TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法技术

本发明专利技术涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法。本发明专利技术通过特定的工艺流程监测电池生产中“隧穿氧化层钝化接触”这一工艺的稳定性，具体流程包括选用电阻率为1.2

【技术实现步骤摘要】
TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法。

技术介绍

[0002]TOPCon电池具有良好的稳定性和更高的效率潜能，采用TOPCon（Tunnel Oxide Passivated Contact）技术制备。TOPCon技术是一种新型钝化接触技术，该技术通过在电池硅基底表面镀一层超薄的氧化硅层和掺杂薄膜硅来实现钝化作用。超薄的氧化硅层可减少电池表面较低的隧穿电阻，掺杂薄膜硅层可提供场钝化并使载流子选择性透过，从而与硅基底形成良好的钝化接触结构。
[0003]目前利用TOPCon技术制备太阳能电池常采用“碱制绒
→
硼扩散
→
湿法刻蚀
→
背面抛光
→
隧穿氧化层钝化接触
→
背面磷掺杂
→
湿法刻蚀
→
去绕镀清洗
→
氧化铝钝化
→
正背面镀膜
→
丝网印刷
→
烧结”的工艺方法，其中，“隧穿氧化层钝化接触”这一工艺的稳定性至关重要，其稳定性与此工艺中所用设备的配件紧密相关，设备配件的老化或更换将直接影响此工艺的稳定性，而此工艺稳定与否将直接影响所得电池的质量。如果最终获得电池产品后经测试发现其电池效率不合格，只能耗费大量时间对每一步工艺进行排查从而找到问题所在，这样可能会导致大批量不合格的TOPCon电池或低效电池的产生，进而造成资源和时间的浪费，严重影响产业化生产。但是目前并没有可以快速监测“隧穿氧化层钝化接触”这一工艺稳定性的方法。

技术实现思路

[0004]针对以上技术问题，本专利技术提供一种TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法，该监测方法流程简单，耗时短，而且能够跟踪“隧穿氧化层钝化接触”的整个工艺周期对电池效率的影响趋势，并及时反映出工艺或设备出现的问题，避免出现大量不合格电池或低效电池。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术提供一种TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法，包括如下工艺步骤：S1、对电阻率为1.2
‑
1.8Ω
•
cm的单晶原硅片进行抛光处理；S2、在完成抛光处理的所述单晶原硅片表面依次制备隧穿氧化层和多晶硅钝化层，之后进行磷掺杂；S3、在完成磷掺杂的所述单晶原硅片表面镀氮化硅减反射膜；S4、高温烧结；S5、Sinton测试，若理想开路电压iVoc≥740mV，反向饱和电流密度J0≤5fA/cm2，则表示所述隧穿氧化层钝化接触工艺稳定。
[0006]本专利技术提供的TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法，通过对筛选出的
电阻率在1.2
‑
1.8Ω
•
cm范围的单晶原硅片依次进行抛光处理、隧穿氧化层钝化接触、磷掺杂、镀氮化硅减反射膜、高温烧结和Sinton测试的工艺过程，用于监测常规生产TOPCon电池的第5步工艺“隧穿氧化层钝化接触”的稳定性，进而保证该工艺对所得电池的合格率和电池效率不会产生不良影响，避免了因该工艺不稳定而产生大批量不合格电池或低效电池。该监测方法流程简单，耗时短，通过Sinton测试监测理想开路电压和反向电流饱和密度即可准确监测“隧穿氧化层钝化接触”工艺的稳定性，明显缩短了“隧穿氧化层钝化接触”工艺的测试周期，加快了查找生产线中“隧穿氧化层钝化接触”工艺问题的速度。
[0007]结合第一方面，S1中所述单晶原硅片的电阻率为1.4
‑
1.6Ω
•
cm，在此电阻率范围内的硅片可以最大限度地减小由于原硅片参差不齐的电阻率对确定工艺参数时产生的影响。
[0008]结合第一方面，S1中对所述单晶原硅片进行双面碱抛光处理，抛光所用的药液中含有碱和抛光添加剂，所述碱为氢氧化钾和/或氢氧化钠，浓度为1.0
‑
1.5wt%，抛光添加剂浓度为0.4
‑
0.6wt%，抛光温度为50
‑
60℃。抛光时间优选为2
‑
4min。
[0009]优选地，所述抛光处理还包括在使用上述药液进行抛光之前以氢氧化钾和/或氢氧化钠与双氧水共同组成前清洗药液对单晶原硅片进行前清洗，其中双氧水的浓度为5.0
‑
6.0wt%，药液温度控制在50
‑
55℃，清洗时间为1
‑
2min。
[0010]结合第一方面，S1中抛光至硅片的表面反射率不小于42%，反射率采用D8反射仪测试。
[0011]结合第一方面，S2中制备隧穿氧化层钝化接触结构的氧化温度为600
±
15℃，O2流量为18000
±
1000sccm；所得隧穿氧化层和多晶硅钝化层的厚度分别为1
‑
2nm和60
‑
200nm。
[0012]结合第一方面，S2中磷掺杂工艺的沉积温度为890
±
10℃，冷却温度为700
±
10℃，在此温度范围可保证磷掺杂时扩散均匀；磷掺杂至所得硅片的方块电阻为36
±
5Ω/口。
[0013]结合第一方面，S3中对所述单晶原硅片双面镀氮化硅减反射膜，所述氮化硅减反射膜包括低折射率氮化硅膜、高折射率氮化硅膜和氮氧化硅膜，其镀膜所用功率依次优选9000
‑
10000W、10000
‑
12000W和10000
‑
12000W，所用压力均优选1700mtorr；镀膜温度为480
‑
540℃。
[0014]结合第一方面，S3中对所述单晶原硅片的镀膜厚度为65
±
5nm，镀膜后的折射率为2.0
‑
2.1。
[0015]结合第一方面，S4中高温烧结时传送带的带速为10
‑
15m/min；高温烧结各温区的温度设置为：400
‑
800℃。
[0016]本专利技术提供的TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法能够对“隧穿氧化层钝化接触”工艺的稳定性进行快速监测，流程简单、耗时短，避免了常规工艺流程只能在得到电池并测试电池性能发现不合格或者效率低之后才可排查生产线中的问题的情况，并节省了当所得电池不合格或者电池效率低时查找工艺生产线的问题时所耗费的时间，也避免了大批量不合格电池或低效电池的出现。
附图说明
[0017]图1为本专利技术提供的监测方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]实施例1本专利技术实施例提供一种T本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：S1、对电阻率为1.2
‑
1.8Ω
•
cm的单晶原硅片进行抛光处理；S2、在完成抛光处理的所述单晶原硅片表面依次制备隧穿氧化层和多晶硅钝化层，之后进行磷掺杂；S3、在完成磷掺杂的所述单晶原硅片表面镀氮化硅减反射膜；S4、高温烧结；S5、Sinton测试，若理想开路电压iVoc≥740mV，反向饱和电流密度J0≤5fA/cm2，则表示所述隧穿氧化层钝化接触工艺稳定。2.如权利要求1所述的TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法，其特征在于，S1中所述单晶原硅片的电阻率为1.4
‑
1.6Ω
•
cm。3.如权利要求1所述的TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法，其特征在于，S1中对所述单晶原硅片进行双面碱抛光处理，抛光所用的药液中含有碱和抛光添加剂，所述碱为氢氧化钾和/或氢氧化钠，浓度为1.0
‑
1.5wt%；抛光温度为50
‑
60℃。4.如权利要求1所述的TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法，其特征在于，S1中抛光至硅片的表面反射率不小于42%。5.如权利要求1所述的TOPCon电池隧穿氧化层钝化接触工艺的监测方法，其特征在于，S...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，吝占胜，李倩，张东升，李青娟，李志彬，魏双双，张红妹，陈晨，刘伟，王志国，刘新玉，刘莉丽，张雷，何广川，张树骞，于波，
申请(专利权)人：英利能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：