【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，确切地说涉及一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法。
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(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)与本征的多晶非晶混合硅薄膜或掺杂的非晶硅薄膜，二者共同形成钝化接触结构。本征多晶硅通过磷扩和高温推进激活，掺杂非晶硅通过退火激活，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℃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。
3、该结构可以阻挡少子空穴复合，提升电池开路电压及短路电流。超薄氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅层同时阻挡少子空穴复合，超薄氧化硅和重掺杂硅薄膜-非晶硅薄膜良好的钝化效果使得硅片表面能带产生弯曲，从而形成场钝化效果，电子隧穿的几率大幅增加，接触电阻下降，提升了电池的开路电压和短路电流，从而提升电池转化效率。
4、非晶硅(amorphoussiliconα-si)又称无定形硅。单质硅的一种形态。棕黑色或灰黑色的微晶体。硅不具有完整的金刚石晶胞，纯度不高。熔点、密度和硬度也明显低
5、非晶硅的化学性质比晶体硅活泼。可由活泼金属(如钠、钾等)在加热下还原四卤化硅，或用碳等还原剂还原二氧化硅制得。结构特征为短程有序而长程无序的α-硅。纯α-硅因缺陷密度高而无法使用。采用辉光放电气相沉积法就得含氢的非晶硅薄膜，氢饱和在其中补偿悬挂键，并进行掺杂和制作pn结。非晶硅在太阳辐射峰附近的光吸收系数比晶体硅大一个数量级。禁带宽度1.7～1.8ev，而迁移率和少子寿命远比晶体硅低。现已工业应用，主要用于提炼纯硅，制造太阳电池、薄膜晶体管、复印鼓、光电传感器等。
6、非晶硅薄膜由于其优异的光电性能，在光伏、光电器件等领域具有广泛的应用。折射率作为评价非晶硅薄膜结构致密性的重要参数，对器件性能具有显著影响。此外，非晶硅薄膜的暗电导率也直接影响其光电性能。因此，如何通过调控掺杂浓度，优化非晶硅薄膜的折射率和电导率，是当前领域内的技术难点。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于针对上述问题，提供一种通过精确控制磷掺杂量来调节非晶硅薄膜折射率和电导率的方法。该方法基于磷掺杂量对折射率的影响机理，即低浓度磷掺杂可以增加薄膜致密性，提高折射率，通过精确控制磷掺杂浓度，实现对非晶硅薄膜折射率和电导率的调控，优化了光电性能；简化了制备流程，提高了制备方法的可操作性和重复性；对非晶硅形貌影响小，保持了非晶硅薄膜的粗糙度在可接受范围内；进一步地提高topcon电池的性能。
2、本专利技术提供的这样一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，步骤包括：
3、步骤1.提供一基底，进行表面处理和清洗；
4、步骤2.在特定温度和功率条件下，进行磷掺杂非晶硅薄膜的沉积；
5、步骤3.通过精确控制磷掺杂浓度，实现对折射率和电导率的调控；
6、步骤4.对制备的非晶硅薄膜进行后处理，优化其光电性能。
7、进一步地在本专利技术的某些实施例中上述基底选择：首先，需要选择一个合适的基底，这个基底是硅片；然后，对基底进行清洗和表面处理，以确保其表面的洁净度和活性，保证薄膜的质量。
8、进一步的在本专利技术的某些实施例中上述薄膜的沉积：在准备好的基底上，采用特定的沉积技术，如化学气相沉积、物理气相沉积等，进行非晶硅薄膜的沉积；在这个过程中，通常需要在一定的温度和功率条件下进行，以保证薄膜的结构和性能。
9、进一步的在本专利技术的某些实施例中上述磷掺杂：在薄膜沉积的过程中，引入磷元素进行掺杂；磷元素的掺杂浓度可以通过精确控制沉积条件来调节，通过精确控制磷的掺杂浓度，可以有效地调控非晶硅薄膜的折射率和电导率。
10、进一步的在本专利技术的某些实施例中上述后处理：在磷掺杂完成后，对制备的非晶硅薄膜进行后处理，上述后处理包括：退火处理、氧化处理、钝化处理。
11、进一步地在本专利技术的某些实施例中上述退火处理包括：在特定的温度和气氛下对薄膜进行退火处理，可以提高其结晶度和稳定性。退火温度为200-900°，时间10-120分钟。这一步骤可以消除薄膜内部的残余应力，并改善其电学和光学性能。
12、进一步地在本专利技术的某些实施例中上述氧化处理包括：通过氧化处理在非晶硅薄膜表面形成一层氧化层。常用的氧化剂包括臭氧、氧气等，处理条件需要根据薄膜材料和应用需求进行优化。
13、进一步地在本专利技术的某些实施例中上述钝化处理包括：在薄膜表面形成一层保护膜，以增强其耐腐蚀性和稳定性。常用的钝化剂包括氮气、氩气等，处理条件需要根据具体的薄膜材料和应用需求进行选择。
14、本专利技术的有益效果
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
16、本专利技术涉及到的方法通过精确控制磷掺杂浓度，实现对非晶硅薄膜折射率和电导率的调控，优化了光电性能。
17、本专利技术涉及到的方法简化了制备流程，提高了制备方法的可操作性和重复性。
18、本专利技术涉及到的方法对非晶硅形貌影响小，保持了非晶硅薄膜的粗糙度在可接受范围内。
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1.一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：步骤包括：
2.根据权利要求1所述一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：所述基底选择：首先，需要选择一个合适的基底，这个基底是硅片；然后，对基底进行清洗和表面处理。
3.根据权利要求1所述一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：所述薄膜的沉积：在准备好的基底上，采用特定的沉积技术，如化学气相沉积、物理气相沉积等，进行非晶硅薄膜的沉积。
4.根据权利要求1所述一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：所述磷掺杂：在薄膜沉积的过程中，引入磷元素进行掺杂；磷元素的掺杂浓度可以通过精确控制沉积条件来调节。
5.根据权利要求1所述一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：所述后处理：在磷掺杂完成后，对制备的非晶硅薄膜进行后处理，上述后处理包括：退火处理、氧化处理、钝化处理。
6.根据权利要求5所述一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：所述退火处理包括：在特定
7.根据权利要求5所述一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：所述氧化处理包括：通过氧化处理在非晶硅薄膜表面形成一层氧化层。
8.根据权利要求5所述一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：所述钝化处理包括：在薄膜表面形成一层保护膜。
9.根据权利要求5所述一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：所述激光重整包括：通过激光照射来改变薄膜的表面形态和结构。
...【技术特征摘要】
1.一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：步骤包括：
2.根据权利要求1所述一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：所述基底选择：首先，需要选择一个合适的基底，这个基底是硅片；然后，对基底进行清洗和表面处理。
3.根据权利要求1所述一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：所述薄膜的沉积：在准备好的基底上，采用特定的沉积技术，如化学气相沉积、物理气相沉积等，进行非晶硅薄膜的沉积。
4.根据权利要求1所述一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电导率的方法，其特征在于：所述磷掺杂：在薄膜沉积的过程中，引入磷元素进行掺杂；磷元素的掺杂浓度可以通过精确控制沉积条件来调节。
5.根据权利要求1所述一种通过磷掺杂调控非晶硅薄膜折射率及电...
【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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