一种N型TOPCon电池背面掺杂性能监测方法技术

本发明专利技术涉及晶硅电池制备领域，具体公开了一种N型TOPCon电池背面掺杂性能监测方法，包括：S1以P型硅片作为实验片，并双面抛光处理；S2将多个抛光后的实验片与N型TOPCon产线poly后的硅片放置在相同炉管，对炉内实验片和硅片进行同工艺的磷扩散；S3对实验片进行方阻测试；S4对实验片进行ECV曲线测试；S5测试电池效率；S6将S1处理后的实验片投入N型TOPCon产线，作为监控片，与产线的量产硅片做相同的磷扩散工艺；S7对磷扩后的监控片进行方阻测试、ECV曲线测试，通过比对实验片的测试结果来监测产线是否存在异常。本发明专利技术使用P型片作为监控片，扩散后在硅片基体与扩散层中间形成了PN结阻挡层，能解决磷扩后的TOPCon半成品硅片无法准确测量方阻的问题。测量方阻的问题。测量方阻的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种N型TOPCon电池背面掺杂性能监测方法


[0001]本专利技术属于晶硅电池制备领域，更具体的说是涉及一种N型TOPCon电池背面掺杂性能监测方法。

技术介绍

[0002]TOPCon电池，即Tunnel Oxide Passivated Contact电池，是一种新型钝化接触技术，该技术在电池表面使用一层超薄的氧化层和掺杂的薄膜硅进行钝化。同时，超薄氧化硅减少了表面态保持了较低的隧穿电阻，掺杂薄膜硅提供了场致钝化并对载流子选择性透过，与硅基底形成良好的钝化接触。
[0003]制备TOPCon电池，增加了硼扩散工艺，然后背面制备SiO/Poly
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Si钝化接触结构。目前有三种方法制备钝化接触，最常用的是LPCVD沉积非掺杂的多晶硅，然后通过磷扩散对多晶硅进行掺杂，最后通过PECVD技术在前后表面制备钝化层和减反膜，以及丝网印刷制备电极结构。
[0004]目前产线测试磷扩后方阻通常采用四探针法测试，测试原理为：电流从两个电流探针的探针1流出，从探针2流回，由于PN结的阻挡作用，只能在扩散层通过，而N型片本身掺杂的就是磷，背面的poly薄膜内掺杂的也是磷，只是浓度不同，形成的是n/n+的高低场，而不具有PN结所具备的阻挡作用，这样从探针1流出的电流就不只是在硅片表面的扩散层之间通过，还会进入到扩散层以下的硅片基体内，从而使测量结果不准确。因此，磷扩后的TOPCon半成品硅片无法准确测量方阻值。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术拟提供一种N型TOPCon电池背面掺杂性能监测方法，在N型TOPCon电池P扩工艺时，将P型抛光后硅片(单晶或多晶)放入石英舟监控片对应位置，完成磷扩工艺后取出监控片，测试监控片方阻和ECV曲线即可监控P扩散工艺运行是否正常。
[0006]本专利技术的技术方案，具体包括如下步骤：
[0007]S1:选取P型硅片作为实验片，并对其进行双面抛光处理；
[0008]S2：将步骤S1处理后的多个所述实验片与N型TOPCon产线poly后的硅片放置在相同的炉管，且所述实验片分布在炉管的不同试验位置，对炉管内的实验片和硅片进行同工艺的磷扩散；
[0009]S3：对步骤S2处理后的所述实验片进行方阻测试，记为方阻一；
[0010]S4：对步骤S2处理后的所述实验片进行ECV曲线测试，记为ECV一；
[0011]S5：测试与所述实验片同炉管的硅片的电池效率，记录为效率一；
[0012]S6：将步骤S1处理后的多个所述实验片投入N型TOPCon产线，作为监控片放置在监控位置，与产线的量产硅片做相同的磷扩散工艺；
[0013]S7：对步骤S6后的所述监控片进行方阻测试，记为方阻二，如方阻二正常，则工艺正常，如方阻二异常，则进行ECV曲线测试，记为ECV二，对ECV二与步骤S6中的ECV一进行比
对，通过比对结果来监测产线是否存在异常。
[0014]优选的，所述步骤S1中双面抛光包括：
[0015]S11：前清洗，药液为KOH+H2O2，KOH的浓度为1％
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2％(wt％)，H2O2的浓度为4
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6％(wt％)，温度50
‑
60℃，时间1
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3分钟；
[0016]S12：水洗，去除实验片表面残留的药液；
[0017]S13：抛光，药液为KOH+添加剂，KOH的浓度为1.5
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2.5％(wt％)，添加剂的浓度为0.4
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0.6％(wt％)，温度50
‑
60℃，时间2
‑
4分钟，循环+鼓泡，用来保证药液均匀；
[0018]S14：再水洗，去除实验片表面残留的药液；
[0019]S15：后清洗，药液为HCL+HF，HCL的浓度为4
‑
6％(wt％)，HF的浓度为2
‑
4％(wt％)；
[0020]S16：慢提拉清洗；
[0021]S17：烘干。
[0022]优选的，所述步骤S3采用四探针法测试所述实验片的磷扩散面的方阻，测试实验片上9个位置点，分别为中心点，距离实验片边角部1
‑
2cm的四个点，实验片四个边缘中部距离边缘1
‑
2cm处的四个点。
[0023]优选的，所述步骤S2中的试验位置和步骤S6中的监控位置均为炉管的头部温区、中部温区和尾部温区，每个炉管放置3片实验片或监控片。
[0024]优选的，所述步骤S4中ECV曲线测试，分别测试头部温区、中部温区和尾部温区的实验片磷扩散后的ECV曲线。
[0025]优选的，所述步骤S4中ECV曲线测试，测试取点的位置为：中心点+靠近中心点沿实验片对角线5
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7cm位置的4个点，共5点。
[0026]优选的，所述步骤S4中ECV曲线测试，测试前对方阻测试后的实验片过HF清洗。
[0027]优选的，所述HF清洗的HF浓度为14
‑
20％(wt％)，清洗时间：5
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15min，清洗时间可根据扩散后氧化时间进行调整，目的是洗掉表面的PSG层；HF清洗后进行水洗，洗掉实验片表面的酸，水洗后需观察实验片表面的斥水情况，如表面斥水则说明PSG层已经完全清洗干净。
[0028]优选的，所述步骤S2中，磷扩散包括：进舟、抽真空、稳定、升温、掺杂、降温、充气、出舟。
[0029]优选的，所述升温和掺杂步骤为两次升温两次掺杂，或一次升温一次降温两次掺杂。
[0030]相较于现有技术，本专利技术的N型TOPCon电池背面掺杂性能监测方法，技术效果是：本专利技术提出了一种准确测量磷扩后的TOPCon半成品硅片方阻值的方法，具体是使用P型片作为监控片，扩散后在硅片基体与扩散层中间形成了PN结阻挡层，有效解决N型片测量方阻时电流进入硅片基体所造成的方阻不准确的问题。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术实施例的流程图；
[0033]图2为本专利技术实施例中磷扩散工艺的流程图；
[0034]图3为现有技术的方阻测量电流示意图；
[0035]图4为本专利技术实施例中监控片的方阻测量电流示意图。
具体实施方式
[0036]为了更好地了解本专利技术的目的、结构及功能，下面结合附图，对本专利技术的N型TOPCon电池背面掺杂性能监测方法做进一步详细的描述。
[0037]本专利技术提出了一种N型TOPCon电池背面掺杂性能监测方法，如图1所示，该实施例的基本方案是：
[0038]S1：选取P型硅片(单/多晶)作为实验片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种N型TOPCon电池背面掺杂性能监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:选取P型硅片作为实验片，并对其进行双面抛光处理；S2：将步骤S1处理后的多个所述实验片与N型TOPCon产线poly后的硅片放置在相同的炉管，且所述实验片分布在炉管的不同试验位置，对炉管内的实验片和硅片进行同工艺的磷扩散；S3：对步骤S2处理后的所述实验片进行方阻测试，记为方阻一；S4：对步骤S2处理后的所述实验片进行ECV曲线测试，记为ECV一；S5：测试与所述实验片同炉管的硅片的电池效率，记录为效率一；S6：将步骤S1处理后的多个所述实验片投入N型TOPCon产线，作为监控片放置在监控位置，与产线的量产硅片做相同的磷扩散工艺；S7：对步骤S6后的所述监控片进行方阻测试，记为方阻二，如方阻二正常，则工艺正常，如方阻二异常，则进行ECV曲线测试，记为ECV二，对ECV二与步骤S6中的ECV一进行比对，通过比对结果来监测产线是否存在异常。2.根据权利要求1所述的N型TOPCon电池背面掺杂性能监测方法，其特征在于，所述步骤S1中双面抛光包括：S11：前清洗，药液为KOH+H2O2，KOH的浓度为1％
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2％，H2O2的浓度为4
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6％，温度50
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60℃，时间1
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3分钟；S12：水洗，去除实验片表面残留的药液；S13：抛光，药液为KOH+添加剂，KOH的浓度为1.5
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2.5％，添加剂的浓度为0.4
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0.6％，温度50
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60℃，时间2
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4分钟，循环+鼓泡，用来保证药液均匀；S14：再水洗，去除实验片表面残留的药液；S15：后清洗，药液为HCL+HF，HCL的浓度为4
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6％，HF的浓度为2
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4％；S16：慢提拉清洗；S17：烘干。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东升，吝占胜，李青娟，李倩，王静，何广川，张树骞，张红妹，李志彬，魏双双，刘新玉，于波，
申请(专利权)人：英利能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：