一种TOPCon电池的扩散工艺的制作方法

文档序号:40337675发布日期:2024-12-18 13:14阅读:119来源:国知局
技术简介:
本发明针对TOPCon电池制备中依赖SE激光进行硼掺杂导致的功率控制难、良率低问题,提出无需激光的扩散工艺。通过优化气体流量、温度及压力参数,采用多次硼源沉积与推进工艺,在电池片表面形成PN结并推进至内部,最终通过氧气反应生成保护层。该方法简化工艺步骤,降低生产成本,提升电池光电转换效率。
关键词:TOPCon电池扩散工艺,无激光硼掺杂技术

本发明属于太阳能光伏发电,具体涉及一种topcon电池的扩散工艺。


背景技术:

1、topcon太阳能电池是钝化性能最好的太阳能电池之一,随着行业的发展,topcon太阳能电池的效率和产量不断提高,展示出了广阔的发展空间和潜力。

2、扩散工艺是topcon太阳能电池制作过程中的关键工艺,现有技术中,扩散工艺需要依赖se激光在电池中实现有效硼掺杂。

3、然而,se激光的功率控制难度较高,功率偏低难以形成有效硼掺杂,功率过高,则会导致漏电、表面复合高等现象。因此,提供一种无需se激光即可实现有效硼掺杂的扩散工艺成为亟待解决的问题。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种topcon电池的扩散工艺。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现:

2、本发明提供了一种topcon电池的扩散工艺,包括以下步骤:

3、s1:将电池片放置在扩散炉管内,在预设温度下,进行多次硼源沉积,在所述电池片的表面形成pn结;

4、s2:向所述扩散炉管内通入氮气,进行多次推进,将所述pn结推进至所述电池片的内部,得到内部具有pn结的电池片;

5、s3:将所述内部具有pn结的电池片放置在反应炉内,向所述反应炉内通入氧气,得到表面具有保护层的电池片。

6、在一个可实现的方式中,所述步骤s1包括以下步骤:

7、s11:将电池片放置在扩散炉管内,向所述扩散炉管中通入氮气、氧气和bcl3的混合气体,在830~875℃的预设温度下,进行第一次硼源沉积;

8、s12:改变所述混合气体的流量,在830~875℃的预设温度下,进行第二次硼源沉积。

9、在一个可实现的方式中,在所述步骤s11中,所述氮气的流量为1800~2200sccm,所述氧气的流量为550~750sccm,所述bcl3的流量为150~230sccm,所述氮气的压力为95~105mbar。

10、在一个可实现的方式中,在所述步骤s12中,所述氮气的流量为3000~5000sccm,所述氧气的流量为550~750sccm,所述bcl3的流量为150~230sccm,所述氮气的压力为160~200mbar。

11、在一个可实现的方式中,所述第一次硼源沉积的沉积时间为400s;

12、所述第二次硼源沉积的沉积时间为300s。

13、在一个可实现的方式中,所述步骤s2包括以下步骤:

14、s21:向所述扩散炉管内通入氮气,在氮气流量为3600~4500sccm,温度为915℃,压力为300mbar的条件下,进行第一次推进;

15、s22:在氮气流量为3600~4500sccm,温度为915℃,压力为400mbar的条件下,进行第二次推进。

16、在一个可实现的方式中,所述步骤s2和步骤s3之间还包括:

17、对所述内部具有pn结的电池片进行降温处理,待所述内部具有pn结的电池片降温至室温后,将所述内部具有pn结的电池片从所述扩散炉管内拿出。

18、在一个可实现的方式中,所述电池片的材料包括硅。

19、在一个可实现的方式中,在所述步骤s3中,所述反应炉内的温度为1040℃。

20、在一个可实现的方式中,所述内部具有pn结的电池片的方阻为150~300ω/sq;

21、所述表面具有保护层的电池片的方阻为300~350ω/sq。

22、与现有技术相比,本发明的有益效果:

23、本发明的一种topcon电池的扩散工艺,通过对制备步骤进行优化,调节扩散工艺中气体的流量、温度和压力,实现无需se激光即可形成有效硼掺杂,本发明提供的扩散工艺简单,步骤少,制备时间短,有效降低了生产成本,避免了se激光的功率控制难度较高导致的良率低,通过本发明提供的扩散工艺制备得到的电池片掺杂效果好,电池光电转换效率高。



技术特征:

1.一种topcon电池的扩散工艺,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种topcon电池的扩散工艺,其特征在于,所述步骤s1包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种topcon电池的扩散工艺,其特征在于,在所述步骤s11中,所述氮气的流量为1800~2200sccm,所述氧气的流量为550~750sccm,所述bcl3的流量为150~230sccm,所述氮气的压力为95~105mbar。

4.根据权利要求2所述的一种topcon电池的扩散工艺,其特征在于,在所述步骤s12中,所述氮气的流量为3000~5000sccm,所述氧气的流量为550~750sccm,所述bcl3的流量为150~230sccm,所述氮气的压力为160~200mbar。

5.根据权利要求2所述的一种topcon电池的扩散工艺,其特征在于,所述第一次硼源沉积的沉积时间为400s;

6.根据权利要求1所述的一种topcon电池的扩散工艺,其特征在于,所述步骤s2包括以下步骤:

7.根据权利要求1所述的一种topcon电池的扩散工艺,其特征在于,所述步骤s2和步骤s3之间还包括:

8.根据权利要求1所述的一种topcon电池的扩散工艺,其特征在于,所述电池片的材料包括硅。

9.根据权利要求1所述的一种topcon电池的扩散工艺,其特征在于,在所述步骤s3中,所述反应炉内的温度为1040℃。

10.根据权利要求1所述的一种topcon电池的扩散工艺,其特征在于,所述内部具有pn结的电池片的方阻为150~300ω/sq;


技术总结
本发明涉及一种TOPCon电池的扩散工艺,包括以下步骤:S1:将电池片放置在扩散炉管内,在预设温度下,进行多次硼源沉积,在电池片表面形成PN结;S2:向扩散炉管内通入氮气,进行多次推进,将PN结推进至电池片的内部,得到内部具有PN结的电池片;S3:将内部具有PN结的电池片放置在反应炉内,向反应炉内通入氧气,得到表面具有保护层的电池片。本发明通过对制备步骤进行优化,实现无需SE激光即可形成有效硼掺杂,本发明提供的扩散工艺简单,步骤少,制备时间短,有效降低了生产成本,避免了SE激光的功率控制难度较高导致的良率低,通过本发明提供的扩散工艺制备得到的电池片掺杂效果好,电池光电转换效率高。

技术研发人员:何其金,何飞,方艺霖,徐小萍,于帆,宋剑,蔡鹏,王自磊,朱超
受保护的技术使用者:扬州新瑞光电科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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