【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏电池关键原件生产，确切地说涉及topcon太阳能电池片的制备方法。
技术介绍
1、目前，光伏行业的p型、n型电池技术同时并存，展现出不同的特点和优势。2021年以来，n型电池发展迅猛，借其高转换效率登上舞台，开始了电池技术迭代的变革，逐渐为人们所熟知并接受。
2、topcon电池即隧穿氧化层钝化接触太阳能电池，是在2013年提出的一种n型硅片电池技术，旨在通过解决电池载流子选择钝化接触问题来提高太阳能电池效率。topcon电池正面与常规n型太阳能电池结构相同，主要区别在电池背面制备了一层隧穿氧化层，隧穿氧化层只是一层超薄二氧化硅层，制备掺杂多晶硅有两种方式：本征&原位，本征方法为先沉积一层本征硅，然后进行磷扩散掺杂；原位方法为沉积硅时掺入磷，然后通过退火结晶化。二者共同形成了钝化接触结构，有效降低了载流子表面复合和金属接触复合。
3、topcon(tunneloxidepassivatedcontact)——氧化层钝化接触。正面与常规n型太阳能电池或n-pert太阳能电池没有本质区别，电池核心技术是背面钝化接触。电池背面由一层超薄氧化硅(1～2nm)与一层磷掺杂的微晶非晶混合si薄膜组成，二者共同形成钝化接触结构。钝化性能通过退火过程进行激活，si薄膜在该退火过程中结晶性发生变化，由微晶非晶混合相转变为多晶。在850°c的退火温度下退火，ivoc>710mv,j0在9-13fa/cm2，显示了钝化接触结构优异的钝化性能。
4、该结构可以阻挡少子空穴复合，提升电池
技术实现思路
1、本专利技术目的在于针对上述问题，提供topcon太阳能电池片的制备方法。
2、本专利技术提供的topcon太阳能电池片的制备方法，步骤包括：
3、步骤1.预清洗：使用naoh溶液和h2o2溶液进行高温清洗，去除硅片表面上黏附的杂质，包括有机物和金属杂质等。清洗后进行纯水清洗。
4、步骤2.碱制绒：通过碱液对硅表面进行晶体的各向异性腐蚀，形成表面1.5-2.0um大小的金字塔。金字塔绒面具有优良的陷光和减反射效果。碱制绒使用naoh溶液和制绒添加剂。添加剂可降低硅片表面张力，改善硅片与naoh液体的浸润效果以及促进氢气泡的释放，增强腐蚀的各向异性，使金字塔更加均匀一致，提高绒面的制作效果。
5、制绒面形成的化学反应过程为si+2naoh+h2o＝na2sio3+2h2↑。碱制绒槽工作温度为82℃，控制碱制绒时间为420s。
6、步骤3.后清洗：去除残留的有机物，保证硅片表面的清洁程度，从而一定程度上提高电池转换效率。后清洗使用纯水进行高温清洗。清洗后进行纯水清洗。
7、步骤4.酸洗：使用稀酸溶液(3.15％的hcl和7.1％的hf)进行高纯度清洗，hcl的作用是中和残余的naoh，hf的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水，形成硅的络合物h2sif6，通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离，使得硅片的金属离子含量降低，为扩散制结做准备。酸洗后进行纯水清洗。酸洗过程发生的化学反应如下：hcl+naoh＝nacl+h2o；sio2+6hf＝h2sif6+2h2o。酸洗槽工作温度为常温，控制酸洗时间为120s。
8、步骤5.慢提拉预脱水：对晶硅片表面预脱水，通常作为纯水清洗环节的最后一个步骤。将纯水清洗后的晶硅片传输至慢拉槽，硅片先沉入纯水内完全浸泡，然后通过机械手及吊篮缓慢向上提拉，表面张力能将硅片上的水膜拉下来。慢拉槽由清洗槽和慢拉机构组成，为半封闭式。清洗槽内有锯齿形状的溢流口，在工作时干净的水不断地将清洗槽的污水冲走，保持清洗槽水质干净，从而达到清洁效果；当水保持干净时，在慢拉的作用下工作表面不会出现水珠，在烘干时不会有水印。
9、步骤6.烘干：将晶硅片传输至烘干槽，向硅片上下吹90℃的热风烘干，烘干采用电加热。
10、步骤7.硼扩散：在硅片上形成pn结，形成高低结，同时提供优异的钝化效果。这个过程是在扩散炉内完成的，项目采用气态三氯化硼作为源，在扩散炉中对硅晶片进行扩散，硼原子通过扩散进入硅片，同时在硅片表面形成一层硼硅玻璃层，之后采用氢氧化钠或氢氧化钾作为处理液对上述硅片背面进行碱抛。主反应方程为：4bcl3+3o2→2b2o3+6cl2↑，2b2o3+3si→3sio2+4b。扩散炉为密闭负压设备，配有进气口和出气口。
11、步骤8.碱抛后，背面在lpcvd或者pe-poly中生长二氧化硅隧穿层及poly层：在硅片上形成n型半导体层，形成高低结，同时提供优异的钝化效果。这个过程是在扩散炉内完成的，项目采用三氯氧磷作为源，在扩散炉中对硅晶片进行扩散，磷原子通过扩散进入硅片，同时在硅片表面形成一层磷硅玻璃层，之后对硅片进行rca的清洗，随后进行清洗绕镀poly，在清洗过程中，需要确保这些多晶硅层不被破坏或受到不必要的侵蚀，扩散炉为密闭负压设备，配有进气口和出气口。
12、步骤9.镀膜：在硅片上镀一层薄膜，以提高太阳能电池的效率。这个过程是在真空镀膜机内完成的，项目采用磁控溅射技术，在硅片表面沉积一层薄膜。主要工艺参数包括：膜层厚度、膜层材料、溅射功率等。
13、步骤10.丝网印刷：将电极图案通过丝网印刷的方式印在硅片上，以实现电能的导出和收集。这个过程是在丝网印刷机内完成的，项目采用丝网印刷技术，将电极图案印在硅片表面。主要工艺参数包括：丝网目数、丝网纱厚，丝网膜厚，张力等。
14、步骤11.烧结：将印刷好的硅片进行烧结，使电极材料与硅片表面实现良好的金半接触。这个过程是在烧结炉内完成的，项目采用烧结技术，将印刷好的硅片在高温下进行烧结。主要工艺参数包括：烧结温度、烧结时间、烧结气氛等。
15、步骤12.测试分选：对烧结好的太阳能电池片进行测试和分选，以确定电池片的性能和等级。这个过程是在测试分选机内完成的，项目采用测试分选技术，对电池片的性能进行测试和分选。主要工艺参数包括：测试项目、测试条件、分选等级等。
16、步骤13.包装：将测试合格的太阳能电池片进行包装，以保护其在运输和使用过程中的质量。这个过程是在包装机内完成的，项目采用包装技术，将电池片进行包装。主要工艺参数包括：包装材料、包装方式、包装尺寸等。
17、本专利技术的有益效果
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
19、本专利技术涉及到的方法提高了光电转换效率：通过优化制绒工艺和扩散工艺，使得硅片表面形成均匀的金字塔绒面结构和高质量的pn结，有效提高了太阳能电池的光吸收能力和光电转换效率。
20、本专利技术涉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.Topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于步骤包括：
2.根据权利要求1所述Topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于：所述碱制绒工作温度为82℃，控制碱制绒时间为420s。
3.根据权利要求1所述Topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于：所述稀酸溶液为3.15％的HCl和7.1％的HF混合溶液，酸洗槽工作温度为常温，控制酸洗时间为120s。
4.根据权利要求1所述Topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于：所述烘干为硅片上下吹90℃的热风烘干，烘干采用电加热。
5.根据权利要求1所述Topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于：所述镀膜由真空镀膜机内完成，项目采用磁控溅射技术，在硅片表面沉积一层薄膜。
6.根据权利要求1所述Topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于：所述丝网印刷在丝网印刷机内完成，项目采用丝网印刷技术，将电极图案印在硅片表面。
7.根据权利要求1所述Topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于：所述烧结是在烧结炉内完成，项目采用烧结技术，将印刷好的硅片在高温下
8.根据权利要求1所述Topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于：所述测试分选是在测试分选机内完成，项目采用测试分选技术，对电池片的性能进行测试和分选。
9.根据权利要求1所述Topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于：所述包装是在包装机内完成，项目采用包装技术，将电池片进行包装。
...【技术特征摘要】
1.topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于步骤包括：
2.根据权利要求1所述topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于：所述碱制绒工作温度为82℃，控制碱制绒时间为420s。
3.根据权利要求1所述topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于：所述稀酸溶液为3.15％的hcl和7.1％的hf混合溶液，酸洗槽工作温度为常温，控制酸洗时间为120s。
4.根据权利要求1所述topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于：所述烘干为硅片上下吹90℃的热风烘干，烘干采用电加热。
5.根据权利要求1所述topcon太阳能电池片的制备方法，其特征在于：所述镀膜由真空镀膜机内完成，项目采用磁控溅射技术，在...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐丹，张剑，
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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