【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏晶硅太阳能电池，尤其涉及一种topcon电池的制备方法及装置。
技术介绍
1、硅衬底的隧穿氧化钝化接触(tunnel oxide passivated contact，topcon)电池技术，由于背表面采用了超薄氧化硅和掺杂多晶硅(poly-si)的叠层结构进行钝化，该隧穿氧化层钝化接触结构能够使得多数载流子穿透氧化层，对少数载流子起阻挡作用，有效地实现了载流子的选择通过性，从而极大地降低了少数载流子的复合速率。因此，该表面钝化接触技术已被应用于许多高效晶硅太阳能电池的制作。
2、在topcon电池制作中，对于多晶硅层的掺杂通常采用热扩散及离子注入的方式完成，相比于热扩散方式，离子注入具有杂质掺入量和掺入深度易于精确控制，并且重复性好，方向性好，使用温度比扩散工艺低，不会像热扩散那样产生杂质的横向散布及绕扩等优点，特别适合于控制和改变极薄半导体层中的杂质及其分布。因此，在topcon电池制作中通常采用离子注入方式掺杂极薄的多晶硅层。
3、但是，目前topcon电池制作中是将磷源直接通过离子注入方式注入到多晶硅层的表面，这样在多晶硅层的表面会产生一层损伤层，同时磷源直接注入到多晶硅层的表面会产生沟道效应，使得部分磷源直接注入到硅基体内部。
4、因此，若要获得较好的表面钝化接触效果，对多晶硅层的掺杂工艺控制起着决定性的作用。即一方面要求掺杂过程中要尽量减少对多晶硅层的表面损伤，另一方面要求掺杂源进入硅基体的掺杂深度需要精准控制，避免掺杂结深太深降低隧穿钝化效果，同时需要提高多晶硅
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种topcon电池的制备方法及装置，用以解决上述技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种topcon电池的制备方法，所述方法包括：
3、根据刻蚀和抛光处理后的硅片，在硅片背表面生长隧穿氧化层及本征多晶硅层；
4、根据本征多晶硅层，在所述本征多晶硅层表面生成sio2缓冲层；
5、在sio2缓冲层注入磷源，并进行背表面氧化退火处理，获得n+掺杂后的硅片；
6、根据n+掺杂后的硅片，获得topcon电池。
7、可选的，获得刻蚀和抛光处理后的硅片，包括：
8、获得原始n型硅片；
9、对所述原始n型硅片进行清洗和制绒处理，获得制绒后的硅片；
10、对所述制绒后的硅片进行硼扩散处理，获得硼扩散后的硅片；
11、对所述硼扩散后的硅片进行刻蚀和抛光处理，获得刻蚀和抛光处理后的硅片。
12、可选的，对所述原始n型硅片进行清洗和制绒处理，获得制绒后的硅片，包括：
13、将所述原始n型硅片浸入在温度为65℃～85℃的第一混合溶液中进行清洗；
14、将清洗后的硅片放入第二混合溶液进行双面制绒，获得制绒后的硅片；
15、其中，所述第一混合溶液包括：质量分数为2～5％的koh或naoh与质量分数为2～6％的h2o2的混合溶液；所述第二混合溶液包括：质量分数为1％～3％的koh或naoh与异丙醇或制绒添加剂的混合溶液。
16、可选的，对所述制绒后的硅片进行硼扩散处理，获得硼扩散后的硅片，包括：将所述制绒后的硅片载入到管式低压硼扩散炉管进行硼扩散处理，获得获得硼扩散后的硅片；
17、其中，所述管式低压硼扩散炉管的参数设置包括：温度为900℃～1000℃、时间为30～50min。
18、可选的，对所述硼扩散后的硅片进行刻蚀和抛光处理，获得刻蚀和抛光处理后的硅片，包括：
19、利用hno3及hf的混合溶液对所述硼扩散后的硅片的背表面及边缘进行刻蚀，获得刻蚀后的硅片；
20、采用koh与抛光添加剂混合溶液对所述刻蚀后的硅片进行背表面抛光，获得刻蚀和抛光处理后的硅片。
21、可选的，根据刻蚀和抛光处理后的硅片，在硅片背表面生长隧穿氧化层及本征多晶硅层，包括:根据刻蚀和抛光处理后的硅片，采用lpcvd设备在温度为570℃～620℃的条件下在硅片背表面生长隧穿氧化层及本征多晶硅层；
22、其中，所述隧穿氧化层的厚度为1～2nm；所述本征多晶硅层的厚度为100～200nm。
23、可选的，根据本征多晶硅层，在所述本征多晶硅层表面生成sio2缓冲层，包括：通过热氧化法在所述本征多晶硅层表面生长sio2缓冲层；
24、其中，所述热氧化法的温度为700-900℃；所述sio2缓冲层厚度为10～100nm。
25、可选的，所述注入磷源的条件包括：注入的能量为10～30kev；注入剂量为2.0e+15～4.0e+15/cm2；所述退火处理的条件包括：温度为800℃～900℃、保温时间为20～30min。
26、可选的，根据n+掺杂后的硅片，获得topcon电池，包括：
27、对所述n+掺杂后的硅片进行湿法清洗，获得湿法清洗后的硅片；
28、对所述湿法清洗后的硅片进行沉积处理，获得沉积后的硅片；
29、对所述沉积后的硅片进行丝网印刷，获得topcon电池；
30、其中，所述沉积处理包括：在正表面依次沉积一层1-5nm的al2o3及75-85nm的sinx:h的复合膜层、在背表面沉积一层70-80nm的sinx:h膜层。
31、本专利技术还提供一种topcon电池的制备装置，所述装置包括：
32、刻蚀单元，用于根据刻蚀和抛光处理后的硅片，在硅片背表面生长隧穿氧化层及本征多晶硅层；
33、生成单元，用于根据本征多晶硅层，在所述本征多晶硅层表面生成sio2缓冲层；
34、退火单元，用于在sio2缓冲层注入磷源，并进行背表面氧化退火处理，获得n+掺杂后的硅片；
35、获得单元，用于根据n+掺杂后的硅片，获得topcon电池。
36、本专利技术的技术效果和优点：
37、本专利技术通过在多晶硅层表面生长一层sio2层，然后再进行离子注入，最后进行氧化退火处理完成多晶硅层的掺杂。在氧化退火过程中sio2缓冲层被氧化生成磷硅玻璃层(psg)，通过后续的湿法清洗去除，保留得到掺杂的多晶硅层。相比于常规的直接离子注入方式，不仅减小了离子注入损伤，而且利用掺杂源在硅与sio2层中的分凝系数不同(在si-sio2界面，磷的分凝系数约为10:1)，能够进一步增加poly-si层表面的掺杂浓度，同时保证了掺杂源进入硅基体的掺杂深度可控，从而提升了topcon电池的表面钝化水平，降低了金属与多晶硅层接触区域的饱和电流密度值及接触电阻率，更加有利于电池转换效率的提升。
38、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种TOPCon电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得刻蚀和抛光处理后的硅片，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述原始N型硅片进行清洗和制绒处理，获得制绒后的硅片，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述制绒后的硅片进行硼扩散处理，获得硼扩散后的硅片，包括：将所述制绒后的硅片载入到管式低压硼扩散炉管进行硼扩散处理，获得获得硼扩散后的硅片；
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述硼扩散后的硅片进行刻蚀和抛光处理，获得刻蚀和抛光处理后的硅片，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据刻蚀和抛光处理后的硅片，在硅片背表面生长隧穿氧化层及本征多晶硅层，包括：根据刻蚀和抛光处理后的硅片，采用LPCVD设备在温度为570℃～620℃的条件下在硅片背表面生长隧穿氧化层及本征多晶硅层；
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据本征多晶硅层，在所述本征多晶硅层表面生成SiO2缓冲层，包括：通过热氧化法在所述本
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注入磷源的条件包括：注入的能量为10～30keV；注入剂量为2.0e+15～4.0e+15/cm2；所述退火处理的条件包括：温度为800℃～900℃、保温时间为20～30min。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据N+掺杂后的硅片，获得TOPCon电池，包括：
10.一种TOPCon电池的制备装置，其特征在于，所述装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种topcon电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得刻蚀和抛光处理后的硅片，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述原始n型硅片进行清洗和制绒处理，获得制绒后的硅片，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述制绒后的硅片进行硼扩散处理，获得硼扩散后的硅片，包括：将所述制绒后的硅片载入到管式低压硼扩散炉管进行硼扩散处理，获得获得硼扩散后的硅片；
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述硼扩散后的硅片进行刻蚀和抛光处理，获得刻蚀和抛光处理后的硅片，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据刻蚀和抛光处理后的硅片，在硅片背表面生长隧穿氧化层及本征多晶硅层，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏凯峰，屈小勇，吴翔，张博，高嘉庆，
申请(专利权)人：青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司，
类型：发明
国别省市：
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