一种具有自限制膜层结构的钝化接触电池及制备方法技术

本发明专利技术涉及具有自限制膜层结构的钝化接触电池及制备方法，且包括步骤：选取单晶硅片进行表面预处理，使得正面和背面分别形成绒面；在硅片正面形成硼掺杂发射极，背面进行抛光处理以形成平面；在平面上覆盖形成隧穿氧化层及背面掺杂层；形成钝化减反射膜层；形成金属电极。本发明专利技术一方面碳掺杂得到均匀、致密、无空洞的背面金属电极，氢掺杂的多晶硅表面张力提高、水接触角增大，使得电镀液难以在氢/磷掺杂多晶硅层上附着，且多晶硅表面存在过量的氢泡滞留，降低了背面金属电极沉积地可能性；另一方面自限制膜层结构简化了电镀铜工艺，同时背面无需形成钝化减反射膜层，简化结构、节约成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能电池，具体涉及一种具有自限制膜层结构的钝化接触电池，同时还涉及一种钝化接触电池的制备方法。

技术介绍

1、高效、低成本的晶体硅(c-si)太阳能电池(scs)一直是光伏(pv)产业研究的主题。目前，高效的c-si电池技术包括硅异质结(hjt)、隧穿氧化钝化接触(topcon)和背接触(bc)。其中，topcon电池由硼掺杂发射极和隧穿氧化层/掺杂多晶硅组成。隧穿氧化层/掺杂多晶硅层属于钝化接触结构，可选择性使多子穿过隧穿氧化层，对少子起阻挡作用，实现少子多子在背面空间分离，极大地减少复合，使电池具有优异的开路压电压和填充因子性能；而且topcon因其与传统钝化发射极后接触(perc)技术在生产线上的高度兼容性以及相对较低的生产线升级成本而被广泛认为是下一代光伏行业最有前途的c-si技术之一。然而，topcon电池的前后侧电极均使用高导电性银材料，产生大量的银消耗，从而增加了材料成本。因此，开发低银消耗的金属化方案对于降低材料成本和加速topconsc的市场扩张尤为重要。

2、根据国际光伏技术路线图(itrpv)的年度报告，电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其特征在于，在步骤3.1中，采用等离子体增强的化学气相沉积设备，在硅片背面整面依次生长一层隧穿氧化层和原位磷掺杂的多晶硅层，其中隧穿氧化层的厚度为0.5～2.5nm；原位磷掺杂的多晶硅层的厚度为80～200nm。

3.根据权利要求2所述的具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其特征在于，隧穿氧化层的材料为二氧化硅，厚度为1.0～1.5nm；原位磷掺杂的多晶硅层的沉积温度为500～650℃。

4.根据权利要求2所...

【技术特征摘要】

1.一种具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其特征在于，在步骤3.1中，采用等离子体增强的化学气相沉积设备，在硅片背面整面依次生长一层隧穿氧化层和原位磷掺杂的多晶硅层，其中隧穿氧化层的厚度为0.5～2.5nm；原位磷掺杂的多晶硅层的厚度为80～200nm。

3.根据权利要求2所述的具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其特征在于，隧穿氧化层的材料为二氧化硅，厚度为1.0～1.5nm；原位磷掺杂的多晶硅层的沉积温度为500～650℃。

4.根据权利要求2所述的具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其特征在于，在步骤3.1中，将装有硅片的石墨载板传输进入物理气相沉积设备的板式腔室中，然后通入o2或者n2o，利用等离子进行氧化，在硅片背面产生一层厚度为0.5～2.0nm的隧穿氧化层，接着通过磁控溅射重磷掺杂的硅靶材，磷掺杂的硅靶材位于石墨载板的下方，磁控溅射的过程让硅原子从靶材上脱附向上运动沉积到硅片的背面，形成原位磷掺杂的多晶硅层。

5.根据权利要求4所述的具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其特征在于，等离子体氧化的功率为100～300w；生长的温度为250～300℃；隧穿氧化层的厚度为1.0～1.5nm；和/或，磁控溅射的功率为28000～30000w,温度为200～250℃，厚度为80～200nm。

6.根据权利要求1所述的具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其特征在于，在步骤3.2中，退火的温度为800～950℃，退火的时间为30～90min；和/或，退火后，多晶硅层中磷原子的掺杂浓度为2.0～8.0e+20cm-3，方阻值为40～120ω/sq。

7.根据权利要求1所述的具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其特征在于，在步骤3.4中，碳/磷掺杂多晶硅层和氢/磷掺杂多晶硅层厚度均为10～50nm。

8.根据权利要求7所述的具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其特征在于，碳/磷掺杂多晶硅层和氢/磷掺杂多晶硅层厚度相等，且均为10～20nm。

9.根据权利要求1所述的具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其特征在于，在步骤4)中，所述钝化减反射膜层形成在硼掺杂发射的正面。

10.根据权利要求9所述的具有自限制膜层结构的钝化接触电池的制备方法，其特征在于，所述钝化减反射膜层为氧化铝层、氮化硅层、氮氧化硅层、二氧化硅层、氟化镁层...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜哲仁，沈东东，季根华，陆俊宇，王熠恒，张颖，黄策，
申请(专利权)人：江苏林洋太阳能有限公司，
类型：发明
国别省市：