太阳电池叠层原位掺杂层及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳电池叠层原位掺杂层及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：S1：将插入石墨舟的硅片置于恒温且真空的炉管内；S2：在所述炉管内通入硅烷、磷烷和氩气，同时控制所述炉管内压力恒定；S3：对所述硅片进行辉光放电，获得叠层原位掺杂层，所述叠层原位掺杂层包括至少2个膜层；S4：辉光放电完成后，将所述炉管抽真空；S5：使用氮气或氩气吹扫所述炉管；S6：吹扫完成后，将所述炉管抽真空；S7：使所述炉管内的压力恢复正常大气压；S8：将石墨舟从所述炉管里取出。本发明专利技术制备的太阳电池叠层原位掺杂层包括至少2个膜层，可以对各个膜层的掺杂浓度及厚度进行控制。个膜层的掺杂浓度及厚度进行控制。个膜层的掺杂浓度及厚度进行控制。

【技术实现步骤摘要】
太阳电池叠层原位掺杂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏行业晶硅电池
，尤其涉及一种太阳电池叠层原位掺杂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着钝化发射极及背局域接触电池(Passivated Emitter Rear Contact，PERC)产能的逐渐饱和，PERC太阳电池的竞争越加激烈，隧穿氧化层钝化接触太阳电池(Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell,TOPCON)作为现有PERC产线技术升级的路线之一，近年来越来越受到电池生产厂家的关注。
[0003]原位非晶硅膜层(也叫原位掺杂层、原位掺杂非晶硅膜层、D
‑
POLY膜层)作为TOPCON电池关键技术之一，其膜层质量的好坏及掺杂浓度的高低对TOPCON太阳电池效率起关键作用。目前原位掺杂非晶硅膜层制备技术主要有低压化学气相沉积(Low Pressure Chemical Vapor Deposition，LPCVD)和等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)两种技术路线。量产的低压化学气相沉积技术和研发中的等离子化学气相沉积技术均以单一掺杂膜层为主，膜层结构相对单一，对原位掺杂膜层内掺杂浓度的控制具有较大的局限性。
[0004]因此，有必要提供一种新型的太阳电池叠层原位掺杂层的制备方法和太阳电池叠层原位掺杂层以解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种太阳电池叠层原位掺杂层及其制备方法，本专利技术制备的叠层原位掺杂层包括至少2个膜层，可以对各个膜层的掺杂浓度及厚度进行控制。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的所述太阳电池叠层原位掺杂层的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1：将插入石墨舟的硅片置于恒温且真空的炉管内；
[0008]S2：在所述炉管内通入硅烷、磷烷和氩气，同时控制所述炉管内压力恒定；
[0009]S3：对所述硅片进行辉光放电，获得叠层原位掺杂层，所述叠层原位掺杂层包括至少2个膜层；
[0010]S4：辉光放电完成后，将所述炉管抽真空；
[0011]S5：使用氮气或氩气吹扫所述炉管；
[0012]S6：吹扫完成后，将所述炉管抽真空；
[0013]S7：使所述炉管内的压力恢复正常大气压；
[0014]S8：将石墨舟从所述炉管里取出。
[0015]本专利技术的太阳电池叠层原位掺杂层的制备方法的有益效果在于：本专利技术制备的叠层原位掺杂层包括至少2个膜层，所述叠层原位掺杂层可以对各个膜层的掺杂浓度及厚度进行控制。
[0016]可选地，所述对所述硅片进行辉光放电，获得叠层原位掺杂层，包括执行第一生成步骤和第二生成步骤，
[0017]所述第一生成步骤包括：设置硅烷流量为500～2500sccm，磷烷流量为500～2500sccm，氩气流量为2000～6000sccm，射频脉冲开和关的时间比为1:1～1:100，射频脉冲开和关交替进行下的总时间为60～600s，控制所述炉管压力为500～2500mtorr，获得叠层原位掺杂层的一个膜层；
[0018]所述第二生成步骤包括：设置硅烷流量为500～2500sccm，磷烷流量为500～2500sccm，氩气流量为2000～6000sccm，射频脉冲开和关的时间比为1:1～1:100，射频脉冲开和关交替进行下的总时间为120～1200s，控制所述炉管压力为500～2500mtorr，获得叠层原位掺杂层的另一个膜层。
[0019]可选地，所述对所述硅片进行辉光放电，获得叠层原位掺杂层包括：执行所述第一生成步骤之后，重复执行n遍所述第二生成步骤，n为正整数。
[0020]可选地，所述第一生成步骤、所述第二生成步骤还包括条件，所述条件包括420～550℃的温度和10～25Kw的射频功率。
[0021]可选地，所述将插入石墨舟的硅片置于恒温且真空的炉管内包括：
[0022]S11：将插入石墨舟的硅片送入炉管；
[0023]S12：将所述炉管内温度升高，并将所述炉管抽真空；
[0024]S13：使所述炉管内保持恒温。
[0025]可选地，所述将插入石墨舟的硅片送入炉管包括：将插入石墨舟的硅片送入温度为380～420℃的炉管内。
[0026]可选地，所述将所述炉管内温度升高包括：将所述炉管内温度升温至420～550℃。
[0027]可选地，所述将所述炉管抽真空包括：通过真空泵和蝶阀控制所述炉管内的压力小于60mtorr。
[0028]可选地，其特征在于，所述使所述炉管内保持恒温包括：使所述炉管内温度控制在420～550℃。
[0029]可选地，所述在所述炉管内通入硅烷、磷烷和氩气，同时控制所述炉管内压力恒定包括：在所述炉管内通入流量为500～2500sccm的硅烷，流量为500～2500sccm的磷烷，流量为2000～6000sccm的氩气，通过真空泵和蝶阀控制所述炉管内的压力为500～2500mtorr，通入硅烷、磷烷和氩气的时间为120～1200s。
[0030]可选地，所述使用氮气或氩气吹扫所述炉管中：所述氮气或所述氩气流量为9000～11000sccm。
[0031]可选地，所述将石墨舟从所述炉管里取出包括：控制所述炉管内温度为420～550℃并将石墨舟从所述炉管里取出。
[0032]本专利技术还提供一种太阳电池叠层原位掺杂层，通过所述的太阳电池叠层原位掺杂层的制备方法制得。
[0033]本专利技术的太阳电池叠层原位掺杂层的有益效果在于：本专利技术的叠层原位掺杂层包括至少2个膜层，可以对各个膜层的掺杂浓度及厚度进行精确控制，对叠层原位掺杂层中膜层的结构数量进行选择性调整。
附图说明
[0034]图1为本专利技术太阳电池叠层原位掺杂层的制备方法流程图；
[0035]图2为本专利技术一些实施例中将插入石墨舟的硅片置于恒温且真空的炉管内的步骤的流程图；
[0036]图3为TOPCON太阳电池结构示意图。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0038]图1为本专利技术太阳电池叠层原位掺杂层的制备方法流程图。参照图1，本专利技术的实施例提供了一种太阳电池叠层原位掺杂层的制备方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池叠层原位掺杂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将插入石墨舟的硅片置于恒温且真空的炉管内；S2：在所述炉管内通入硅烷、磷烷和氩气，同时控制所述炉管内压力恒定；S3：对所述硅片进行辉光放电，获得叠层原位掺杂层，所述叠层原位掺杂层包括至少2个膜层；S4：辉光放电完成后，将所述炉管抽真空；S5：使用氮气或氩气吹扫所述炉管；S6：吹扫完成后，将所述炉管抽真空；S7：使所述炉管内的压力恢复正常大气压；S8：将石墨舟从所述炉管里取出。2.根据权利要求1所述的太阳电池叠层原位掺杂层的制备方法，其特征在于，所述对所述硅片进行辉光放电，获得叠层原位掺杂层，包括执行第一生成步骤和第二生成步骤，所述第一生成步骤包括：设置硅烷流量为500～2500sccm，磷烷流量为500～2500sccm，氩气流量为2000～6000sccm，射频脉冲开和关的时间比为1:1～1:100，射频脉冲开和关交替进行下的总时间为60～600s，控制所述炉管压力为500～2500mtorr，获得叠层原位掺杂层的一个膜层；所述第二生成步骤包括：设置硅烷流量为500～2500sccm，磷烷流量为500～2500sccm，氩气流量为2000～6000sccm，射频脉冲开和关的时间比为1:1～1:100，射频脉冲开和关交替进行下的总时间为120～1200s，控制所述炉管压力为500～2500mtorr，获得叠层原位掺杂层的另一个膜层。3.根据权利要求2所述的太阳电池叠层原位掺杂层的制备方法，其特征在于，所述对所述硅片进行辉光放电，获得叠层原位掺杂层包括：执行所述第一生成步骤之后，重复执行n遍所述第二生成步骤，n为正整数。4.根据权利要求2所述的太阳电池叠层原位掺杂层的制备方法，其特征在于，所述第一生成步骤、所述第二生成步骤还包括条件，所述条件包括420～550℃的温度和10～25Kw的射频功率。5.根据权利要求1所述的太阳电池叠层原位掺杂层...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑雪岗，章晖，钟文兵，戴虹，奚明，
申请(专利权)人：理想晶延半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：