System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() N-TOPCON电池硼扩散方法、制备方法及电池、电池组件技术_技高网

N-TOPCON电池硼扩散方法、制备方法及电池、电池组件技术

技术编号:40749405 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-25 20:05
本发明专利技术公开了一种N‑TOPCon电池硼扩散方法、制备方法及电池、电池组件,属于TOPCON电池及组件技术领域,清洗后的硅片,采用PECVD工艺在正面沉积POLY层,并通入BH<subgt;3</subgt;,硼离子捕获电子形成硼单质,均匀分布在POLY层中,然后再对正面进行选择性制绒。本发明专利技术有益效果是:对清洗后的硅片进行正面POLY层沉积同时沉积硼单质,BH<subgt;3</subgt;在射频能量的引发下形成高能电子及硼离子,硼离子捕获电子形成硼单质,均匀的分布在POLY层中,形成掺杂;避免了高温环境激发放大硅基体内缺陷的情况,同时采用低温工艺,更节省能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及topcon电池及组件,具体而言,涉及一种n-topcon电池硼扩散方法、制备方法及电池、电池组件。


技术介绍

1、topcon电池是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触的高效太阳能电池技术,其电池结构为n型硅衬底电池,在电池背面制备一层超薄氧化硅,然后再沉积一层掺杂硅薄层,二者共同形成了钝化接触结构,有效降低了表面复合和金属接触复合。

2、在硼扩散工序中,目前普遍采用的是bcl3热分解生成硼单质,在浓度差异的情况下从cz-si表面向cz-si内部扩散的方式。该方式存在的问题点如下:

3、(1)硼扩散不同于磷扩散,硼在硅中的固溶度远远低于磷在硅中的固溶度,导致硼在硅中扩散时需要的腔室温度及扩散时间远远大于磷在硅中扩散时需要的腔室温度及扩散时间,硅片长时间暴露在高温环境下,更容易诱导内部缺陷放大,形成缺陷中心,导致复合变大,短路电流及开路电压严重偏低。

4、(2)bcl3热分解生产中间产物b2o3,在正常工艺温度下,b2o3处于液态,不仅会腐蚀炉管、气管等石英器件,同时还会腐蚀硅片表面,导致硅片表面掺杂程度不均匀;

5、(3)由于硼在si/sio2界面分离系数小于1,及硼单质更趋向于从硅中扩散到sio2中,这一特性导致大量的硼富集在硅表面,形成富硼层,不仅容易导致效率偏低,同时,还易导致el发黑等不良。

6、有鉴于此,本专利技术人针对这一需求展开深入研究,遂有本案产生。


技术实现思路

1、为克服现有技术中topcon电池硼扩散工序采用bcl3热分解生成硼单质存在的容易诱导内部缺陷放大,形成缺陷中心;腐蚀硅片表面,导致硅片表面掺杂程度不均匀;形成富硼层,导致效率偏低等的问题,本专利技术提供了一种n-topcon电池硼扩散方法,包括:

2、清洗后的硅片,采用pecvd工艺在正面沉积poly层,并通入bh3,硼离子捕获电子形成硼单质,均匀分布在poly层中,然后再对正面进行选择性制绒。

3、对清洗后的硅片进行正面poly层沉积同时沉积硼单质,bh3在射频能量的引发下形成高能电子及硼离子,硼离子捕获电子形成硼单质,均匀的分布在poly层中,形成掺杂;避免了高温环境激发放大硅基体内缺陷的情况,同时采用低温工艺,更节省能源。

4、在栅线印刷区域保留硅片平整的表面,有利于银栅线电极的塑性,获得性价比更好的高宽比,合适的高宽比可以降低银栅线自身的电阻,有利于提升短路电流;而在光吸收区域形成绒面,提升光吸收效率,进一步提升电流。

5、优选地,正面沉积poly层时,沉积温度控制在500~620℃,压力控制在150~350mttor,沉积厚度控制在200~300nm,硼的掺杂浓度为1e18~1e19cm-3。

6、优选地,选择性制绒采用在栅线印刷区域保留硅片的平整,在光吸收区域形成绒面。

7、优选地,采用激光选择性制绒,其中激光脉冲重复频率为50~200khz,激光波长为1064nm,激光的脉冲宽度为20~200ns。

8、优选地,硅片正面沉积poly层前,清洗采用双氧水去除硅片表面油污、有机物及杂质,同时去除表面损伤层。

9、优选地,清洗时反应时间为50~250s,反应温度为57~73℃,反应完成后将待清洗硅片放置到水槽中进行水洗。

10、优选地,对正面进行选择性制绒后,对其表面进行氧化处理。完成制绒后,进行氧化工序,在表面形成一层氧化层,保护正面pn结在后道工序中不会被刻蚀掉。

11、优选地,采用热氧化处理,其中氧气的流量为50~1000sccm,氮气流量为50~3000sccm,氮气流量和氧气的流量的比值为(1-2):1,热氧化处理的温度为300~1500℃。

12、本专利技术还提供了一种n-topcon电池的制备方法,采用上述的硼扩散方法,包括如下步骤:

13、步骤一,清洗;

14、步骤二,采用pecvd工艺在正面沉积poly层的同时进行硼扩散,正面沉积poly层,并通入bh3,硼离子捕获电子形成硼单质,均匀分布在poly层中;

15、步骤三,选择性制绒;

16、步骤四,热氧化。

17、步骤五,刻蚀去除背面bsg层,碱抛去除边缘pn结;

18、步骤六,背面沉积隧穿氧化层和沉积多晶硅层,并对多晶硅层进行磷扩散掺杂;

19、步骤七,单面hf刻蚀,去除扩散后正面及边缘绕镀多晶硅表面psg层;采用碱溶液刻蚀的方式去除绕镀多晶硅层,采用氢氟酸清洗去除正面的bsg及背面的psg;

20、步骤八,以ald原子层沉积方式在基底正面沉积一层致密的alox薄膜;

21、步骤九,以pecvd的方式在基底正面沉积氮化硅、氮氧化硅中的一种或多种叠层膜;以pecvd的方式在基底背面沉积氮化硅、氮氧化硅中的一种或多种叠层膜;

22、步骤十,正面印刷电极ag/al浆,背面印刷电极ag浆;共烧结形成良好的欧姆接触;光注入修复电池体内和表面缺陷。

23、本专利技术还提供了一种n-topcon电池,采用上述的制备方法制备而成。

24、这里,本专利技术还提供了一种电池组件,包括若干上述的n-topcon电池,具体地,其包括若干个同档位同效率的n-topcon电池,并采用具有粘结性的导电材料粘结在n-topcon电池首尾两端,相邻两个n-topcon电池的正负极相连。

25、采用本专利技术技术方案产生的有益效果如下:

26、(1)对清洗后的硅片进行正面poly层沉积同时沉积硼单质,bh3在射频能量的引发下形成高能电子及硼离子,硼离子捕获电子形成硼单质,均匀的分布在poly层中,形成掺杂;避免了高温环境激发放大硅基体内缺陷的情况,同时采用低温工艺,更节省能源。

27、(2)在栅线印刷区域保留硅片平整的表面,有利于银栅线电极的塑性,获得性价比更好的高宽比,合适的高宽比可以降低银栅线自身的电阻,有利于提升短路电流;而在光吸收区域形成绒面,提升光吸收效率,进一步提升电流。

28、(3)完成制绒后,进行氧化工序,在表面形成一层氧化层,保护正面pn结在后道工序中不会被刻蚀掉。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.N-TOPCon电池硼扩散方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的N-TOPCon电池硼扩散方法,其特征在于,正面沉积POLY层时,沉积温度控制在500~620℃,压力控制在150~350mttor,沉积厚度控制在200~300nm,硼的掺杂浓度为1E18~1E19cm-3。

3.根据权利要求1所述的N-TOPCon电池硼扩散方法,其特征在于,选择性制绒采用在栅线印刷区域保留硅片的平整,在光吸收区域形成绒面。

4.根据权利要求3所述的N-TOPCon电池硼扩散方法,其特征在于,采用激光选择性制绒,其中激光脉冲重复频率为50~200kHz,激光波长为1064nm,激光的脉冲宽度为20~200ns。

5.根据权利要求1所述的N-TOPCon电池硼扩散方法,其特征在于,硅片正面沉积POLY层前,清洗采用双氧水去除硅片表面油污、有机物及杂质,同时去除表面损伤层;

6.根据权利要求1所述的N-TOPCon电池硼扩散方法,其特征在于,对正面进行选择性制绒后,对其表面进行氧化处理。

7.根据权利要求6所述的N-TOPCon电池硼扩散方法,其特征在于,采用热氧化处理,其中氧气的流量为50~1000sccm,氮气流量为50~3000sccm,氮气流量和氧气的流量的比值为(1-2):1,热氧化处理的温度为300~1500℃。

8.N-TOPCon电池的制备方法,采用如权利要求1-7任一项所述的硼扩散方法,包括如下步骤:

9.电池,其特征在于,采用如权利要求8所述的制备方法制备而成。

10.电池组件,其特征在于,包括若干如权利要求9所述的电池。

...

【技术特征摘要】

1.n-topcon电池硼扩散方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的n-topcon电池硼扩散方法,其特征在于,正面沉积poly层时,沉积温度控制在500~620℃,压力控制在150~350mttor,沉积厚度控制在200~300nm,硼的掺杂浓度为1e18~1e19cm-3。

3.根据权利要求1所述的n-topcon电池硼扩散方法,其特征在于,选择性制绒采用在栅线印刷区域保留硅片的平整,在光吸收区域形成绒面。

4.根据权利要求3所述的n-topcon电池硼扩散方法,其特征在于,采用激光选择性制绒,其中激光脉冲重复频率为50~200khz,激光波长为1064nm,激光的脉冲宽度为20~200ns。

5.根据权利要求1所述的n-topcon电池硼扩散方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭高攀李会滨
申请(专利权)人:淮安捷泰新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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