局域正面钝化接触结构的制备方法及TOPCon电池的制作方法与流程

本发明涉及光伏电池，具体涉及一种局域正面钝化接触结构的制备方法及topcon电池的制作方法。

背景技术：

1、topcon电池(如cn116504879a所示)通过背面整面沉积的隧穿氧化层和掺杂硅层(如掺杂多晶硅层)所组成的钝化接触结构，来对电池背面的金属接触区域起到很好的钝化作用，降低电池背面的金属复合，从而提升电池的电性能。然后，若将topcon电池背面整面沉积的隧穿氧化层和掺杂多晶硅层所组成的钝化接触结构应用于电池的正面，则需解决多晶硅所带来的严重的寄生吸收问题。

2、基于此，现有(如cn114975691a、cn110581198a所示)的正面钝化接触结构，通过减薄非金属电极接触区域的掺杂多晶硅层的厚度，或者去除非金属电极接触区域的掺杂多晶硅层，以减少电池正面的寄生吸收，进而促进电池转换效率的提升。然而，采用如上的现有技术制备正面钝化接触结构会存在如下缺陷：

3、如cn116031142a所示，现有技术通常是采用hf溶液(氢氟酸溶液)来去除硅片正面因掺杂扩散所形成的如bsg、psg的掺杂硅玻璃，而hf溶液在去除掺杂硅玻璃的同时，会腐蚀硅表面(如硅片正面的选择性发射极)，从而影响后续正面制备的隧穿氧化层及掺杂非晶硅层的质量。而且，在掺杂非晶硅层的高温晶化过程中，容易产生气泡类的缺陷，导致正面掺杂多晶硅及整个正面钝化接触结构出现厚度不均匀、膜层致密度不高等质量差的情况。故而，采用现有技术制备正面钝化接触结构会影响正面的钝化接触性能，不利于topcon电池的电性能的进一步提升。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种局域正面钝化接触结构的制备方法及topcon电池的制作方法。

2、基于此，本发明公开了一种局域正面钝化接触结构的制备方法，包括如下制备步骤：

3、s1、对硅片进行化学氧化处理，以在硅片正面形成氧化硅膜，水洗硅片；

4、s2、采用含有六甲基二硅氮烷的甲苯溶液对硅片进行后处理，以使所述氧化硅膜的正面覆盖hdms膜(六甲基二硅氮烷膜)，以实现对钝化接触性能的改善，水洗、烘干硅片；

5、其中，所述含有六甲基二硅氮烷的甲苯溶液中，六甲基二硅氮烷的质量浓度为3-20％，后处理的时间为1-20分钟、温度为25-80℃；

6、s3、在硅片的hdms膜正面制备正面掺杂非晶硅层；

7、s4、对所述正面掺杂非晶硅层的局域进行晶化处理，以使电极接触区域的正面掺杂非晶硅层转成为正面局域掺杂多晶硅层；

8、s5、去除未晶化的正面掺杂非晶硅层，并保留好所述正面局域掺杂多晶硅层，水洗、烘干。

9、优选地，步骤s1中，采用硝酸溶液、过氧化氢溶液、臭氧试剂或过硫酸铵溶液对硅片进行所述化学氧化处理；所述氧化硅膜的厚度为0.5-2.5nm。

10、进一步优选地，步骤s1中，采用硝酸溶液对硅片进行所述化学氧化处理，硝酸溶液的质量分数为60-70％，处理的时间为1-3分钟、温度为室温。

11、优选地，步骤s2中，所述含有六甲基二硅氮烷的甲苯溶液中，六甲基二硅氮烷的质量浓度为5-20％，氧化后处理的时间为3-5分钟。

12、进一步优选地，步骤s2中，所述含有六甲基二硅氮烷的甲苯溶液中，六甲基二硅氮烷的质量浓度为20％，氧化后处理的时间为5分钟、温度为80℃。

13、优选地，步骤s3中，采用溅射法沉积所述正面掺杂非晶硅层；所述正面掺杂非晶硅层的厚度为30-200nm。

14、优选地，步骤s4中，进行图形化的激光晶化处理，以形成所述正面局域掺杂多晶硅层。

15、优选地，步骤s5中，对硅片的正面进行碱刻蚀处理，以去除未晶化的正面掺杂非晶硅层，并保留好所述正面局域掺杂多晶硅层。

16、进一步优选地，步骤s5中，采用氢氧化钠与碱抛光专用添加剂的混合水溶液，或者氢氧化钠与碱抛光专用添加剂的混合水溶液，进行所述碱刻蚀处理。

17、更进一步优选地，步骤s5中，采用氢氧化钠与碱抛光专用添加剂的混合水溶液进行碱刻蚀处理，氢氧化钠的质量浓度为1-8％，碱抛光专用添加剂的体积浓度为0.3-2％，处理的温度为50-80℃、时间为3-10分钟。

18、本发明还公开了一种topcon电池的制作方法，包括如下制作步骤：

19、步骤1、对制绒后的硅片依次进行掺杂扩散、选择性掺杂及后氧化，以在硅片正面制备选择性发射极；

20、步骤2、去除硅片边缘及背面因掺杂扩散所形成的掺杂硅玻璃，对硅片的背面进行抛光处理，再去除硅片正面的掺杂硅玻璃；

21、步骤3、采用本
技术实现要素：
上述所述的一种局域正面钝化接触结构的制备方法，在硅片正面制备局域正面钝化接触结构；

22、步骤4、再在硅片背面依次制备隧穿氧化层及背面掺杂非晶硅层，然后去除硅片表面的绕镀层及掺杂硅玻璃；

23、步骤5、在硅片的正面和背面制备钝化膜；

24、步骤6、在硅片的正面和背面制备电极，即得所述topcon电池。

25、优选地，步骤2采用单面hf溶液清洗，去除硅片边缘及背面因掺杂扩散所形成的掺杂硅玻璃；抛光处理优选为槽式碱抛光(槽式碱抛光通常包括粗抛、前清洗、碱抛光、后清洗及酸洗工序)；采用hf溶液去除硅片正面的硼硅玻璃。

26、与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：

27、本发明在去除硅片正面的掺杂硅玻璃之后，经步骤s1化学氧化处理和步骤s2后处理，使氧化硅膜的正面覆盖一层hdms膜，该hdms膜可对氧化硅膜正面进行功能化改善，为后续层(如正面掺杂非晶硅层)提供更好的附着点，有助于提高后续步骤s3正面掺杂非晶硅层的沉积质量，对改善如厚度均匀性差、纯度低、容易产生气泡导致膜层致密度不高等问题有很大帮助，使后续经步骤s4局域晶化处理及步骤s5处理所制得的正面局域掺杂多晶硅层具有较好的均匀性和致密度，实现对正面钝化接触结构的钝化接触性能的改善，且正面局域掺杂多晶硅层还避免了因整面多晶硅层所引起的电池正面的寄生吸收损失；该hdms膜还可用作金属或半导体耦合时的电子功能层，不会对载流子的传输产生不利的影响。

28、故而，本发明经上述步骤s1至s5所制得的局域正面钝化接触结构具有更好的钝化效果，避免了金属电极与硅表面发生直接接触，电池正面的金属复合减小；在很好地避免了正面寄生吸收所带来的损失的同时，也很好地平衡了发射区接触电阻、发射极复合与金属复合，使topcon电池的正面结构具有更好的钝化接触效果，能有效提高topcon电池的电性能。而且，本发明经步骤s1-s2之后，无需如现有技术一样：在硅片正面制备隧穿氧化层，即可在后续步骤s3的hdms膜的正面直接制备正面掺杂非晶硅层，制备工艺简单。

技术特征：

1.一种局域正面钝化接触结构的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

2.根据权利要求1所述的一种局域正面钝化接触结构的制备方法，其特征在于，步骤s1中，采用硝酸溶液、过氧化氢溶液、臭氧试剂或过硫酸铵溶液对硅片进行所述化学氧化处理；所述氧化硅膜的厚度为0.5-2.5nm。

3.根据权利要求2所述的一种局域正面钝化接触结构的制备方法，其特征在于，步骤s1中，采用硝酸溶液对硅片进行所述化学氧化处理，硝酸溶液的质量分数为60-70％，处理的时间为1-3分钟、温度为室温。

4.根据权利要求1所述的一种局域正面钝化接触结构的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述含有六甲基二硅氮烷的甲苯溶液中，六甲基二硅氮烷的质量浓度为5-20％，氧化后处理的时间为3-5分钟。

5.根据权利要求4所述的一种局域正面钝化接触结构的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述含有六甲基二硅氮烷的甲苯溶液中，六甲基二硅氮烷的质量浓度为20％，氧化后处理的时间为5分钟、温度为80℃。

6.根据权利要求1所述的一种局域正面钝化接触结构的制备方法，其特征在于，步骤s3中，采用溅射法沉积所述正面掺杂非晶硅层；所述正面掺杂非晶硅层的厚度为30-200nm。

7.根据权利要求1所述的一种局域正面钝化接触结构的制备方法，其特征在于，步骤s4中，进行图形化的激光晶化处理，以形成所述正面局域掺杂多晶硅层。

8.根据权利要求1所述的一种局域正面钝化接触结构的制备方法，其特征在于，步骤s5中，对硅片的正面进行碱刻蚀处理，以去除未晶化的正面掺杂非晶硅层，并保留好所述正面局域掺杂多晶硅层。

9.根据权利要求8所述的一种局域正面钝化接触结构的制备方法，其特征在于，步骤s5中，采用氢氧化钠与碱抛光专用添加剂的混合水溶液，或者氢氧化钠与碱抛光专用添加剂的混合水溶液，进行所述碱刻蚀处理。

10.一种topcon电池的制作方法，其特征在于，包括如下制作步骤：

技术总结
本发明涉及光伏电池技术领域，公开一种局域正面钝化接触结构的制备方法及TOPCon电池的制作方法。局域正面钝化接触结构的制备方法包括：经化学氧化处理在硅片正面形成氧化硅膜，水洗硅片；用含有六甲基二硅氮烷(其质量浓度为3‑20％)的甲苯溶液进行后处理，后处理的时间为1‑20分钟、温度为25‑80℃，使氧化硅膜的正面覆盖HDMS膜，水洗烘干硅片；在HDMS膜正面制备正面掺杂非晶硅层；经局域晶化处理形成正面局域掺杂多晶硅层；去除未晶化的正面掺杂非晶硅层，并保留好正面局域掺杂多晶硅层，水洗烘干。本发明所得的局域正面钝化接触结构避免了正面寄生吸收损失，更好地平衡了发射区接触电阻、发射极复合与金属复合，具有更好的钝化接触效果，能提升电性能。

技术研发人员：白龙,徐卓,林建伟
受保护的技术使用者：泰州中来光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7