一种双面TOPcon电池结构的制作方法

本技术涉及topcon电池，具体而言，涉及一种双面topcon电池结构。

背景技术：

1、topcon全称隧穿氧化硅钝化接触，是用一层超薄的氧化硅层加上一层重掺杂的多晶硅层共同钝化电池的背表面，此结构的钝化机理是：超薄氧化硅直接与硅基体接触，中和硅表面的悬挂键，进行优异的化学钝化；重掺杂的多晶硅层因与硅基体存在费米能级的差异，在硅基体表面造成能带弯曲，可以更加有效的阻挡少子的通过，而不会影响多子的传输，实现载流子的选择性收集。

2、topcon结构用于晶硅电池时，与传统perc电池相比，有如下优点：全面积钝化背表面，没有金属和硅的直接接触，有利于提升电池的voc。全面积收集载流子，降低了寿命敏感度，有利于提升ff。

3、topcon电池已渐渐成为取代perc电池的下一代电池，由于目前topcon电池转换效率主要受限于正面的载流子复合，因此，在现有基础上，正面也采用topcon结构成为一种突破效率的一种选项，然而，当topcon结构置于正面受光面时，由于其寄身吸收较高，会使电池的光利用降低，从而使得电池效率降低。

4、有鉴于此，本发明人针对这一需求展开深入研究，遂有本案产生。

技术实现思路

1、为克服现有技术中topcon电池效率主要受限于正面的复合，而当正面采用topcon结构时，其存在寄身吸收较高，会使电池的光利用降低，从而使得电池效率降低的问题，本实用新型提供了一种双面topcon电池结构，包括n型单晶硅片，

2、所述n型单晶硅片背面依次设置有背面隧穿氧化层、p型掺杂多晶硅层、背面钝化层和背面金属电极；

3、所述n型单晶硅片正面包括金属区和非金属区，所述金属区依次设置有正面隧穿氧化层、n型掺杂多晶硅层、正面钝化层和正面金属电极，所述非金属区设置有正面钝化层；

4、位于背面的所述背面金属电极穿过所述背面钝化层与所述p型掺杂多晶硅层形成欧姆接触；位于正面的所述正面金属电极穿过所述正面钝化层与所述n型掺杂多晶硅层形成欧姆接触。

5、采用双面topcon电池结构，并在正面金属区形成局部topcon结构，相比于单面topcon电池和正面采用topcon结构的电池，电池转换效率均有所提高。

6、优选地，所述n型掺杂多晶硅层靠近所述正面钝化层一侧形成有n型掺杂非晶硅层，且所述n型掺杂多晶硅层的厚度为50-200mm；所述位于正面的所述正面金属电极穿过所述正面钝化层与所述n型掺杂非晶硅层形成欧姆接触。

7、这里，通过将金属区中的n型掺杂多晶硅层进行非晶化处理，在n型掺杂多晶硅层表面形成厚度为10-50nm的n型掺杂非晶硅层，这样在碱刻处理时，金属区和非金属区刻蚀速率不一致，从而在电池正面形成局部topcon结构。

8、优选地，所述n型单晶硅片正面为金字塔绒面，其金字塔绒面大小为2-8微米。

9、优选地，所述n型单晶硅片正面的金属区为平面结构或绒面结构；

10、若所述n型单晶硅片正面的金属区为绒面结构，其金字塔绒面大小为2-8微米。

11、优选地，所述正面钝化层为叠层结构，其从内到外依次包括al2o3薄膜层、sinx薄膜层和siox薄膜层；所述背面钝化层为叠层结构，其从内到外依次包括al2o3薄膜层和sinx薄膜层。

12、优选地，所述正面钝化层的厚度为70-150mm，其中所述al2o3薄膜层的厚度为4-12mm；所述sinx薄膜层的厚度为35-75mm，所述siox薄膜层的厚度为35-75nm。

13、优选地，所述背面钝化层的厚度为70-150mm，其中所述al2o3薄膜层的厚度为4-12mm；所述sinx薄膜层的厚度为70-140mm。

14、优选地，所述n型单晶硅片为磷掺杂n型单晶硅片，其电阻率0.1-10.0ωcm，厚度100-200um。

15、优选地，所述背面隧穿氧化层和正面隧穿氧化层的厚度为1-3nm，背面的p型掺杂多晶硅层厚度为50-300mm。

16、优选地，所述正面金属电极的宽度为30-100mm。

17、有益效果：

18、采用本实用新型技术方案产生的有益效果如下：

19、(1)采用双面topcon电池结构，并在正面金属区形成局部topcon结构，相比于单面topcon电池和正面采用topcon结构的电池，转换效率均有所提高。

20、(2)通过将金属区中的n型掺杂多晶硅层进行非晶化处理，在n型掺杂多晶硅层表面形成n型掺杂非晶硅层，这样在碱刻处理时，金属区和非金属区刻蚀速率不一致，金属区的topcon结构保留，从而在电池正面形成了局部topcon结构。

技术特征：

1.一种双面topcon电池结构，其特征在于，包括n型单晶硅片，

2.根据权利要求1所述的一种双面topcon电池结构，其特征在于，所述n型掺杂多晶硅层靠近所述正面钝化层一侧形成有n型掺杂非晶硅层，且所述n型掺杂多晶硅层的厚度为50-200mm；

3.根据权利要求1所述的一种双面topcon电池结构，其特征在于，所述n型单晶硅片正面为金字塔绒面，其金字塔绒面大小为2-8微米。

4.根据权利要求3所述的一种双面topcon电池结构，其特征在于，所述n型单晶硅片正面的金属区为平面结构或绒面结构；

5.根据权利要求1所述的一种双面topcon电池结构，其特征在于，所述正面钝化层为叠层结构，其从内到外依次包括al2o3薄膜层、sinx薄膜层和siox薄膜层；所述背面钝化层为叠层结构，其从内到外依次包括al2o3薄膜层和sinx薄膜层。

6.根据权利要求5所述的一种双面topcon电池结构，其特征在于，所述正面钝化层的厚度为70-150mm，其中所述al2o3薄膜层的厚度为4-12mm；所述sinx薄膜层的厚度为35-75mm，所述siox薄膜层的厚度为35-75nm。

7.根据权利要求5所述的一种双面topcon电池结构，其特征在于，所述背面钝化层的厚度为70-150mm，其中所述al2o3薄膜层的厚度为4-12mm；所述sinx薄膜层的厚度为70-140mm。

8.根据权利要求1所述的一种双面topcon电池结构，其特征在于，所述n型单晶硅片为磷掺杂n型单晶硅片，其电阻率0.1-10.0ωcm，厚度100-200um。

9.根据权利要求1所述的一种双面topcon电池结构，其特征在于，所述背面隧穿氧化层和正面隧穿氧化层的厚度为1-3nm，背面的p型掺杂多晶硅层厚度为50-300mm。

10.根据权利要求1所述的一种双面topcon电池结构，其特征在于，所述正面金属电极的宽度为30-100mm。

技术总结
本技术公开了一种双面TOPcon电池结构，属于TOPcon电池技术领域，包括N型单晶硅片，N型单晶硅片背面依次设置有背面隧穿氧化层、P型掺杂多晶硅层、背面钝化层和背面金属电极；N型单晶硅片正面包括金属区和非金属区，金属区依次设置有正面隧穿氧化层、N型掺杂多晶硅层、正面钝化层和正面金属电极，非金属区设置有正面钝化层；位于背面的所述背面金属电极穿过背面钝化层与所述P型掺杂多晶硅层形成欧姆接触；位于正面的正面金属电极穿过正面钝化层与N型掺杂多晶硅层形成欧姆接触。本技术的有益效果是：采用双面TOPcon电池结构，并在正面金属区形成局部TOPcon结构，相比于单面TOPcon电池和正面采用TOPcon结构的电池，转换效率均有所提高。

技术研发人员：方涛,宋怡潇,付少剑,毛卫平,叶风,苏鹏
受保护的技术使用者：滁州捷泰新能源科技有限公司
技术研发日：20230825
技术公布日：2024/3/27