一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电池领域，具体涉及一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池及其制备方法，包括以下步骤：(1)制取绒面硅片；(2)硼扩散；(3)形成遂穿氧化层1和非晶硅层1；(4)形成遂穿氧化层2和非晶硅层2；(5)转化为多晶硅层1和多晶硅层2；(6)制取初型电池片；(7)去除初型电池片正面及边缘的绕镀多晶硅；(8)生长氧化铝钝化层以及沉积氮化硅减反层；(9)印刷电极。本发明专利技术提供一种新型topcon电池结构，在背面多晶硅低掺杂层与高掺杂层之间增加一层隧穿层2作为湿法阻挡层，对低掺杂多晶硅起保护作用，在清洗硅片正面以及边缘的绕镀多晶硅后，其对应隧穿层2的金属化部分得以保留，且提高钝化效果，从而提升电池的性能。从而提升电池的性能。从而提升电池的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前n
‑
Topcon电池背面导电浆料具有一定的腐蚀性，但腐蚀能力较难控制，为了防止导电浆料烧穿多晶硅层破坏隧穿层，从而造成巨大的负荷，多晶硅层需要沉积达到一定的厚度防止其烧穿。光寄生吸收随厚度增加而增加，多晶硅层过厚会造成电池的短路电流过低，导致电池的转换效率降低。故而，将金属化部分多晶硅层厚度控制在120nm以上，高掺杂浓度提高金属化的接触能力，非金属部分厚度控制在20
‑
50nm，适当降低掺杂浓度，提升欧姆接触。用激光去除非金属化区域的多晶硅后，在清洗硅片正面以及边缘的绕镀poly硅时，由于低掺杂多晶硅层表面无保护层，极易被破坏，会导致电池的短路电流降低，造成电池的光电转换效率降低。为此，我们提出了一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池及其制备方法。

技术实现思路

[0003](一)针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池及其制备方法，克服了现有技术的不足，对低掺杂多晶硅起保护作用，从而提升电池的性能。
[0004](二)为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池，包括硅基底、硅基底正面上设有P
+
掺杂层、氧化铝钝化层、氮化硅减反层和正面电极，且硅基底背面上设有遂穿氧化层1、多晶硅层1、遂穿氧化层2、多晶硅层2、氮化硅减反层和背面电极。
[0005]本专利技术还提供了一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池的制备方法，具体包括以下步骤：
[0006](1)选用n型硅基底并进行双面制绒，形成金字塔结构，得到绒面硅片；
[0007](2)在绒面硅片的正面进行硼扩散，形成P
+
掺杂层和硼硅玻璃层，后去除其硼硅玻璃层、背面和边缘绕扩的掺杂层；
[0008](3)在绒面硅片的背面进行热氧化处理形成遂穿氧化层1，后采用PECVD原位磷掺杂的方法形成非晶硅层1；
[0009](4)对磷掺杂后的硅片再次予以热氧化处理形成遂穿氧化层2，后继续采用PECVD原位磷掺杂的方法形成非晶硅层2；
[0010](5)将两次磷掺杂后的硅片进行高温退火处理，使得非晶硅层1和非晶硅层2转化为多晶硅层1和多晶硅层2；
[0011](6)根据金属化图案采用激光去除非金属化区域的多晶硅层2和遂穿层2，形成凸出结构，得到初型电池片；
[0012](7)去除初型电池片正面及边缘的绕镀多晶硅；
[0013](8)采用ALD工艺，在初型电池片正面生长氧化铝钝化层，并采用PECVD法，在初型电池片正面和背面沉积氮化硅减反层；
[0014](9)在正面印刷银铝浆，在背面印刷银浆，烘干烧结后进行光注入处理。
[0015]优选的，步骤(2)中，硼掺杂浓度为4e20cm
‑3。
[0016]优选的，步骤(3)中，遂穿氧化层1的厚度为1.5
‑
2nm，非晶硅层1的厚度为20
‑
50nm，且非晶硅层1的磷掺杂浓度为8e19
‑
3e20cm
‑3。
[0017]优选的，步骤(4)中，遂穿氧化层2的厚度为1
‑
1.5nm，非晶硅层2的厚度为50
‑
200nm，且非晶硅层2的磷掺杂浓度为3e20
‑
1e21cm
‑3。
[0018]优选的，步骤(6)中，凸出结构的宽度为70
‑
120μm，间距为1.2
‑
1.5mm。
[0019]优选的，步骤(8)中，氧化铝钝化层的厚度为1
‑
5nm，氮化硅减反层的厚度为60
‑
80nm。
[0020](三)本专利技术提供了一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池及其制备方法，具备以下有益效果：
[0021]本专利技术提供一种新型n
‑
Topcon电池结构，在背面多晶硅低掺杂层与高掺杂层之间增加一层隧穿层2作为湿法阻挡层，对低掺杂多晶硅起保护作用，在清洗硅片正面以及边缘的绕镀多晶硅后，其对应隧穿层2的金属化部分得以保留，且提高钝化效果，从而提升电池的性能。
附图说明
[0022]图1为本专利技术topcon电池整体结构示意图；
[0023]图2为本专利技术topcon电池背面结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]实施例1
[0026]如图1
‑
图2所示，一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池，包括硅基底、硅基底正面上设有P
+
掺杂层、氧化铝钝化层、氮化硅减反层和正面电极，且硅基底背面上设有遂穿氧化层1、多晶硅层1、遂穿氧化层2、多晶硅层2、氮化硅减反层和背面电极。
[0027]实施例2
[0028]一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池的制备方法，包括以下步骤：
[0029](1)选用n型硅基底并进行双面制绒，形成金字塔结构，得到绒面硅片。
[0030](2)在绒面硅片的正面进行硼扩散，硼掺杂浓度为4e20cm
‑3，形成P
+
掺杂层和硼硅玻璃层，后去除其硼硅玻璃层、背面和边缘绕扩的掺杂层。
[0031](3)在绒面硅片的背面进行热氧化处理形成厚度为1.5nm的遂穿氧化层1，后采用PECVD原位磷掺杂的方法形成厚度为20nm的非晶硅层1；非晶硅层1的磷掺杂浓度为8e19cm
‑3。
[0032](4)对磷掺杂后的硅片再次予以热氧化处理形成厚度为1nm的遂穿氧化层2，后继
续采用PECVD原位磷掺杂的方法形成厚度为100nm的非晶硅层2；非晶硅层2的磷掺杂浓度为6e20cm
‑3。
[0033](5)将两次磷掺杂后的硅片进行高温退火处理，使得非晶硅层1和非晶硅层2转化为多晶硅层1和多晶硅层2。
[0034](6)根据金属化图案采用激光去除非金属化区域的多晶硅层2和遂穿层2，形成凸出结构，得到初型电池片。其中，凸出结构的宽度为70μm，间距为1.2mm。
[0035](7)去除初型电池片正面及边缘的绕镀多晶硅。
[0036](8)采用ALD工艺，在初型电池片正面生长厚度为2nm的氧化铝钝化层，并采用PECVD法，在初型电池片正面和背面沉积厚度为60nm的氮化硅减反层。
[0037](9)在正面印刷银铝浆，在背面印刷银浆，烘干烧结后进行光注入处理。
[0038]实施例3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池，其特征在于，包括硅基底、硅基底正面上设有P
+
掺杂层、氧化铝钝化层、氮化硅减反层和正面电极，且硅基底背面上设有遂穿氧化层1、多晶硅层1、遂穿氧化层2、多晶硅层2、氮化硅减反层和背面电极。2.如权利要求1所述的一种背面采用双层隧穿层结构的topcon电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，(1)选用n型硅基底并进行双面制绒，形成金字塔结构，得到绒面硅片；(2)在绒面硅片的正面进行硼扩散，形成P
+
掺杂层和硼硅玻璃层，后去除其硼硅玻璃层、背面和边缘绕扩的掺杂层；(3)在绒面硅片的背面进行热氧化处理形成遂穿氧化层1，后采用PECVD原位磷掺杂的方法形成非晶硅层1；(4)对磷掺杂后的硅片再次予以热氧化处理形成遂穿氧化层2，后继续采用PECVD原位磷掺杂的方法形成非晶硅层2；(5)将两次磷掺杂后的硅片进行高温退火处理，使得非晶硅层1和非晶硅层2转化为多晶硅层1和多晶硅层2；(6)根据金属化图案采用激光去除非金属化区域的多晶硅层2和遂穿层2，形成凸出结构，得到初型电池片；(7)去除初型电池片正面及边缘的绕镀多晶硅；(8)采用ALD工艺，在初型电池片正面生长氧化铝钝化层，并采用PECVD法，在初型电池片正面和背面沉积氮化硅减反层；(9)在正面印刷银铝浆，在背面印刷银浆，烘干烧结后进行光注入处理。3.如权利要求2所述的一种背面...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳冉冉，高芳丽，郭小飞，戴欣欣，
申请(专利权)人：滁州捷泰新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：