065]

[0066] 从上述结果可知，实施例（一）中的电池片没有经过加热，转换效率相对低一些，而实施例（二）和实施例（三）经过一定温度的加热，转换效率相对高一些，而通过本申请的激光方法，已经能够形成25%转化率左右的太阳能电池片，实现了配合不同能量的激光，通过激光方式在一个激光系统中同时形成太阳能电池片PN结掺杂区以及选择性发射极的重掺杂区。

[0067] 综上所述：本申请涉及单晶太阳能电池制备，提供一种单晶太阳能电池制备设备，其使用激光设备进行PN结以及选择性发射极的制备，避免使用气相的扩散炉，通过激光的方式，在同一步骤内，形成掺杂的PN结的同时，形成对应选择性发射极位置的重掺杂区，本申请通过激光处理形成PN结和选择性发射极，激光处理包括两种能量的激光，一种激光能量用于扩散形成PN结，使用另外一种激光能量形成重掺杂区域，对应栅线区域形成选择性发射极，该方法中无需使用气体扩散炉，并且通过在一个激光处理腔室内形成电池片结构PN结及重掺杂区，进一步地通过化学气相沉积制备一层，使相关掺杂效率更高。另外，本申请还简化了制备设备，同时还能够实现与HJT设备进行兼容。

[0068] 上述仅为本申请的一个具体实施方式，其它基于本申请构思的前提下做出的任何改进都视为本申请的保护范围。