[發明專利]一種P-TOPCon光伏太陽能電池結構的制備方法

有效

• 申請號: 201911030560.0
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110620159B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 吳王平;張屹;王翔;丁建寧;袁寧一
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種P型晶體硅TOPCon電池結構的制備方法，該電池結構為電池結構為正面結構為Ag柵線+SiNx層+N⁺層+局部SiO_x+Poly層，背面結構為Al層+SiNx層+Al₂O₃層+P⁺。另外，電池的制備方法為雙面制絨→單面氧化→單面微晶硅→磷摻雜退火→正面掩膜→去除非掩膜區域→清洗→單面N+磷擴散→去除掩膜區域形成SiOx+Poly層→鈍化→激光開槽→絲網印刷+燒結。本發發明公開的一種新型P?TOPCon電池制備方法——即PERC前表面場進行多晶硅摻雜的選擇性發射極工藝，可有效提升開路電壓VOC，并減低Rs，提升FF，選擇性的多晶硅摻雜工藝可有效降低ISC的損失，進而提升了效率。

技術領域

本發明屬于太陽能光伏行業領域，尤其涉及P型晶體硅TOPCon光伏太陽能電池結構的制備方法。

背景技術

清潔能源成為了當前時代發展的必然趨勢。對于太陽能電池行業，目前已大批量量產的技術是高效晶硅鈍化發射極和背面電池，即PERC(Passivated Emitterand RearCell)電池。可量產達到的效率也僅22％，遇到了效率的瓶頸階段。其中IBC、HTI雖具有較高的效率，但如果批量量產，則需購置全新的設備，現有的PERC設備即不能改造大量投入使用，將造成巨大的損失。Poly鈍化被大量開始推廣于N型電池的背面結構，但對于P型結構由于poly的吸光性太強，作業于前表面場時將會造成ISC損失。常規PERC電池結構為電池正面結構為：Ag柵線+SiN_x層+N⁺層+局部N⁺⁺層，其背面結構為：Al層+SiNx層+Al₂O₃層+P⁺，其背面是深結局部背場LBSF電池，見附圖1所示。另外，PERC電池制作流程為：堿制絨、POCl₃擴散、激光SE、清洗、背面氧化鋁、雙面氮化硅、背面激光開槽，絲網印刷燒結。

本發明主要是在現有的PERC技術上將前表面場(正面)進行鈍化處理，也即進行多晶硅摻雜的選擇性發射極工藝(簡稱P-TOPCon)，選擇性發射極可有效規避ISC損失，從而達到提升開路電壓VOC，進行提升電池效率的目的。

發明內容

本發明公開了一種新型P型晶體硅TOPCon電池結構為正面結構為Ag柵線+SiNx層+N⁺層+局部SiO_x+Poly層,背面結構為Al層+SiNx層+Al₂O₃層+P⁺；另外本發明還公開了一種P型晶體硅TOPCon電池的制備方法，具體電池制作步驟為：

1)雙面制絨——于槽式機臺里，四甲基氫氧化銨TMAH:添加劑過硫酸銨、異丙醇等質量配比為8:1—12:1，溫度維持在75-85℃，時間為6-10min進行制絨工藝處理，電池片減薄量控制在0.4-0.6g；

2)單面氧化——在管式擴散爐內，溫度維持在500-650℃，氮氣流量為1500-3000sccm，氧氣流量為800-1500sccm，時間為15-25min，氧化厚度為1-2nm；

3)單面微晶硅——利用LPCVD設備，SiH4流量為500-800sccm，時間為10-25min，厚度控制在100-200nm；

4)磷摻雜退火——于管式路管內，采用低溫沉積溫度維持在700-750℃，高濃度的小氮流量1000-1500sccm，時間為30-50min；高溫推進溫度維持在850-900℃，通入氮氣流量1500-3000sccm，時間為30-60min，P型片方阻控制在20-60Ω/cm；

5)正面掩膜——通過絲網印刷的方式，將耐堿的蠟印刷至硅片表面，形成所需圖案；