一种背面处理法制备N-TOPCon晶硅太阳能电池的方法与流程

本发明属于太阳能电池，具体涉及一种n-topcon晶硅太阳能电池的制备工艺。

背景技术：

1、在晶硅太阳能电池制造中，金属和基体的接触复合成为制约电池效率提升的重要因素。隧穿氧化钝化层(topcon)由一层多晶硅层和超薄的隧穿氧化层组成，在显著降低接触复合的同时，具有优良的接触性能，可极大的提高电池的效率。n-topcon因具有少子寿命高，

2、无光之衰减，弱光效应好，温度系数低等优点，近年来得到迅速发展。为了降低背面比表面积，从而减少背面硅的悬挂键从而减少复合中心，达到提高电池的开压和电流的目的，n-topcon多采用背面碱抛光技术。

3、经过抛光处理后，lpcvd法和pecvd法均可获得更均匀的poly层和p扩方阻。但是对抛光处理的控制存在很大的难度，往往存在过抛光或欠抛光的现象；而背面如果过抛光会导致接触较差，填充(ff)大幅下降；而欠抛光存在漏电问题，很难达到提高电池效率的目的。

技术实现思路

1、为了克服上述存在的问题，本发明提出了一种制备n-topcon晶硅太阳能电池的方法，对原有抛光处理工艺进行了改进，采用了背面处理的新方法，在降低背面复合的同时，降低背面接触电阻，从而有效地提高了电池的效率。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、一种背面处理法制备n-topcon太阳能电池的方法，包括如下步骤：

4、(1)清洗制绒；

5、(2)正面硼扩散；

6、(3)背面处理方法；

7、(4)隧穿氧化钝化结构的制备；

8、(5)正面清洗及正面去绕镀；

9、(6)正面氧化铝钝化；

10、(7)正/背面氮化硅钝化；

11、(8)正背面印刷制备金属电极；

12、(9)烧结形成欧姆接触；

13、其中，步骤(3)所述背面处理方法具体包括：

14、(a)背面酸洗；(b)刻蚀；(c)抛光；(d)微制绒。

15、为了有效去除背面和边缘的硼绕扩，作为本发明的进一步改进：步骤(b)中所述刻蚀具体为：采用hno3溶液、hf溶液和水按体积比为3:2:1-2的混合溶液进行浸泡式刻蚀。

16、作为本发明的优选实施例，所述hno3溶液浓度为60-68wt.％、hf溶液浓度为46-55wt.％。

17、作为本发明的进一步改进：步骤(c)中所述抛光具体为：对背面进行碱抛光，并使得背面晶格控制在5-15μm。

18、通过背面碱抛光，并控制晶格大小，可降低背面作为复合中心的悬挂件，降低表面复合速率。

19、作为本发明的优选实施例，所述抛光采用koh/naoh溶液、抛光添加剂和水按体积比为2:1:80-90的混合溶液，在60-70℃条件下进行，其中koh/naoh溶液浓度为45-50wt.％。

20、作为本发明的进一步改进：步骤(d)中所述微制绒为:对抛光晶格进行微制绒，并使得背面反射率在29-36％之间。对n型硅片背面进行微制绒，并控制背面反射率在合适区间，可以有效降低金属化的接触电阻，同时提高背面陷光。

21、作为本发明的优选实施例，所述微制绒采用koh/naoh溶液、制绒添加剂和水按体积比为10:1:550-650的混合溶液，在55-65℃条件下进行，其中koh/naoh溶液浓度为45-50wt.％。

22、本发明涉及通过背面处理方法，在制备隧穿氧化钝化结构层前对背面结构进行修饰：采用酸混合溶液，起到一边去除bsg一边刻蚀的作用，采用水膜保护，浸泡式刻蚀进行；刻蚀后，对背面进行碱抛光，通过碱浓度、抛光温度等手段控制背面晶格大小，使得背面晶格大小在5-15μm之间；然后在抛光晶格上进行微制绒，最后控制背面反射率在29-36％之间。

23、为了平衡开压、电流和填充之间的关系，本发明先对n-topcon电池进行酸刻蚀，酸刻蚀后对背面结构结构进行进一步优化，再通过抛光和微制绒控制背面状态，可以在降低比表面积的同时提高开压和电流。

24、本发明采用先刻蚀后进行抛光和微制绒的方法可以控制背面反射率的范围更广，从而更好的控制背面比表面积，背面抛光后进行微制绒也可以有效的避免pe-poly造成的爆膜问题。

25、通过背面处理方法，可以在降低背面复合的同时，降低背面接触电阻，从而有效地提高了电池的效率。

26、通过调节背面状态再匹配后续的pe-poly工艺及金属化工艺，可以更有效的提高电池效率。

27、本发明可有效提高n-topcon太阳能电池效率，同时可避免连续生产出现的漏电问题。

技术特征：

1.一种背面处理法制备n-topcon太阳能电池的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的背面处理法制备n-topcon太阳能电池的方法，其特征在于，步骤(b)中所述刻蚀具体为：采用hno3溶液、hf溶液和水按体积比为3:2:1-2的混合溶液进行。

3.根据权利要求2所述的背面处理法制备n-topcon太阳能电池的方法，其特征在于，所述hno3溶液浓度为60-68wt.％、hf溶液浓度为46-55wt.％。

4.根据权利要求1所述的背面处理法制备n-topcon太阳能电池的方法，其特征在于，步骤(c)中所述抛光具体为：对背面进行碱抛光，并使得背面晶格控制在5-15μm。

5.根据权利要求4所述的背面处理法制备n-topcon太阳能电池的方法，其特征在于，所述抛光采用koh/naoh溶液、抛光添加剂和水按体积比为2:1:80-90的混合溶液，在60-70℃条件下进行，其中koh/naoh溶液浓度为45-50wt.％。

6.根据权利要求1所述的背面处理法制备n-topcon太阳能电池的方法，其特征在于，步骤(d)中所述微制绒为:对抛光晶格进行微制绒，并使得背面反射率在29-36％之间。

7.根据权利要求6所述的背面处理法制备n-topcon太阳能电池的方法，其特征在于，所述微制绒采用koh/naoh溶液、制绒添加剂和水按体积比为10:1:550-650的混合溶液，在55-65℃条件下进行，其中koh/naoh溶液浓度为45-50wt.％。

技术总结
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种背面处理法制备N‑TOPCon太阳能电池的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)清洗制绒；(2)正面硼扩散；(3)背面处理方法；(4)隧穿氧化钝化结构的制备；(5)正面清洗及正面去绕镀；其中，步骤(3)所述背面处理方法具体包括：(a)背面酸洗；(b)刻蚀；(c)抛光；(d)微制绒。通过背面处理方法，本发明能在降低背面复合的同时，降低背面接触电阻，从而有效地提高了电池的效率。本发明制备的产品具有较好的平衡开压、电流和填充的效果，同时背面酸刻蚀和碱抛光协同降低漏电问题，可以避免连续生产出现漏电问题。

技术研发人员：刘兆彬,黄辉巍
受保护的技术使用者：常州顺风太阳能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17