一种TOPCon电池及其制备方法技术

本申请的实施例公开了一种TOPCon电池及其制备方法，该TOPCon电池包括硅衬底以及位于所述硅衬底正面的扩散层和第一电极，所述第一电极包括多条细栅线；所述扩散层上设有与所述细栅线对应分布的若干栅线预设区，所述栅线预设区内设有第一钝化接触结构，所述第一钝化接触结构包括沿背离所述硅衬底方向依次设置的第一隧穿氧化层和第一掺杂硅层。本申请的电池在降低掺杂硅层对光的寄生吸收，减少电流损失的同时能够降低金属接触区域的载流子复合，提高电池的开路电压和转换效率。高电池的开路电压和转换效率。高电池的开路电压和转换效率。

A TOPCON battery and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种TOPCon电池及其制备方法


[0001]本申请涉及太阳能电池
，具体涉及一种TOPCon电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]在影响太阳能电池光电转换效率的诸多因素中，金属电极与晶体硅接触处的复合成为影响太阳电池效率的关键因素。隧穿氧化物钝化接触(Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell,TOPCon)太阳能电池是目前最具有发展前景的太阳能电池之一，其隧穿氧化物钝化接触结构由一层超薄的隧穿氧化层和掺杂硅层组成，可显著降低金属接触区域的复合，同时兼具良好的接触性能。
[0003]然而目前的TOPCon结构大部分应用于太阳电池的背面。

技术实现思路

[0004]TOPCon电池前表面采用传统电池结构，导致在减少载流子复合方面有很大的局限性，限制了转换效率的进一步提高。
[0005]本申请的一个目的是提供一种TOPCon电池，其在硅衬底正面的局部区域具有TOPCon结构，以期在实现优异的光电转换效率的同时减少正面寄生吸收。
[0006]本申请的另一目的是提供一种TOPCon电池的制备方法，该方法能够便捷地在目标区域形成TOPCon结构，从而提高电池效率。
[0007]本申请的目的不限于上述目的，上述未提及的本申请的其他目的和优点可以从以下描述中进行理解，并通过本申请的实施方式更清晰地进行理解。此外，容易理解的是，可以通过权利要求中披露的特征及其组合来实现本申请的目的和优点。
[0008]第一方面，根据本申请的实施例，本申请提出了一种TOPCon电池，包括：
[0009]硅衬底以及位于所述硅衬底正面的扩散层和第一电极，所述第一电极包括多条细栅线；
[0010]所述扩散层上设有与所述细栅线对应分布的若干栅线预设区，所述栅线预设区内设有第一钝化接触结构，所述第一钝化接触结构包括沿背离所述硅衬底方向依次设置的第一隧穿氧化层和第一掺杂硅层。
[0011]在其中的一些实施例中，所述栅线预设区在垂直于其延伸方向的截面形状为倒金字塔形，且所述第一钝化接触结构的横截面形状与所述栅线预设区的截面形状相适配。
[0012]在其中的一些实施例中，所述栅线预设区包括形成在所述扩散层上的凹槽，所述第一钝化接触结构随着所述凹槽形成，所述细栅线叠置在所述凹槽中，并与所述第一钝化接触结构欧姆接触；
[0013]可选的，所述凹槽的横截面形状呈倒金字塔形或下凹的圆弧形、三角形或四边形。
[0014]在其中的一些实施例中，所述第一隧穿氧化层为氧化硅薄膜，且厚度为1.3～1.7nm；
[0015]和/或，所述第一掺杂硅层的厚度为110～130nm。
[0016]在其中的一些实施例中，所述的TOPCon电池还包括：
[0017]第二钝化接触结构，形成于所述硅衬底的背面，所述第二钝化接触结构包括沿背离所述硅衬底方向依次设置的第二隧穿氧化层和第二掺杂硅层。
[0018]在其中的一些实施例中，所述的TOPCon电池还包括：
[0019]正面钝化层，形成于所述扩散层背离所述硅衬底的表面且覆盖所述第一钝化接触结构；
[0020]背面钝化层，形成于所述第二掺杂硅层背离所述硅衬底的表面；
[0021]所述第一电极贯穿所述正面钝化层与所述扩散层形成欧姆接触；
[0022]可选的，所述正面钝化层为SiO
x
层、AlO
x
层、SiN
x
层、SiON
x
层中的一种或几种叠层组合；
[0023]可选的，所述背面钝化层为SiN
x
层和SiON
x
层中的一种或两种叠层组合。
[0024]在其中的一些实施例中，所述硅衬底的正面为金字塔形制绒面；
[0025]和/或，所述硅衬底的背面为抛光面。
[0026]第二方面，根据本申请的实施例，本申请提出了一种制备如上所述TOPCon电池的方法，包括：
[0027]在硅衬底的正面依次形成扩散层和硼硅玻璃层；
[0028]在所述硅衬底上对应细栅线预设的位置开槽，形成贯穿所述硼硅玻璃层的栅线预设区；
[0029]在所述栅线预设区内形成第一钝化接触结构，所述第一钝化接触结构包括沿背离所述硅衬底方向依次设置的第一隧穿氧化层和第一掺杂硅层。
[0030]在其中的一些实施例中，在所述硅衬底上对应细栅线预设的位置开槽，形成贯穿所述硼硅玻璃层的栅线预设区包括：
[0031]利用激光在所述硅衬底上对应细栅线预设的位置开槽形成所述栅线预设区。
[0032]在其中的一些实施例中，所述栅线预设区在贯穿所述硼硅玻璃层的同时向下延伸在所述扩散层上形成凹槽，所述第一钝化接触结构随着所述凹槽形成，且所述第一钝化接触结构的表面相比所述硼硅玻璃层的表面更靠近所述硅衬底中心；
[0033]可选的，在其中的一些实施例中，在形成所述栅线预设区之后，还包括：对开槽后的所述硅衬底正面进行修饰，以去除所述硅衬底正面的损伤层和修饰所述栅线预设区表面；
[0034]可选的，所述修饰包括用0.8～1.2wt％的碱溶液于70～90℃下对所述硅衬底正面进行浸泡；
[0035]可选的，在其中的一些实施例中，在所述栅线预设区内形成第一钝化接触结构之后，还包括：在硅衬底的背面形成第二钝化接触结构，所述第二钝化接触结构包括沿背离所述硅衬底方向依次设置的第二隧穿氧化层和第二掺杂硅层；
[0036]可选的，在其中的一些实施例中，在硅衬底的背面形成第二钝化接触结构之后，还包括：在所述扩散层的表面制备正面钝化层；在所述第二掺杂硅层的表面制备背面钝化层。
[0037]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0038]本申请实施例提供的TOPCon电池在硅衬底和正面细栅线之间设置了包括第一隧穿氧化层和第一掺杂硅层的钝化接触结构，在降低掺杂硅层对光的寄生吸收，减少电流损
失的同时能够降低金属接触区域的载流子复合，提高电池的开路电压和转换效率。
[0039]本申请公开的制备方法通过预先形成栅线预设区实现了目标区域钝化接触结构的制备，简化了工艺步骤，降低了生产成本，适用于产业化生产。
附图说明
[0040]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0041]图1为本申请一种实施方式的TOPCon电池的结构示意图。
具体实施方式
[0042]下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。
[0043]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0044]需要说明的是，在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TOPCon电池，其特征在于，包括：硅衬底以及位于所述硅衬底正面的扩散层和第一电极，所述第一电极包括多条细栅线；所述扩散层上设有与所述细栅线对应分布的若干栅线预设区，所述栅线预设区内设有第一钝化接触结构，所述第一钝化接触结构包括沿背离所述硅衬底方向依次设置的第一隧穿氧化层和第一掺杂硅层。2.根据权利要求1所述的TOPCon电池，其特征在于，所述栅线预设区在垂直于其延伸方向的截面形状为倒金字塔形，且所述第一钝化接触结构的横截面形状与所述栅线预设区的截面形状相适配。3.根据权利要求1所述的TOPCon电池，其特征在于，所述栅线预设区包括形成在所述扩散层上的凹槽，所述第一钝化接触结构随着所述凹槽形成，所述细栅线叠置在所述凹槽中，并与所述第一钝化接触结构欧姆接触；可选的，所述凹槽的横截面形状呈倒金字塔形或下凹的圆弧形、三角形或四边形。4.根据权利要求1所述的TOPCon电池，其特征在于，所述第一隧穿氧化层为氧化硅薄膜，且厚度为1.3～1.7nm；和/或，所述第一掺杂硅层的厚度为110～130nm。5.根据权利要求1所述的TOPCon电池，其特征在于，还包括：第二钝化接触结构，形成于所述硅衬底的背面，所述第二钝化接触结构包括沿背离所述硅衬底方向依次设置的第二隧穿氧化层和第二掺杂硅层。6.根据权利要求5所述的TOPCon电池，其特征在于，还包括：正面钝化层，形成于所述扩散层背离所述硅衬底的表面且覆盖所述第一钝化接触结构；背面钝化层，形成于所述第二掺杂硅层背离所述硅衬底的表面；所述第一电极贯穿所述正面钝化层与所述扩散层形成欧姆接触；可选的，所述正面钝化层为SiO
x
层、AlO
x
层、SiN
x
层、SiON
x
层中的一种或几种叠层组合；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东威，袁陨来，叶枫，王建波，吕俊，
申请(专利权)人：西安隆基乐叶光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：