【技术实现步骤摘要】
本技术属于topcon电池，涉及一种topcon电池结构。
技术介绍
1、如图1所示，常规topcon电池具有背面隧穿氧化钝化结构，包括在背面制备的隧穿氧化层和磷掺杂多晶硅层(n++poly结构)，其中磷掺杂多晶硅层能起到良好的场钝化作用，同时能改善栅线的接触，但是由于背面poly层对长波段光有较大的寄生吸收，导致长波段光的量子效率偏低，利用率低，造成电池的转换效率损失。
2、为改善topcon电池长波段光的寄生吸收问题，行业里面主要有3种方案：第一种是通过减薄整体掺杂多晶硅层的厚度，改善寄生吸收问题，该方案能够将掺杂多晶硅厚度减薄至100-120nm，但继续减薄对于浆料技术的要求更高，而且当前浆料技术难以实施；第二种是通过碳掺杂改善寄生吸收问题，但是该方案对带来的改善效果有限；第三种是将整面遂穿氧化层-多晶硅层结构改成图形化的遂穿氧化层-多晶硅层，通过减少掺杂多晶硅面积减少长波段光的寄生吸收，即poly-finger方案，如图2所示，该poly-finger结构中通过清洗将除背面栅线接触区域外的poly层去除，由此降低磷掺杂多晶硅层对长波段光的寄生吸收，然而，该poly-finger结构削弱了背面载流子的横向传输能力，降低了电池的填充因子，这不利于提高topcon电池效率。
3、因此，如何在减少背面多晶硅层寄生吸收的同时有效改善背面载流子的横向传输性能，以及提高载流子的迁移速率并提高topcon电池效率，对于进一步提升topcon电池竞争力具有十分重要的意义。
技术实现思路<
1、本技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种背面横向传输性能优异、载流子迁移速率高、光电转换效率高的topcon电池结构。
2、为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案。
3、一种topcon电池结构，包括硅基底，所述硅基底的背面设有磷扩散掺杂层，所述磷扩散掺杂层上布有网格状图形，所述网格状图形的结构由内向外依次包括隧穿氧化层和磷掺杂多晶硅层，所述磷扩散掺杂层和磷掺杂多晶硅层的表面覆盖有背面钝化层；所述硅基底的背面还设有背面栅线，所述背面栅线贯穿所述背面钝化层与所述磷掺杂多晶硅层形成欧姆接触，所述背面栅线在硅基底背面上的图形形状与所述网格状图形相同。
4、上述的topcon电池结构，进一步改进的，所述磷扩散掺杂层的厚度≤0.5μm。
5、上述的topcon电池结构，进一步改进的，所述隧穿氧化层为氧化硅层；所述隧穿氧化层的厚度为1.0nm～2.5nm。
6、上述的topcon电池结构，进一步改进的，所述磷掺杂多晶硅层的厚度为30nm～200nm。
7、上述的topcon电池结构，进一步改进的，所述背面钝化层为氮化硅层；所述背面钝化层的厚度为65nm～90nm。
8、上述的topcon电池结构，进一步改进的，所述硅基底的正面由内向外设有硼扩散发射极层、正面钝化层、减反射层。
9、上述的topcon电池结构，进一步改进的，所述硼扩散发射极层中还形成有局部硼扩重掺杂区域。
10、上述的topcon电池结构，进一步改进的，所述硅基底的正面还设有正面栅线；所述正面栅线依次贯穿所述减反射层和正面钝化层后在所述硼扩重掺杂区域上形成欧姆接触。
11、上述的topcon电池结构，进一步改进的，所述硅基底的正面与所述正面栅线相对的表面区域中还形成有硼重掺杂区域。
12、上述的topcon电池结构，进一步改进的，所述硼扩散发射极层的厚度为0.8μm～5μm。
13、上述的topcon电池结构，进一步改进的，所述正面钝化层为氧化铝层；所述正面钝化层的厚度为2nm～8nm。
14、上述的topcon电池结构，进一步改进的，所述减反射层为由氮化硅膜、氮氧硅膜、氧化硅膜依次堆叠而成的复合减反射膜；所述氮化硅膜的厚度为5nm～50nm；所述氮氧硅膜的厚度为10nm～30nm；所述氧化硅膜的厚度为5m～30nm；所述减反射层的总厚度为60nm～100nm；所述减反射层的折射率为1.8～2.3。
15、上述的topcon电池结构，进一步改进的，所述硅基底为n型硅片；所述硅基底的尺寸为182mm×182mm，厚度为100μm～180μm。
16、与现有技术相比，本技术的优点在于：
17、针对topcon电池poly-finger结构中背面载流子横向传输性能差、载流子迁移率低、复合速率高等不足，以及由此导致的topcon电池的ff低、光电转换效率低等缺陷，本技术创造性的提出了一种topcon电池结构，在硅基底背面与隧穿氧化层之间设置磷扩散掺杂层，通过磷扩散可改善背面电流的横向传输，而且利用磷扩散吸杂作用，可以降低金属复合中心，以及减少体相复合速率，从而有利于提高topcon电池的效率。与此同时，在硅基底背面设置的磷扩散掺杂层，可以在硅基底上形成高低结(n+区)，而且该磷扩散掺杂层与磷掺杂多晶硅层(n++poly层)也有高低结作用，由此可以有效提高载流子的迁移率。更为重要的是，由隧穿氧化层和磷掺杂多晶硅层构成的钝化结构层以网格状图形形式设置在磷扩散掺杂层上，且该网格状钝化结构层的图形形状与电池背面的栅线图形一致，由此可以显著降低磷掺杂多晶硅层对长波段光的寄生吸收，提升其量子效率，从而能够增加双面topcon电池片对太阳光的有效利用率，以及提高电池的转换效率。本技术topcon电池结构，能在有效减少poly层寄生吸收的同时也能保障背面载流子的横向传输，以及能够提高载流子的迁移速率，进而能够显著提升topcon电池的效率，对于进一步提升topcon电池竞争力具有十分重要的意义。
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1.一种TOPCon电池结构，包括硅基底，其特征在于，所述硅基底的背面设有磷扩散掺杂层(5)，所述磷扩散掺杂层(5)上布有网格状图形，所述网格状图形的结构由内向外依次包括隧穿氧化层(6)和磷掺杂多晶硅层(7)，所述磷扩散掺杂层(5)和磷掺杂多晶硅层(7)的表面覆盖有背面钝化层(8)；所述硅基底的背面还设有背面栅线(11)，所述背面栅线(11)贯穿所述背面钝化层(8)与所述磷掺杂多晶硅层(7)形成欧姆接触，所述背面栅线(11)在硅基底背面上的图形形状与所述网格状图形相同。
2.根据权利要求1所述的TOPCon电池结构，其特征在于，所述磷扩散掺杂层(5)的厚度≤0.5μm。
3.根据权利要求1所述的TOPCon电池结构，其特征在于，所述隧穿氧化层(6)为氧化硅层；所述隧穿氧化层(6)的厚度为1.0nm～2.5nm。
4.根据权利要求1所述的TOPCon电池结构，其特征在于，所述磷掺杂多晶硅层(7)的厚度为30nm～200nm。
5.根据权利要求1所述的TOPCon电池结构，其特征在于，所述背面钝化层(8)为氮化硅层；所述背面钝化层(8)
6.根据权利要求1～5中任一项所述的TOPCon电池结构，其特征在于，所述硅基底的正面由内向外设有硼扩散发射极层(4)、正面钝化层(3)、减反射层(2)。
7.根据权利要求6所述的TOPCon电池结构，其特征在于，所述硼扩散发射极层(4)中还形成有局部硼重掺杂区域(9)。
8.根据权利要求7所述的TOPCon电池结构，其特征在于，所述硅基底的正面还设有正面栅线(12)；所述正面栅线(12)依次贯穿所述减反射层(2)和正面钝化层(3)后在所述硼重掺杂区域(9)上形成欧姆接触。
9.根据权利要求6所述的TOPCon电池结构，其特征在于，所述硼扩散发射极层(4)的厚度为0.8μm～5μm；
10.根据权利要求1～5中任一项所述的TOPCon电池结构，其特征在于，所述硅基底为N型硅片；所述硅基底的尺寸为182mm×182mm，厚度为100μm～180μm。
...【技术特征摘要】
1.一种topcon电池结构，包括硅基底，其特征在于，所述硅基底的背面设有磷扩散掺杂层(5)，所述磷扩散掺杂层(5)上布有网格状图形，所述网格状图形的结构由内向外依次包括隧穿氧化层(6)和磷掺杂多晶硅层(7)，所述磷扩散掺杂层(5)和磷掺杂多晶硅层(7)的表面覆盖有背面钝化层(8)；所述硅基底的背面还设有背面栅线(11)，所述背面栅线(11)贯穿所述背面钝化层(8)与所述磷掺杂多晶硅层(7)形成欧姆接触，所述背面栅线(11)在硅基底背面上的图形形状与所述网格状图形相同。
2.根据权利要求1所述的topcon电池结构，其特征在于，所述磷扩散掺杂层(5)的厚度≤0.5μm。
3.根据权利要求1所述的topcon电池结构，其特征在于，所述隧穿氧化层(6)为氧化硅层；所述隧穿氧化层(6)的厚度为1.0nm～2.5nm。
4.根据权利要求1所述的topcon电池结构，其特征在于，所述磷掺杂多晶硅层(7)的厚度为30nm～200nm。
5.根据权利要求1所述的topcon电...
【专利技术属性】
技术研发人员：周塘华，邹佳朴，易辉，谌业斌，何兴泉，
申请(专利权)人：湖南红太阳新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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