一种制造技术

本申请公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种TOPCon电池的制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏电池制造
，具体涉及一种
TOPCon
电池的制备方法
。

技术介绍

[0002]在光伏电池
，影响电池效率提高的主要因素是电子
‑
空穴对复合
。
而在整个电池结构中，由于硅原子的无序排列，导致硅片表面有大量悬挂键的存在，悬挂键很容易捕获电子，使电池表面复合增加
。
金属
‑
半导体接触区域也较容易产生复合
。
而为了提高太阳电池效率，降低表面和金半接触区域的复合，通常会在器件表面沉积一层很薄的介质或者半导体材料，即表面钝化处理
。
但是，一般的钝化层导电性较差，使得整个电池的串联电阻增加
。
近年来，学者们引入场效应晶体管中的
MOS
结构的概念，从而将表面优秀的钝化效果拓展到金属栅线之下，既包括钝化又存在接触，故而命名为钝化接触结构
。
其结构是将超薄的隧穿氧化层与重掺杂的多晶硅层相结合，多数载流子以隧穿的方式运输到金属之下，而少数载流子则会因能带的弯曲而无法穿过氧化层，因这种选择性，也把它称为选择性接触结构
。
采用这种结构制成的电池包括
TOPCon、PERPoly
和
POLO
等
。
[0003]但是，
TOPcon
电池的工艺方法中常采取扩散的方法实现磷掺杂，其掺杂的结深较难控制，易导致磷掺杂源扩散进入隧穿氧化层，从而降低隧穿效应
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种
TOPCon
电池的制备方法，可以改善磷掺杂源扩散进入隧穿氧化层，从而降低隧穿效应的问题，从而进一步提高电池转换效率，实现更高的经济效益
。
[0005]解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种
TOPCon
电池的制备方法，包括如下步骤：
[0006]步骤
S1
：对硅片进行制绒清洗；
[0007]步骤
S2
：在完成制绒后的硅片的正面进行轻掺，硼扩散形成
P+
层；
[0008]步骤
S3
：对完成硼扩散的硅片进行激光
SE
，激光消融表面局部硼硅玻璃，形成
P++
，对完成
P++
的硅片进行氧化形成厚氧化层；
[0009]步骤
S4
：对硅片的背面进行
BSG
层和硼离子的清洗去除；
[0010]步骤
S5
：在清洗后的硅片的背面沉积隧穿氧化层和非晶硅层；再通氧生长氧化层；
[0011]步骤
S6
：对步骤
S5
中获得的氧化层上进行磷掺杂，掺杂方式为离子注入磷原子，得到掺杂薄膜硅层；
[0012]步骤
S7
：对步骤
S6
获得的掺杂薄膜硅层上通过激光
SE
技术，进行推结处理；
[0013]步骤
S8
：对步骤
S7
掺杂完的硅片进行
RCA
清洗，去除正面和侧面绕镀的磷掺杂层以及硼扩散残留的厚氧化层；
[0014]步骤
S9
：对硅片的背面沉积
AlOx
钝化层和
SiNx
减反射膜，对硅片的正面沉积
SiNx
减反射膜；
[0015]步骤
S10
：对完成沉积工艺的硅片进行丝网印刷
、
烧结和电注入激活
。
[0016]进一步地，所述步骤
S2
具体步骤为：在硼扩炉管内进行气相反应后生成的氧化硼与硅进行反应，置换出硼单质原子通过替代掺杂等方式向硅片内部进行扩散，形成所述
P+
层，形成
PN
结
。
[0017]进一步地，所述步骤
S3
的厚氧化层的厚度为1～
3nm。
[0018]进一步地，所述步骤
S4
使用体积比为
1:10
的
H2O
：
HF
溶液进行清洗去除
。
[0019]进一步地，所述步骤
S5
的隧穿氧化层的制备方法为高温热氧化
、
硝酸氧化法
、
或臭氧氧化法中的任一种
。
[0020]进一步地，所述步骤
S6
磷掺杂时，磷扩散温度为
600
～
1000℃
，磷源的流量为
1000
～
1500sccm。
[0021]进一步地，所述步骤
S7
通过激光掺杂，得到重掺杂区域的结深为至少
1.5um。
[0022]进一步地，所述步骤
S7
采用波长为
1064nm、
方形光斑
、
功率为
92w
进行选择性扫描
。
[0023]进一步地，所述
AlOx
层膜厚4～
10nm。
[0024]进一步地，背面所述的
SiNx
减反射膜膜厚
70
～
100nm
，正面所述的
SiNx
减反射膜膜厚
60
～
80nm。
[0025]由于上述技术方案的运用，本申请与现有技术相比的有益效果在于：本申请提供的一种
TOPCon
电池的制备方法，步骤
S6
中采用离子注入的技术，将磷原子注入到
SiO2层，产生一层掺杂均匀的掺杂薄膜硅层，且步骤
S7
通过控制激光温度和功率，对掺杂薄膜硅层进行重新掺杂，将表面掺杂薄层向表面
SiO2层推进，同时也要注意不能破坏非晶硅层，避免隧穿效应的产生
。
且步骤
S5
中形成的氧化层也阻止过多磷扩散进隧穿氧化层破坏隧穿效果
。
通过离子注入技术取代传统的扩散方式，并结合激光技术对磷掺杂进行二次掺杂，进而极大地提高了电池的转化效率
。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0027]图1为本专利技术的
TOPCon
电池制备方法的流程示意图
。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
TOPCon
电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤
S1
：对硅片进行制绒清洗；步骤
S2
：在完成制绒后的硅片的正面进行轻掺，硼扩散形成
P+
层；步骤
S3
：对完成硼扩散的硅片进行激光
SE
，激光消融表面局部硼硅玻璃，形成
P++
，对形成
P++
的硅片进行氧化形成厚氧化层；步骤
S4
：对硅片的背面进行
BSG
层和硼离子的清洗去除；步骤
S5
：在清洗后的硅片的背面沉积隧穿氧化层和非晶硅层；再通氧生长氧化层；步骤
S6
：对步骤
S5
中获得的氧化层上进行磷掺杂，掺杂方式为离子注入磷原子，得到掺杂薄膜硅层；步骤
S7
：对步骤
S6
获得的掺杂薄膜硅层上通过激光
SE
技术，进行推结处理；步骤
S8
：对步骤
S7
掺杂完的硅片进行
RCA
清洗，去除正面和侧面绕镀的磷掺杂层以及硼扩散残留的厚氧化层；步骤
S9
：对硅片的背面沉积
AlOx
钝化层和
SiNx
减反射膜，对硅片的正面沉积
SiNx
减反射膜；步骤
S10
：对完成沉积工艺的硅片进行丝网印刷
、
烧结和电注入激活
。2.
如权利要求1所述的
TOPCon
电池的制备方法，其特征在于，所述步骤
S2
具体步骤为：在硼扩炉管内进行气相反应后生成的氧化硼与硅进行反应，置换出硼单质原子通过替代掺杂等方式向硅片内部进行扩散，形成所述
P+
层，形成
PN
结
。3.
如权利要求1所述的
TOPCon
电池的制备方法，其特征在于，所述步骤

【专利技术属性】
技术研发人员：翁航，张佳超，章伟，邢显邦，罗荣夏，
申请(专利权)人：芜湖协鑫集成新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：