一种硼扩SE结构的高效N型TOPCon电池制作方法技术

本发明专利技术涉及本发明专利技术提供了一种硼扩SE结构的高效N型TOPCon电池制作方法，具体包含S1、清洗制绒；S2、硼扩轻掺杂；S3、背面抛光；S4、生长隧穿氧化层+Poly

【技术实现步骤摘要】
一种硼扩SE结构的高效N型TOPCon电池制作方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池
，具体涉及一种硼扩SE结构的高效N型TOPCon电池制作方法。

技术介绍

[0002]相对P型晶硅电池，N型晶硅电池的少子寿命高，无光致衰减，弱光效应好，温度系数小，是晶硅太阳能电池迈向理论最高效率的希望。TOPCon是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivated Contact)太阳能电池技术，其电池结构为N型硅衬底电池，在电池背面制备一层超薄氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，有效降低表面复合和金属接触复合。但在Top Con电池正面金属诱导复合是太阳能组件中总复合损失的重要组成部分。在P型PERC电池中，通过缩小电池背面的金属接触面积，可有效降低金属化造成的复合损失。正面通过叠加激光SE可有效在金属栅线(电极)与硅片接触部位进行重掺杂，在电极之间位置进行轻掺杂。这样的结构可降低扩散层复合，由此可提高光线的短波响应，同时减少前金属电极与硅的接触电阻，使得短路电流、填充因子都得到较好的改善，从而提高转换效率。但在N型电池上由于硼原子较小则很难实现。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种硼扩SE结构的高效N型TOPCon电池制作方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种硼扩SE结构的高效N型TOPCon电池制作方法，采用硼扩轻掺杂与丝网印刷硼浆重掺杂的相结合的制作方法，使得该电池正面结构使得非印刷区为轻掺高方阻，提高光线的短波响应，同时丝网印刷区为重掺低方阻，减少前金属电极的接触电阻，使得短路电流和填充因子都得到较好的改善，从而提高转换效率。
[0005]作为一种优选方案，所述N型硅片作为衬底材料，通过清洗制绒使硅片表面产生金字塔状表面结构，反射率不超过10％。
[0006]作为一种优选方案，所述硼扩轻掺杂区扩散方阻控制在120ohm/squ～160ohm/squ。
[0007]作为一种优选方案，所述背面抛光后反射率＞30％。
[0008]作为一种优选方案，所述隧穿氧化层厚度在1nm
‑
2nm。
[0009]作为一种优选方案，激光开槽后硅片进行硼浆印刷并烘干，硼浆印刷图形与丝网印刷图形一致。
[0010]作为一种优选方案，硼浆印刷后硅片进行退火，退火温度在900℃
‑
1000℃，时间保持在20min
‑
60min。
[0011]作为一种优选方案，退火激活磷掺杂及形成硼扩SE结构，在重掺杂区域的方阻控
制在70ohm/squ～90ohm/squ。
[0012]作为一种优选方案，硼扩轻掺杂硼源为BBr3/BCl3蒸汽。
[0013]本专利技术优点在于：实现硼扩SE结构上工艺路线简单，与常规TOPCon工艺匹配性强，采用硼扩轻掺杂与丝网印刷硼浆重掺杂的相结合的制作方法，使得该电池正面结构使得非印刷区为轻掺高方阻，提高光线的短波响应，同时丝网印刷区为重掺低方阻，减少前金属电极的接触电阻，使得短路电流和填充因子都得到较好的改善，从而提高转换效率。
附图说明
[0014]图1为本专利技术一种硼扩SE结构的高效N型TOPCon电池示意图；
[0015]图中数字表示：1、N型硅片基底；2、重掺杂层；3、轻掺杂层；4、印刷浆料；5、隧穿氧化层；6、掺杂晶硅层。
具体实施方式
[0016]下面用具体实施例说明本专利技术，并不是对本专利技术的限制。
[0017]一种硼扩SE结构的高效N型TOPCon电池制作方法，包括以下步骤：
[0018]1)对硅片进行清洗以及绒面的制作，使用溶液为双氧水，去离子水，添加剂以及氢氧化钠的混液，其中碱制绒氢氧化钠的质量浓度为2.5％，温度控制在82℃，制作出反射率在10％的金字塔绒面。
[0019]2)将清洗制绒后的硅片垂直或水平插入低压扩散炉的石英晶舟内，并进管进行硼扩轻掺杂；
[0020]S1:升温至扩散温度880℃并稳定3min后，通过抽空及检漏步骤；
[0021]S2:温度保持在扩散温度880℃，恒压通入氮气、氧气，氮气流量控制在2000sccm，氧气流量控制在500sccm，时间5min，在硅片表面制作一层薄层氧化硅；
[0022]S3:温度保持在扩散温度880℃，通入氮气、氧气和硼源对硅片表面进行沉积，将硼原子均匀分布在硅片表面，氮气流量在1300sccm，氧气在700sccm，硼源蒸汽在500sccm，时间控制在15min，将硼原子均匀分布在硅片表面；
[0023]S4:升温至推结温度940℃，并通入氮气稳压；
[0024]S5:温度保持在推结温度940℃，并恒温推进45min，形成生成浅结轻掺杂区；
[0025]S6:氮气氛围下缓慢降温出管，得到方阻监控范围在120～160ohm/squ；
[0026]3)将硅片置于2
‑
10％的碱性溶液进行背面抛光，得到反射率大于30％的抛光面。
[0027]4)以LPCVD/原子沉积的方式对硅片背面进行隧穿氧化层生长。
[0028]5)采用PECVD的方式在背面生长原位磷掺杂晶硅薄层；
[0029]6)对硅片进行清洗，去除正面绕镀Poly
‑
si及BSG层；
[0030]7)在硅片正面对应电极的激光开槽位置印刷硼浆，并在200℃下烘干3min；
[0031]8)将印刷硼浆后的硅片送入退火炉管，进行硼扩SE结构推进及背面磷掺杂退火；
[0032]S7:通过抽空及检漏步骤，在氮气、氧气氛围下，进行高温920℃恒压重掺杂推进及退火，氮气流量在2000sccm，氧气流量在500sccm，时间控制在30min；
[0033]S8:氮气氛围下缓慢降温出管，完成硼扩SE结构；
[0034]对比例：
[0035]对比例与实施例以表1的形式呈现：
[0036]表1
[0037][0038]表2
[0039]ITEMVocJscFFEFF实施例708.441.3482.8324.26对比例708.341.1382.6824.09
[0040]从表2的对比结果来看，本专利技术的新型N型电池硼扩SE结构，有更优的电性表现，电池正面结构使得非印刷区为轻掺高方阻，提高光线的短波响应，使得Isc增益明显，同时印刷区为重掺低方阻，减少前金属电极的接触电阻，使得短路电流、填充因子都得到较好的改善，从而提高转换效率。
[0041]以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硼扩SE结构的高效N型TOPCon电池制作方法，其特征在于，采用硼扩轻掺杂与丝网印刷硼浆重掺杂的相结合的制作方法，使得该电池正面结构使得非印刷区为轻掺高方阻，提高光线的短波响应，同时丝网印刷区为重掺低方阻，减少前金属电极的接触电阻，使得短路电流和填充因子都得到较好的改善，从而提高转换效率。2.根据权利要求1所述的一种硼扩SE结构的高效N型TOPCon电池制作方法，其特征在于，所述N型硅片作为衬底材料，通过清洗制绒使硅片表面产生金字塔状表面结构，反射率不超过10％。3.根据权利要求1所述的一种硼扩SE结构的高效N型TOPCon电池制作方法，其特征在于，所述硼扩轻掺杂区扩散方阻控制在120ohm/squ～160ohm/squ。4.根据权利要求1所述的一种硼扩SE结构的高效N型TOPCon电池制作方法，其特征在于，所述背面抛光后反射率＞30％。5.根据权利要求1所述的一种硼扩SE结构的高效N型TOP...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧文凯，董思敏，向亮睿，
申请(专利权)人：普乐新能源科技徐州有限公司，
类型：发明
国别省市：