【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及topcon电池，尤其是涉及一种topcon电池及其制备方法与应用。
技术介绍
1、随着晶体硅电池技术的快速发展，以perc电池为代表的p型电池技术逐步接近效率极限。n型电池因为少子寿命高，转换效率高，无pid效应等优势，成为高效电池技术的主要方向。topcon作为最有效率潜力的n型高效电池技术之一，在近几年光伏市场中的关注度迅速提高，越来越多的光伏企业和科研机构参与到该技术的深度开发，topcon电池的产业化进程进一步加快。虽然topcon电池技术发展取得重大突破，目前大规模生产的topcon电池总体容量与perc电池相比还很小，主要受制于生产成本较高。
2、现有的技术生产topcon主要依靠气态源或液态源高温扩散形成p-n结。这种技术的主要缺点是扩散温度高，掺杂难度大，所用的工艺时间长。同时这种高温扩散方式容易导致工具石英管石英舟器件使用寿命降低。
3、基于此，亟需开发一种新型的topcon电池及其制备方法，以提高电池的总体容量，降低生产成本，提高生产效率。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的第一个技术问题是：
2、提供一种topcon电池。
3、本专利技术所要解决的第二个技术问题是：
4、提供一种所述topcon电池的制备方法。
5、本专利技术所要解决的第三个技术问题是：
6、所述topcon电池的应用。
7、为了解决所述第一个技术问题，本专利技术采用的技术方案为
8、一种topcon电池，包括以下结构：
9、n型基底；
10、隧穿氧化层，设于n型基底下表面；
11、掺杂多晶硅层，设于隧穿氧化层下表面；
12、第二钝化层，设于掺杂多晶硅层下表面；
13、p-n结，设于n型基底上表面；
14、氧化铝钝化层，设于p-n结上表面；
15、第一钝化层，设于氧化铝钝化层上表面；
16、其中，第一金属电极与第二金属电极分别设于n型基底的两侧
17、根据本专利技术的实施方式，所述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：
18、本专利技术创新性的采用了用pecvd的方式制备topcon电池的p-n结，并且，本专利技术取消了高温硼(bbr3或bcl3)扩散工艺，减少了制备p-n结工序的工艺时间，同时降低了石英管石英舟等工装夹具的使用成本。
19、根据本专利技术的一种实施方式，所述第一钝化层和第二钝化层分别独立选自氮化硅钝化层和氮化硅/氧化硅/氮氧化硅叠层钝化层。
20、根据本专利技术的一种实施方式，所述隧穿氧化层与掺杂多晶硅层的厚度比为1-2nm：10-200nm
21、为了解决所述第二个技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
22、一种制备所述topcon电池的方法，包括以下步骤：
23、s1通对n型基底进行制绒，在制绒后的n型基底的一面通过pecvd方式依次制备p-n结；
24、s2在n型基底的另一面通过pecvd方式制备隧穿氧化层和掺杂非晶硅层；
25、s3将步骤s2的产物进行退火处理，以使得掺杂非晶硅层转变为掺杂多晶硅层；
26、s4在p-n结的表面沉积氧化铝钝化层和第一钝化层，在掺杂非晶硅层的表面沉积第二钝化层；
27、s5通过丝网印刷依次印刷背面电极和正面电极，烧结，得到topcon电池。
28、根据本专利技术的实施方式，所述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：
29、本申请取消了高温硼(bbr3或bcl3)扩散工艺，在减少制备p-n结工序的工艺时间，同时降低了石英管石英舟等工装夹具的使用成本。
30、根据本专利技术的一种实施方式，步骤s2中，还包括以下步骤：先对n型基底进行正面清洗制绒，以形成低反射率的绒面，然后在该绒面上制备隧穿氧化层和掺杂非晶硅层。清洗制绒，目的是为去除硅片表面的损伤层，形成金字塔绒面，可增加电池对太阳光的吸收。
31、根据本专利技术的一种实施方式，步骤s2中，通过pecvd方式制备隧穿氧化层和掺杂非晶硅层，还包括通过pecvd方式制备氧化硅掩膜层的步骤。
32、根据本专利技术的一种实施方式，通过pecvd方式在制绒后的n型基底受光表面原位掺杂沉积掺b的非晶硅，目的是在硅片受光面制备p型掺杂层；接下来掺硼非晶硅在高温下形成掺硼杂多晶硅，因为掺硼非晶硅中硼原子大部分处于非激活态，高温的目的是通过高温激活硼原子，形成p-n结，同时在掺杂多晶硅层表面氧化形成硼硅玻璃。
33、根据本专利技术的一种实施方式，步骤s1中，还包括以下步骤：取步骤s1的产物，进行背面抛光以及去边缘绕扩清洗，目的是刻蚀掉硅片边缘和非受光面的绕扩的硼硅玻璃，实现边缘隔离，防止pn结短路。
34、根据本专利技术的一种实施方式，步骤s2中，通过pecvd方式制备隧穿氧化层的步骤包括：将n型基底置于石墨舟中送入炉管内进行放电氧化，在n型基底一面氧化生长隧穿氧化层。
35、根据本专利技术的一种实施方式，所述炉管内的温度为300-500℃。
36、根据本专利技术的一种实施方式，所述炉管内进行放电氧化时的放电功率5000-20000w。
37、根据本专利技术的一种实施方式，步骤s3中，经退火处理，退火后p原子进入激活态非晶硅发生晶化，形成掺杂多晶硅，目的是在硅片非受光面制备隧穿钝化接触结构实现多数载流子隧穿到掺杂多晶硅层从而被金属电极收集形成电流，同时阻挡空穴隧穿降低了少子复合，提高电池效率。
38、根据本专利技术的一种实施方式，步骤s3中，还包括以下步骤：在退火处理后，再绕镀清洗工序去除绕镀到正面的多晶硅同时进行表面清洗。
39、根据本专利技术的一种实施方式，所述步骤s3中，退火处理的温度为850-950℃，时间为10-200min。
40、根据本专利技术的一种实施方式，步骤s4中，沉积了氧化铝钝化层，其中氧化铝膜带有大量负电荷可以钝化电池正面,氮化硅中富含h原子可以给硅片提供良好的化学钝化同时能够起到减反射作用。
41、根据本专利技术的一种实施方式，步骤s4中，第一钝化层和第二钝化层包括氮化硅钝化层，氮化硅中富含h原子可以钝化掺杂多晶硅层。
42、本专利技术的另一个方面，还涉及所述topcon电池在光伏设备中的应用。包括如上述第1方面实施例所述的topcon电池。由于该应用采用了上述topcon电池的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。
43、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。
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1.一种TOPCon电池，其特征在于：包括以下结构：
2.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池，其特征在于：所述第一钝化层和第二钝化层分别独立选自氮化硅钝化层和氮化硅/氧化硅/氮氧化硅叠层钝化层。
3.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池，其特征在于：所述隧穿氧化层与掺杂多晶硅层的厚度比为1-2nm:10-200nm。
4.一种制备如权利要求1至3任一项所述的一种TOPCon电池的方法，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤S2中，还包括以下步骤：先对N型基底进行正面清洗制绒，以形成低反射率的绒面，然后在该绒面上制备隧穿氧化层和掺杂非晶硅层。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤S2中，通过PECVD方式制备隧穿氧化层的步骤包括：将N型基底置于石墨舟中送入炉管内进行放电氧化，在N型基底一面氧化生长隧穿氧化层。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述炉管内的温度为300-500℃。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述炉管内进行
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤S3中，退火处理的温度为850-950℃，时间为10-200min。
10.如权利要求1至3任一项所述的一种TOPCon电池在光伏设备中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种topcon电池，其特征在于：包括以下结构：
2.根据权利要求1所述的一种topcon电池，其特征在于：所述第一钝化层和第二钝化层分别独立选自氮化硅钝化层和氮化硅/氧化硅/氮氧化硅叠层钝化层。
3.根据权利要求1所述的一种topcon电池，其特征在于：所述隧穿氧化层与掺杂多晶硅层的厚度比为1-2nm:10-200nm。
4.一种制备如权利要求1至3任一项所述的一种topcon电池的方法，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤s2中，还包括以下步骤：先对n型基底进行正面清洗制绒，以形成低反射率的绒面，然后在该绒面上制备隧穿氧化层和掺杂...
【专利技术属性】
技术研发人员：李国庆，张勇，居瑞智，张明珠，
申请(专利权)人：深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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