一种TOPCon太阳能电池钝化结构及处理工艺的制作方法

本发明是关于topcon太阳能电池生产，特别是关于一种topcon太阳能电池钝化结构及处理工艺。

背景技术：

1、topcon太阳能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太阳能电池技术，其电池结构为n型硅衬底电池，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，有效降低表面复合和金属接触复合。

2、据研究，随着p型电池接近理论效率极限，n型电池技术将成为未来发展的方向，topcon是目前产业化较快的技术路线选择。topcon电池28.7％的理论效率远超p型电池，目前量产/最高效率分别超24.5％/25％，且拥有低衰减、高双面率、低温度系数等优点，在终端电站的发电增益效果明显。

3、在常规晶硅topcon太阳能电池生产过程中，常规使用sinx作为表面钝化减反射膜，al2o3作为表面钝化层结构。随着topcon电池量产技术的成熟，下游组件端对电池片光电转换效率提升的需求及组件相应可靠性要求进一步加剧。

4、因此，针对上述技术问题，有必要提供一种topcon太阳能电池钝化结构及处理工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种topcon太阳能电池钝化结构及处理工艺，其能够提升太阳能电池的光电转换效率，增强组件的抗pid性能。

2、为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种topcon太阳能电池钝化处理工艺，包括以下步骤：

3、s1，自动倒片机将需要镀膜的硅片装入铝舟中，送入ald设备；

4、s2，通过臭氧发生器生产o3(臭氧)送入所述ald设备中，o3与所述硅片反应的同时对硅片表面清洁，在所述硅片表面生成sio2薄膜和副产物o2；

5、s3，再向ald设备中同时送入tma和h2o，反应生成al2o3薄膜和ch4，得到表面叠层钝化硅片；

6、s4，将表面叠层钝化硅片从ald设备送出。

7、在本发明的一个或多个实施方式中，所述s2中，所述硅片表面生成sio2薄膜的工艺时间为40～90s，工艺温度为150～350℃。

8、在本发明的一个或多个实施方式中，所述s2中，送入所述ald设备中的o3浓度为10～50ppm。

9、在本发明的一个或多个实施方式中，所述s2中，所述sio2薄膜的厚度为1～6nm。

10、在本发明的一个或多个实施方式中，所述s3中，所述反应生成al2o3薄膜的工艺时间为200～300s，工艺温度为200～300℃。

11、在本发明的一个或多个实施方式中，所述s3中，所述tma为al(ch3)3，所述h2o为水蒸汽形态送入ald设备。

12、在本发明的一个或多个实施方式中，所述s3中，所述tma和h2o循环送入ald设备，循环次数为0～45次。

13、在本发明的一个或多个实施方式中，所述al2o3薄膜的厚度为1～7nm。

14、为实现上述目的，本发明的实施例还提供了一种topcon太阳能电池钝化结构，包括n型硅片和叠层钝化膜，所述叠层钝化膜还包括sio2钝化层和al2o3钝化层，所述sio2钝化层和al2o3钝化层依次设置在硅片表面。

15、与现有技术相比，根据本发明实施方式具有以下技术效果：

16、本发明使用sio2/al2o3叠层钝化技术进一步提升钝化能力，从而提升光电转换效率的同时位于底层的sio2薄膜对杂质离子具有阻挡作用，能增强组件的抗pid性能，提升topcon太阳能电池组件可靠性，增强产品的竞争力。

17、sio2的制备使用臭氧作为氧化剂，臭氧作为一种清洁氧化剂，不会产生二次污染物，其气体副产物为氧气可回收为其它工序作为氧源。此外，臭氧还具有优秀的清洁作用，在使用臭氧通入腔体内时可对腔体及硅片表面进行清洁作用，提升洁净度，减少表面复合中心，提升开压，进而提升光电转换效率。

技术特征：

1.一种topcon太阳能电池钝化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种topcon太阳能电池钝化处理工艺，其特征在于，所述s2中，所述硅片表面生成sio2薄膜的工艺时间为40～90s，工艺温度为150～350℃。

3.如权利要求1所述的一种topcon太阳能电池钝化处理工艺，其特征在于，所述s2中，送入所述ald设备中的o3浓度为10～50ppm。

4.如权利要求1所述的一种topcon太阳能电池钝化处理工艺，其特征在于，所述s2中，所述sio2薄膜的厚度为1～6nm。

5.如权利要求1所述的一种topcon太阳能电池钝化处理工艺，其特征在于，所述s3中，所述反应生成al2o3薄膜的工艺时间为200～300s，工艺温度为200～300℃。

6.如权利要求1所述的一种topcon太阳能电池钝化处理工艺，其特征在于，所述s3中，所述tma为al(ch3)3，所述h2o为水蒸汽形态送入ald设备。

7.如权利要求1所述的一种topcon太阳能电池钝化处理工艺，其特征在于，所述s3中，所述tma和h2o循环送入ald设备，循环次数为0～45次。

8.如权利要求1所述的一种topcon太阳能电池钝化处理工艺，其特征在于，所述al2o3薄膜的厚度为1～7nm。

9.一种topcon太阳能电池钝化结构，采用如权利要求1～8任意一条权利要求所述的一种topcon太阳能电池钝化处理工艺，其特征在于，包括n型硅片和叠层钝化膜，所述叠层钝化膜还包括sio2钝化层和al2o3钝化层，所述sio2钝化层和al2o3钝化层依次设置在硅片表面。

技术总结
本发明公开了一种TOPCon太阳能电池钝化结构及处理工艺，关于TOPCon太阳能电池生产技术领域，一种TOPCon太阳能电池钝化处理工艺，包括以下步骤：S1，自动倒片机将需要镀膜的硅片装入铝舟中，送入ALD设备；S2，通过臭氧发生器生产O<subgt;3</subgt;送入所述ALD设备中，O<subgt;3</subgt;与所述硅片反应的同时对硅片表面清洁，在所述硅片表面生成SiO<subgt;2</subgt;薄膜和副产物O<subgt;2</subgt;；S3，再向ALD设备中送入TMA和H<subgt;2</subgt;O，反应生成Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;薄膜和CH<subgt;4</subgt;，得到表面叠层钝化硅片。本发明使用SiO<subgt;2</subgt;/Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;叠层钝化技术进一步提升钝化能力，从而提升光电转换效率的同时位于底层的SiO<subgt;2</subgt;薄膜对杂质离子具有阻挡作用，能增强组件的抗PID性能，提升TOPCon太阳能电池组件可靠性，增强产品的竞争力。

技术研发人员：丰平,李强强,陈兆民,麻增智
受保护的技术使用者：中润新能源（滁州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15