一种N-TOPCon电池的制作方法与流程

本申请涉及太阳能电池，尤其涉及一种n-topcon电池的制作方法。

背景技术：

1、伴随常规能源的日趋消耗殆尽，在目前的可持续能源中，太阳能无疑是一种最普遍、最清洁和最有潜力的替代能源，太阳能的开发利用显得格外重要，太阳能发电装置又称为光伏电池或太阳能电池，其发电原理是基于半导体pn结的光生伏特效应，可以将太阳能直接转换成电池。

2、隧穿氧化钝化接触(tunnel oxide passivated contact，topcon)太阳能电池是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化硅层钝化接触的高效太阳能电池技术，是晶硅太阳能电池生产工艺中有望实现高效率的方法之一。近年来，随着topcon电池产能不断的扩张，其由于topcon电池的双面电池结构相对perc电池具有较高的转化效率及双面率，可有效降低电站的装机成本，topcon电池组件越来越受到市场终端的青睐。

3、topcon电池在电池背面制备超薄氧化硅层，然后沉积薄掺杂硅层，氧化硅层和掺杂硅层共同形成钝化接触结构，有效降低了表面复合和金属接触复合，提高了太阳能电池的开路电压，从而提高了太阳能电池的转换效率。因此，均匀的隧穿超薄氧化硅层，对隧穿及钝化有着比较好的保障，效率提升比较稳定。但是目前topcon电池效率方面的稳定性仍存在一些问题，尤其电池背面因引入隧穿超薄氧化硅层，氧化硅层厚度及均匀性稳定性较差，所以开发高效且稳定的背隧穿氧化硅层钝化电池显得尤为迫切。

4、现阶段，topcon电池采用高温生长的形式通过低压力化学气相沉积(lpcvd)方法引入氧化硅层和多晶硅层后，会对多晶硅层用磷进行重掺形成一个良好的背接触层。但由于氧化硅层厚度需求只有1.4-1.8nm，超过范围隧穿效应影响较大，且受低压力化学气相沉积工艺中涉及的石英舟载具、氧流量、压力、温度等影响，采用低压力化学气相沉积工艺会造成隧穿氧化硅层厚度大小、均匀性及稳定性波动较大。故在继续沉积完多晶硅层后进行p扩重掺，因为氧化硅层厚度、均匀性及稳定性较差，进行后续p扩掺杂容易造成p穿透氧化硅层进入本征硅，会同时增加本征硅复合和降低后续形成的n+多晶硅层的接触能力，造成开压和填充下降，使电池转换效率偏低。

技术实现思路

1、本发明公开了一种n-topcon电池的制作方法，以解决采用lpcvd工艺会造成隧穿氧化硅层厚度、均匀性及稳定性较差的问题。

2、为了实现上述目的，本说明书实施例采用下述技术方案：

3、提供一种n-topcon电池的制作方法，包括以下步骤：

4、(a)对制绒后的n型硅基底的正面进行硼扩杂，n型硅基底的正面形成p+层和硼硅玻璃层；

5、(b)对n型硅基底的背面抛光；

6、(c)在氧气氛围下，对n型硅基底的背面采用激光处理，在n型硅基底的背面表面形成氧化硅层，再在氧化硅层上生长多晶硅层；

7、(d)对n型硅基底背面上的多晶硅层进行磷扩散，形成n+多晶硅层和磷硅玻璃层；

8、(e)去除n型硅基底正面的硼硅玻璃层，去除n型硅基底背面的磷硅玻璃层；

9、(f)在n型硅基底的正面p+层上形成三氧化二铝层；

10、(g)在n型硅基底的正面和背面上形成掺杂硅层；

11、(h)制备电极，得到n-topcon电池。

12、可选地，步骤(a)中对制绒后的n型硅基底的正面进行硼扩杂是通过通入bcl3或bbr3气体进行硼扩杂。

13、可选地，步骤(b)中采用碱洗的方法对n型硅基底的背面抛光。

14、可选地，步骤(c)中所述氧气氛围下的氧气流量为1000-3000sccm。

15、可选地，步骤(c)中所述氧化硅层的厚度为1.5-1.75nm。

16、可选地，步骤(c)中所述多晶硅层的厚度为80-130nm。

17、可选地，步骤(d)中所述n+多晶硅层的方阻为40-50ω。

18、可选地，步骤(e)中采用酸洗方法去除n型硅基底正面的硼硅玻璃层，去除n型硅基底背面的磷硅玻璃层。

19、可选地，步骤(f)中所述三氧化二铝层的厚度为3.5-4.5nm。

20、可选地，步骤(g)中n型硅基底的正面形成掺杂硅层的厚度为70-72nm，n型硅基底的背面形成掺杂硅层的厚度为78-80nm。

21、本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

22、本发明充分利用了n-topcon电池的钝化及接触技术，在现有的多晶硅结构上，在n型硅基底背面用激光加热和氧化形成稳定厚度且致密的隧穿氧化硅层，这种方法可以在短时间内完成表面氧化处理，而且可以控制氧化硅层的厚度和均匀性，再搭配多晶硅和p扩，从而得到一个比较稳定高效的隧穿及接触结构，从而能稳定的提升效率。本发明未用到昂贵材料或复杂工艺方法，故有较大的量产实用性，对提升效率具有明显效果，大大的降低了生产成本。

技术特征：

1.一种n-topcon电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(a)中对制绒后的n型硅基底的正面进行硼扩杂是通过通入bcl3或bbr3气体进行硼扩杂。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(b)中采用碱洗的方法对n型硅基底的背面抛光。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(c)中所述氧气氛围下的氧气流量为1000-3000sccm。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(c)中所述氧化硅层的厚度为1.5-1.75nm。

6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(c)中所述多晶硅层的厚度为80-130nm。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(d)中所述n+多晶硅层的方阻为40-50ω。

8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(e)中采用酸洗方法去除n型硅基底正面的硼硅玻璃层，去除n型硅基底背面的磷硅玻璃层。

9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(f)中所述三氧化二铝层的厚度为3.5-4.5nm。

10.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(g)中n型硅基底的正面形成掺杂硅层的厚度为70-72nm，n型硅基底的背面形成掺杂硅层的厚度为78-80nm。

技术总结
本申请公开了一种N‑TOPCon电池的制作方法，充分利用了N‑TOPCon电池的钝化及接触技术，在现有的多晶硅结构上，在N型硅基底背面用激光加热和氧化形成稳定厚度且致密的隧穿氧化硅层，这种方法可以在短时间内完成表面氧化处理，而且可以控制氧化硅层的厚度和均匀性，再搭配多晶硅和P扩，从而得到一个比较稳定高效的隧穿及接触结构，从而能稳定的提升效率。本发明未用到昂贵材料或复杂工艺方法，故有较大的量产实用性，对提升效率具有明显效果，大大的降低了生产成本。

技术研发人员：付少剑,宋怡潇,张明明,刘浩,方涛,叶枫,王金凤
受保护的技术使用者：淮安捷泰新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15