[發明專利]一種新型N型晶硅TOPCon電池結構及其制備工藝

在審

• 申請號: 202010519716.8
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111584667A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 楊飛飛;楊旭彪;張云鵬;李雪方;郭麗;杜澤霖;李陳陽;張波;趙科巍;魯貴林
• 申請（專利權）人: 山西潞安太陽能科技有限責任公司
• 主分類號: H01L31/068
• 分類號: H01L31/068;H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 李富元

本發明涉及N型晶硅TOPCon電池生產領域。一種新型N型晶硅TOPCon電池結構，背面膜層結構自下而上為SixNy/SiOx/SiOxNy，其中，中間SiOx為磷摻雜的膜層；其中，SiOxNy層的折射率為1.7?2.0，厚度為3?5nm，SiOx層折射率為1.5?1.7，厚度為50?100nm，SixNy層折射率為2.1?2.3，厚度為70?80nm。本發明還涉及該電池結構的制備工藝。本發明不僅與當前P型PERC電池制程工藝兼容性高，設備投入額小，而且解決了磷摻雜繞度的問題，制造過程產品良率高。

技術領域

本發明涉及N型晶硅TOPCon電池生產領域。

背景技術

太陽能電池是將太陽能轉化為電能的基礎器件。隨著太陽能電池工藝技術的不斷進步與深入，高效降本已經成為當前太陽電池產業化發展的重要方向，高效結構設計和提高制造良率是實現這一目標的關鍵。目前，業界的主流產品為P型晶硅太陽能電池，該電池工藝簡單，但是具有光致衰減效應，即電池的效率會隨著時間的增加而逐漸衰減，而N型電池由于少子壽命高、無光致衰減等特性，逐漸發展成為下一代高效電池產品之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：如何解決現有P型PERC電池效率低、光衰大的問題。

本發明所采用的技術方案是：一種新型N型晶硅TOPCon電池結構，背面膜層結構自下而上為SixNy /SiOx/SiOxNy，其中，中間SiOx為磷摻雜的膜層；其中，SiOxNy層的折射率為1.7-2.0，厚度為3-5nm，SiOx層折射率為1.5-1.7，厚度為50-100nm，SixNy層折射率為2.1-2.3，厚度為70-80nm。

內膜層SiOxNy，充當隧穿氧化層，可對硅基體背表面進行化學鈍化，有效降低表面的復合速率；中間層SiOx，在充當電子選擇層的同時，有效降低背面接觸電阻，提高填充因子；外層SixNy，主要用作減反射膜。

一種新型N型晶硅TOPCon電池結構的制備工藝，背面膜層結構按照如下的步驟進行制備

步驟一、背面SiOx/SiOxNy膜層的制備，使用PECVD設備，沉積SiOxNy時，壓力為1500-2000mTorr,溫度450-500℃，功率為10000-12000W,脈沖開關比為1:16，所通SiH4/NH3/N2O=1/0.5/5.2至1/0.8/5.8,時間為15-45s；沉積SiOx時，壓力為1500-2000mTorr,溫度450-500℃，功率為10000-12000W,脈沖開關比為1:16，所通SiH4/N2O=2/1至4/1,時間為400-800s；

步驟二、背面中間層SiOx磷摻雜的制備，采用磷擴散方式，通入300sccm的N2、500-1000sccm的N2-POCl3、400-900sccm的O2，反應溫度780-820℃，時間為200-400s；

步驟三、背面清洗，清洗邊緣與背面部分PSG，使用原液體積比濃度為49%的HF，與H2O配置成1%體積濃度的混合液，反應時間為0.5min；

步驟四、背面SixNy膜層的制備，采用PECVD的方式，沉積SixNy時壓力為1000-2000mTorr,溫度450-500℃，功率為11000-13000W,脈沖開關比為1:12，所通SiH4/NH3 =1/4至1/10,時間為800-1200s。

本發明中X和y用于反應分子式中的原子之間的比例關系，取正數。

本發明的有益效果是：本發明不僅與當前P型PERC電池制程工藝兼容性高，設備投入額小，而且解決了磷摻雜繞度的問題，制造過程產品良率高。

附圖說明

圖1是本發明結構的示意圖。

具體實施方式