【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池，尤其涉及一种改善topcon电池背面钝化接触结构的方法。
技术介绍
1、隧穿氧化层钝化接触(tunnel oxidepassivating contacts,topcon)电池是在perc(passivated emitterandrearcell)电池基础上进一步升级而来，其结构由一层超薄的隧穿氧化层和一层掺杂多晶硅(poly-si)层组成。poly-si与基底si界面间的氧化硅可通过化学钝化方式能显著降低基底si与poly-si之间的界面态密度，减少金-半接触区域的复合，有效提升该电池的光电转换效率。目前topcon电池量产效率在25％～26％，是继perc电池下一代n型电池的代表。
2、然而，topcon电池仍存在较多不足点：为了增强多晶硅的场钝化效应和降低多晶硅的横向传输电阻，需要对多晶硅进行磷重掺杂，形成p+-poly-si，但重掺杂在后续热处理过程中易导致过多的磷扩散穿过隧穿氧化层进入硅基底，导致硅基底复合速率增高，影响了voc数值。此外，topcon电池背钝化接触区域(多晶硅层)在长波段寄生吸收较为严重，此现象在高掺杂浓度以及较厚多晶硅层中体现更为明显；而较低的掺杂浓度和较薄的多晶硅层，虽然不影响整体钝化效果，但会导致背电极接触电阻偏大，进而影响填充因子ff提升，如何进一步改善背面磷过扩导致复合增加的问题，同时减少多晶硅层寄生吸收并兼顾多晶硅接触性能等方面，这对进一步提升topcon电池光电转换效率尤为重要。
技术实现思路
1、基
2、本专利技术通过以下技术方案实施：
3、一种改善topcon电池背面钝化接触结构的方法，包括以下步骤：
4、s1、选取n型单晶硅为初始样品，分别经过制绒、扩散、正面激光掺杂、二次氧化推结、去bsg、碱抛主要工序后，利用pecvd形式在碱抛后的硅片背面依次沉积遂穿sio2层、本征非晶硅层；
5、s2、将沉积完隧穿sio2层、本征非晶硅层的硅片放入管式磷扩散炉，两步法背面一次磷扩散：(1)低浓度磷扩散，(2)中等浓度磷扩散；
6、s3、将经过背面一次磷扩散的硅片进行背面激光掺杂；
7、s4、将背面激光掺杂后的硅片再次放入管式磷扩散炉，两步法背面二次磷扩散：(1)中等浓度磷扩散，(2)高浓度磷扩散；
8、s5、将经过背面二次磷扩散的硅片采用链式酸槽去除正面及四周psg；
9、s6、将经过链式酸槽处理后的硅片放入去绕镀槽，去除四周及部分正面磷掺杂的多晶硅层；
10、s7、通过ald形式在经过去绕镀槽处理后的硅片正面沉积alox薄膜，之后通过管式pecvd形式在alox薄膜上沉积sinx薄膜，形成叠层钝化膜；在硅片背面磷掺杂多晶硅基础上利用管式pecvd形式沉积sinx薄膜，进一步钝化及保护非晶硅层；
11、s8、将形成钝化膜的硅片依次经过金属化+烧结+光/电注入的过程，得到最终成品电池片。
12、进一步地，步骤s1中，对于沉积遂穿sio2层，所用反应气体为n2o，反应温度400～500℃，n2o的流速为9000～11000sccm，沉积时间为20～100s，调控沉积时间可控制隧穿sio2层的厚度；遂穿sio2层的厚度为1～5nm。
13、进一步地，步骤s1中，对于沉积本征非晶硅层，所用反应气体为sih4、h2，反应温度为400～500℃，sih4的流速为2000～5000sccm，h2的流速为5000～10000sccm，沉积时间为20～100s，调控沉积时间可控制本征非晶硅层的厚度；本征非晶硅层的厚度为80～200nm。
14、进一步地，步骤s2中，放入管式磷扩散炉中两步法背面一次磷扩散具体操作为：先开门、进舟、抽真空、捡漏工序之后，将温度从刚开始的750℃升至800℃，通入低浓度pocl3和o2，pocl3由氮气携带其流速在300～500sccm，o2流速在500～700sccm，反应时间在50～200s；随后将温度由800℃升高至900℃，通入较高浓度pocl3和o2，pocl3由氮气携带其流速在500～800sccm，o2流速在600～800sccm，反应时间在60～100s。相较于原位磷掺杂非晶硅方式，由此次两步法磷一次扩散方式掺杂非晶硅更容易控制磷掺杂到非晶硅层的深度及浓度，有利于改善磷原子穿过隧穿氧化硅层到达硅基底导致复合增加的问题。此外，磷扩散过程中，同步实现了非晶硅晶化的过程，省去了非晶硅单独晶化的工序，减少了成本。此外，由于硅片正面有bsg存在，背面磷扩散过程中磷原子较难进入正面硅表面。
15、进一步地，步骤s3中，背面激光掺杂的激光频率为450khz，扫描速度为44500mm/s。由于上述背面磷扩散过程中，会在多晶硅表面同时生成psg层，采用背面激光掺杂方式，将psg层中磷原子推进到后续多晶硅金属化区域，形成n+重掺，以此减少背面金属栅线与多晶硅接触电阻。
16、进一步地，步骤s4中，放入管式磷扩散炉两步法背面二次磷扩散具体操作为：先开门、进舟、抽真空、捡漏工序之后，将温度从刚开始的750℃升至850℃，通入较高浓度pocl3和o2，pocl3由氮气携带其流速在500～800sccm，o2流速在500～800sccm，反应时间在20～100s；随后将温度由850℃升高至900℃，通入高浓度pocl3和o2，pocl3由氮气携带其流速在800～1200sccm，o2流速在800～1100sccm，反应时间在20～100s。由于激光掺杂后对应背面psg区域被破坏，二次磷扩散过程中磷原子恰好再次进入多晶硅n+重掺区域，以此形成n++高重掺区域，进一步降低接触电阻；而非激光掺杂区域，其表面psg层未被破坏，该层阻止了二次磷扩散过程重磷原子进一步扩散到多晶硅表面，使轻掺区域浓度未发生较大变化，防止了轻掺区域复合速率升高。由于二次磷扩过程中会同时在激光掺杂损伤区域生成psg层，该psg层能恰好保护高重掺多晶硅区域在后续去绕镀过程中不被腐蚀。
17、进一步地，步骤s5中，酸槽里面所包含化学物质为hf、去离子水，hf的浓度为20～30％。由于硅片正面bsg层较厚，经过链式酸槽过程中，其bsg层仅被去除一部分，未被完全去除，而硅片四周边缘在背面磷扩散过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改善TOPCon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的改善TOPCon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤S1中，对于沉积遂穿SiO2层，所用反应气体为N2O，反应温度400～500℃，N2O的流速为9000～11000sccm，沉积时间为20～100s；遂穿SiO2层的厚度为1～5nm。
3.根据权利要求1所述的改善TOPCon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤S1中，对于沉积本征非晶硅层，所用反应气体为SiH4、H2，反应温度为400～500℃，SiH4的流速为2000～5000sccm，H2的流速为5000～10000sccm，沉积时间为20～100s；本征非晶硅层的厚度为80～200nm。
4.根据权利要求1所述的改善TOPCon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤S2中，放入管式磷扩散炉中两步法背面一次磷扩散具体操作为：先开门、进舟、抽真空、捡漏工序之后，将温度从刚开始的750℃升至800℃，通入低浓度POCl3和O2，POCl3由氮气携带其流速在300～50
5.根据权利要求1所述的改善TOPCon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤S3中，背面激光掺杂的激光频率为450KHz，扫描速度为44500mm/s。
6.根据权利要求1所述的改善TOPCon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤S4中，放入管式磷扩散炉两步法背面二次磷扩散具体操作为：先开门、进舟、抽真空、捡漏工序之后，将温度从刚开始的750℃升至850℃，通入较高浓度POCl3和O2，POCl3由氮气携带其流速在500～800sccm，O2流速在500～800sccm，反应时间在20～100s；随后将温度由850℃升高至900℃，通入高浓度POCl3和O2，POCl3由氮气携带其流速在800～1200sccm，O2流速在800～1100sccm，反应时间在20～100s。
7.根据权利要求1所述的改善TOPCon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤S5中，酸槽里面所包含化学物质为HF、去离子水，HF的浓度为20～30％。
8.根据权利要求1所述的改善TOPCon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤S6中，去绕镀槽中所用碱浓度为2～3wt％，处理时间为100～200s，温度为70～80℃。
9.根据权利要求1所述的改善TOPCon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤S7中AlOx薄膜的厚度为8～10nm，采用ALD通入Al(CH3)3与水汽反应生成，工艺温度控制在220～280℃。
10.根据权利要求1所述的改善TOPCon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤S7中正面SiNx薄膜的厚度为80～100nm，折射率为2.0～2.1；背面SiNx薄膜的厚度为80～120nm，折射率为1.9～2.1；具体操作步骤为：采用管式PECVD设备沉积SiNx膜；管式腔内反应气体为SiH4、NH3，工作压力为1500～1700mtorr，功率为10000～15000W，温度为400～600℃，SiH4气体流速为900～2000sccm，NH3气体流速为7000～12000sccm，硅氮比0.1～0.3，沉积时间为5～20min，在硅片正/背面沉积80～120nm SiNx膜。
...【技术特征摘要】
1.一种改善topcon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的改善topcon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤s1中，对于沉积遂穿sio2层，所用反应气体为n2o，反应温度400～500℃，n2o的流速为9000～11000sccm，沉积时间为20～100s；遂穿sio2层的厚度为1～5nm。
3.根据权利要求1所述的改善topcon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤s1中，对于沉积本征非晶硅层，所用反应气体为sih4、h2，反应温度为400～500℃，sih4的流速为2000～5000sccm，h2的流速为5000～10000sccm，沉积时间为20～100s；本征非晶硅层的厚度为80～200nm。
4.根据权利要求1所述的改善topcon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤s2中，放入管式磷扩散炉中两步法背面一次磷扩散具体操作为：先开门、进舟、抽真空、捡漏工序之后，将温度从刚开始的750℃升至800℃，通入低浓度pocl3和o2，pocl3由氮气携带其流速在300～500sccm，o2流速在500～700sccm，反应时间在50～200s；随后将温度由800℃升高至900℃，通入较高浓度pocl3和o2，pocl3由氮气携带其流速在500～800sccm，o2流速在600～800sccm，反应时间在60～100s。
5.根据权利要求1所述的改善topcon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤s3中，背面激光掺杂的激光频率为450khz，扫描速度为44500mm/s。
6.根据权利要求1所述的改善topcon电池背面钝化接触结构的方法，其特征在于，步骤s4中，放入管式磷扩散炉两步法背面二次磷扩散具体操作为：先开门...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴成坤，杨阳，陈如龙，乐雄英，李华正，
申请(专利权)人：江苏润阳世纪光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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