【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光伏，具体而言，涉及一种高钝化质量的n型topcon电池的制备方法。
技术介绍
1、根据基底硅片不同，太阳能电池可以分为p型电池和n型电池。p型电池就是在p型硅片(掺杂3价元素)制备n+/p结构的电池，p型电池使用磷扩散工艺，主要代表为早期的bsf(铝背场)电池和目前主流的perc(发射极钝化和背面接触)电池，极限转换效率为24.5％。2015年之前，bsf电池占据90％市场，2016年perc电池开始发力，到2020年perc电池占比超过85％。p型电池工艺比较简单、成本低，但是面临效率提升瓶颈。n型电池结构优化，具备更高的效率潜力。n型电池则使用硼扩散工艺，在n型硅片(掺杂5价元素)上制备p+/n结构，主要代表有topcon(tunnel oxide passivating contacts，隧穿氧化层钝化接触)和hjt(heterojunction with intrinsic thin layer，晶体硅异质结太阳电池)，与p型电池相比具有转换率高、温度系数低、双面率高以及载流子寿命高等优点。
2、topcon电池以其与perc电池高度的兼容性使得众多电池厂商升级原有产线或布局该技术，topcon电池制备需要在perc基础上新增硼扩以及制备隧穿氧化层/poly-si设备，polo(隧穿氧化层+poly-si)结构的制备是该电池的核心技术。
3、目前对于topcon电池的遂穿氧化层有两种主流的制备方法，即lpcvd热氧法和pecvd电离法，但是由于车间环境及前道工序环境的关系，均会使得无论
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种高钝化质量的n型topcon电池的制备方法，此方法制备的topcon电池具有钝化质量好、转换效率高的优点。
2、为解决上述问题，本专利技术采用的技术方法为：
3、本申请实施例提供一种高钝化质量的n型topcon电池的制备方法，包括如下步骤：
4、s1、将n型硅晶片用混合溶液1浸泡后，冷却后用去离子水漂洗后晾干；
5、s2、将步骤s1所得的硅晶片背面溅射处理后，得到氢化本征非晶硅层；
6、s3、将步骤s2所得的硅晶片放入氢氟酸溶液中浸泡，再用去离子水漂洗后，再高温处理后，在硅晶片的双面形成隧穿氧化层；
7、s4、将步骤s3所得的硅晶片正面退火后，在硅晶片正面形成第一poly层；
8、s5、将步骤s4所得的硅晶片正面预热后，再降压通入混合气体1，沉积处理后，在硅晶片正面得到含碳的隧穿氧化硅层；
9、s6、将步骤s5所得的硅晶片正面通入混合气体2，沉积并退火处理后，在硅晶片正面得到轻掺含磷poly硅层；
10、s7、将步骤s6所得的硅晶片正面通入混合气体3，沉积并退火处理后，在硅晶片正面得到重掺含磷含碳poly硅层；
11、s8、将步骤s7所得的硅晶片反面通入混合气体4，沉积并退火处理后，在硅晶片反面得到含磷的多晶硅层；
12、s9、将步骤s8所得的硅晶片反面以三甲基铝和水作为前驱体，沉积并退火处理后，在硅晶片反面得到氧化铝钝化层；
13、s10、将步骤s9所得的硅晶片双面通入混合气体5，沉积并退火处理后，在硅晶片双面均得到氮化硅钝化层。
14、本申请的一些实施例中，上述混合溶液1包括体积比为1：1：(5-7)的盐酸、过氧化氢和去离子水，n型硅晶片用混合溶液1在100℃下浸泡10-15min。
15、本申请的一些实施例中，上述步骤s2具体是将硅晶片背面在沉积功率230-250w、氩气进气量10-15sccm、背底真空度4×10-4pa、气压0.3-0.6pa、氢浓度9-10.3wt.％条件下，溅射处理140-170min，得到氢化本征非晶硅层。
16、本申请的一些实施例中，上述步骤s3具体是将硅晶片放入氢氟酸溶液中浸泡30-60s，再用去离子水漂洗后，再在温度580-600℃、1.5kpa氧气氛围下处理4-6min，在硅晶片的双面形成隧穿氧化层。
17、本申请的一些实施例中，上述步骤s4具体是将硅晶片正面在温度880-920℃、氮气氛围条件下退火30min，在硅晶片正面形成第一poly层。
18、本申请的一些实施例中，上述步骤s5具体是将硅晶片正面在温度180-190℃、真空度8×10-4pa、气压90-100pa条件下预热15-20min，再降压至60-80pa，通入混合气体1，沉积3-7min，在硅晶片正面得到含碳的隧穿氧化硅层；混合气体1包括体积流量比为10：(150-180)：2：(10-13)的硅烷、氢气、甲烷和磷化氢。
19、本申请的一些实施例中，上述步骤s6具体是将硅晶片正面在温度180-190℃、真空度8×10-4pa、气压50-70pa条件下，通入混合气体2，沉积3-5min，在温度760-780℃条件下退火30min，在硅晶片正面得到轻掺含磷poly硅层；混合气体2包括体积流量比为10：8：(150-200)的硅烷、磷烷和氢气。
20、本申请的一些实施例中，上述步骤s7具体是将硅晶片正面在温度180-190℃、真空度8×10-4pa、气压50-70pa条件下，通入混合气体3，沉积3-5min，在温度760-780℃条件下退火30min，在硅晶片正面得到重掺含磷含碳poly硅层；混合气体3包括体积流量比为10：15：2：(120-150)的硅烷、磷烷、甲烷和氢气。
21、本申请的一些实施例中，上述步骤s8具体是将硅晶片反面在温度180-190℃、真空度8×10-4pa、气压50-70pa条件下，通入混合气体4，沉积3-5min，在温度760-780℃条件下退火30min，在硅晶片反面得到含磷的多晶硅层；混合气体4包括体积流量比为10：8：(150-200)的硅烷、磷烷和氢气。
22、本申请的一些实施例中，上述步骤s9具体是将硅晶片反面在温度190-200℃、压强0.014-0.017pa条件下，以三甲基铝和水作为前驱体，以脉冲的方式沉积13-15min，在氮气氛围、温度400-430℃条件下退火30min，在硅晶片反面得到氧化铝钝化层；步骤s10具体是将硅晶片双面在温度300-350℃、压强13-18pa条件下，通入混合气体5，沉积10-13min，在温度400-430℃条件下退火30min，在硅晶片双面均得到氮化硅钝化层；混合气体5包括体积流量比为2：(10-13)的硅烷和氨气。
23、相对于现有技术，本申请的专利技术至少具有如下优点或有益效果：
24、本申请的整个背面钝化膜层的结构设计，能够防止退火过程磷扩散过深的情况，对后道退火工艺窗口也会有更宽的调试空间；且背面钝化整体能够使得退火温度逐渐靠近前道硼扩散的温度；通过在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高钝化质量的n型TOPCon电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型TOPCon电池的制备方法，其特征在于，所述混合溶液1包括体积比为1：1：(5-7)的盐酸、过氧化氢和去离子水，所述N型硅晶片用混合溶液1在100℃下浸泡10-15min。
3.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型TOPCon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S2具体是将硅晶片背面在沉积功率230-250W、氩气进气量10-15sccm、背底真空度4×10-4Pa、气压0.3-0.6Pa、氢浓度9-10.3wt.％条件下，溅射处理140-170min，得到氢化本征非晶硅层。
4.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型TOPCon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S3具体是将硅晶片放入氢氟酸溶液中浸泡30-60s，再用去离子水漂洗后，再在温度580-600℃、1.5kPa氧气氛围下处理4-6min，在硅晶片的双面形成隧穿氧化层。
5.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型TOPCon电池的制备方法，其
6.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型TOPCon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S5具体是将硅晶片正面在温度180-190℃、真空度8×10-4Pa、气压90-100Pa条件下预热15-20min，再降压至60-80Pa，通入混合气体1，沉积3-7min，在硅晶片正面得到含碳的隧穿氧化硅层；所述混合气体1包括体积流量比为10：(150-180)：2：(10-13)的硅烷、氢气、甲烷和磷化氢。
7.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型TOPCon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S6具体是将硅晶片正面在温度180-190℃、真空度8×10-4Pa、气压50-70Pa条件下，通入混合气体2，沉积3-5min，在温度760-780℃条件下退火30min，在硅晶片正面得到轻掺含磷poly硅层；所述混合气体2包括体积流量比为10：8：(150-200)的硅烷、磷烷和氢气。
8.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型TOPCon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S7具体是将硅晶片正面在温度180-190℃、真空度8×10-4Pa、气压50-70Pa条件下，通入混合气体3，沉积3-5min，在温度760-780℃条件下退火30min，在硅晶片正面得到重掺含磷含碳poly硅层；所述混合气体3包括体积流量比为10：15：2：(120-150)的硅烷、磷烷、甲烷和氢气。
9.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型TOPCon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S8具体是将硅晶片反面在温度180-190℃、真空度8×10-4Pa、气压50-70Pa条件下，通入混合气体4，沉积3-5min，在温度760-780℃条件下退火30min，在硅晶片反面得到含磷的多晶硅层；所述混合气体4包括体积流量比为10：8：(150-200)的硅烷、磷烷和氢气。
10.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型TOPCon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S9具体是将硅晶片反面在温度190-200℃、压强0.014-0.017Pa条件下，以三甲基铝和水作为前驱体，以脉冲的方式沉积13-15min，在氮气氛围、温度400-430℃条件下退火30min，在硅晶片反面得到氧化铝钝化层；所述步骤S10具体是将硅晶片双面在温度300-350℃、压强13-18Pa条件下，通入混合气体5，沉积10-13min，在温度400-430℃条件下退火30min，在硅晶片双面均得到氮化硅钝化层；所述混合气体5包括体积流量比为2：(10-13)的硅烷和氨气。
...【技术特征摘要】
1.一种高钝化质量的n型topcon电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型topcon电池的制备方法，其特征在于，所述混合溶液1包括体积比为1：1：(5-7)的盐酸、过氧化氢和去离子水，所述n型硅晶片用混合溶液1在100℃下浸泡10-15min。
3.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型topcon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤s2具体是将硅晶片背面在沉积功率230-250w、氩气进气量10-15sccm、背底真空度4×10-4pa、气压0.3-0.6pa、氢浓度9-10.3wt.％条件下，溅射处理140-170min，得到氢化本征非晶硅层。
4.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型topcon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤s3具体是将硅晶片放入氢氟酸溶液中浸泡30-60s，再用去离子水漂洗后，再在温度580-600℃、1.5kpa氧气氛围下处理4-6min，在硅晶片的双面形成隧穿氧化层。
5.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型topcon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤s4具体是将硅晶片正面在温度880-920℃、氮气氛围条件下退火30min，在硅晶片正面形成第一poly层。
6.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型topcon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤s5具体是将硅晶片正面在温度180-190℃、真空度8×10-4pa、气压90-100pa条件下预热15-20min，再降压至60-80pa，通入混合气体1，沉积3-7min，在硅晶片正面得到含碳的隧穿氧化硅层；所述混合气体1包括体积流量比为10：(150-180)：2：(10-13)的硅烷、氢气、甲烷和磷化氢。
7.根据权利要求1所述的一种高钝化质量的n型topcon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤s6具体是将硅晶片正...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，
申请(专利权)人：宜宾英发德耀科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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