多晶硅光伏器件及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种多晶硅光伏器件及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
多晶硅光伏器件及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及光伏器件
，特别是涉及一种多晶硅光伏器件及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]随着光伏电池片的不断的提效升级，市场上不断出现新的提效技术，隧穿氧化钝化接触电池
(Tunnel Oxide Passivated Contacts
，
TOPCon)
技术就是其中之一，其是一种基于选择性载流子原理的新型钝化接触太阳能电池，其电池结构为
N
型硅衬底电池，首先在电池背面制备一层超薄氧化硅作为隧穿氧化层，然后再沉积一层掺杂硅薄层即多晶硅层，二者共同形成了钝化接触结构，可有效降低表面复合和金属接触复合，为钝化发射极背表面全扩散电池
(N
‑
PERT)
的电池转换效率进一步提升提供了更大的空间
。
[0003]传统的
TOPCon
电池，为了增强多晶硅的场钝化效应和降低多晶硅的横向传输电阻，需要对多晶硅进行磷的重掺杂，但重掺杂在后续的热过程中易导致过多的磷扩散进入隧穿氧化层破坏隧穿效果
。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的在于提供一种多晶硅光伏器件的制备方法，该方法能够使磷在多晶硅层中均匀分布，且不会在多晶硅层与隧穿氧化层的界面处有太多的磷积攒或扩散，影响隧穿效果
。
[0005]技术方案如下：
[0006]一种多晶硅光伏器件的制备方法，包括如下步骤：
[0007]在硅基底上制备隧穿氧化层；
[0008]在所述隧穿氧化层上制备非晶硅层，且在非晶硅层中掺杂磷；
[0009]在所述非晶硅层上制备氧化层，制备中间体；
[0010]对所述中间体进行退火处理；
[0011]其中，在沿远离所述硅基底的方向上，所述非晶硅层中的磷含量先增加后降低
。
[0012]在其中一个实施例中，所述非晶硅层的层数为3～
20。
[0013]在其中一个实施例中，每一层所述非晶硅层中磷元素百分比为0％～
60
％
。
[0014]在其中一个实施例中，每一层所述非晶硅层的厚度分别独立为
4nm
～
80nm。
[0015]在其中一个实施例中，通过
PECVD
法在所述隧穿氧化层上制备非晶硅层，工艺参数包括：
[0016]温度为
300℃
～
500℃
，工作气体流量为
8000sccm
～
15000sccm
，时间为
120s
～
900s
，沉积功率为
8500w
～
15000w
，炉管压力为
2000mbar
～
3000mbar。
[0017]在其中一个实施例中，退火处理的温度为
800℃
～
1000℃
，时间为
0.5h
～
2h。
[0018]在其中一个实施例中，所述硅基底的厚度为
100
μ
m
～
170
μ
m。
[0019]在其中一个实施例中，所述隧穿氧化层的厚度为
0.5nm
～
2.5nm。
[0020]在其中一个实施例中，通过
PECVD
法在所述硅基底上制备所述隧穿氧化层，且工艺参数包括：
[0021]温度为
300℃
～
500℃
，工作气体流量为
8000sccm
～
15000sccm
，时间为
70s
～
120s
，沉积功率为
8500w
～
15000w
，炉管压力为
2000mbar
～
3000mbar。
[0022]在其中一个实施例中，所述氧化层的厚度为
7nm
～
50nm。
[0023]在其中一个实施例中，通过
PECVD
法在所述非晶硅层上制备所述氧化层，且工艺参数包括：
[0024]温度为
300℃
～
500℃
，工作气体流量为
5000sccm
～
10000sccm
，时间为
30s
～
100s
，炉管压力为
1000mbar
～
2000mbar。
[0025]在其中一个实施例中，在所述硅基底上制备所述隧穿氧化层的步骤之前，还包括对所述硅基底进行制绒
、
硼扩散
、
去背结和背抛光中的至少一种处理的步骤
。
[0026]在其中一个实施例中，在所述退火处理的步骤之后，还包括对退火处理后的产品进行清洗
、
沉积氮化硅减反射钝化膜
、
丝网印刷和光注入退火中的至少一种处理的步骤
。
[0027]本专利技术还提供一种多晶硅光伏器件，根据如上所述的多晶硅光伏器件的制备方法制得
。
[0028]本专利技术还提供一种光伏组件，包括如上所述的多晶硅光伏器件
。
[0029]本专利技术至少具有如下有益效果：
[0030]本专利技术提供的多晶硅光伏器件的制备方法，包括：提供硅基底；在所述硅基底上制备隧穿氧化层；在所述隧穿氧化层上制备非晶硅层
(a
‑
Si
层
)
；在所述非晶硅层上制备氧化层；以及退火处理的步骤
。
通过退火处理，实现磷的激活和再分布，同时非晶硅转化为多晶硅；同时，由于制备过程控制非晶硅层掺杂磷，且在沿远离所述硅基底的方向上，非晶硅层中的磷含量呈先增加后降低的趋势，退火后靠近隧穿氧化层的多晶硅界面会比传统工艺制备的多晶硅光伏器件有更少的磷积累或积攒，减少了对隧穿氧化层的磷扩散，降低了对隧穿效果的不利影响
。
[0031]另外，对后续靠近背膜层或钝化层
(
如氮化硅层
)
的多晶硅界面也会比传统工艺制备的多晶硅光伏器件有更少的磷积累或积攒，减少了对背膜层或钝化层的磷扩散，降低了对钝化效果的不利影响，有利于提升电池转换效率和开路电压以填充因子
。
附图说明
[0032]图1为本专利技术一实施例提供的多晶硅光伏器件的制备方法所的流程图；
[0033]图2为本专利技术一实施例提供的多晶硅光伏器件的制备方法所制得的中间体的结构示意图；
[0034]图3为本专利技术退火后的
ECV
曲线
。
具体实施方式
[0035]以下结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步详细的说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多晶硅光伏器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在硅基底上制备隧穿氧化层；在所述隧穿氧化层上制备非晶硅层，且在非晶硅层中掺杂磷；在所述非晶硅层上制备氧化层，制备中间体；对所述中间体进行退火处理；其中，在沿远离所述硅基底的方向上，所述非晶硅层中的磷含量先增加后降低
。2.
根据权利要求1所述的多晶硅光伏器件的制备方法，其特征在于，所述非晶硅层的层数为3～
20。3.
根据权利要求1所述的多晶硅光伏器件的制备方法，其特征在于，每一层所述非晶硅层中磷元素百分比为0％～
60
％
。4.
根据权利要求1所述的多晶硅光伏器件的制备方法，其特征在于，每一层所述非晶硅层的厚度分别独立为
4nm
～
80nm。5.
根据权利要求1所述的多晶硅光伏器件的制备方法，其特征在于，通过
PECVD
法在所述隧穿氧化层上制备所述非晶硅层，工艺参数包括：温度为
300℃
～
500℃
，工作气体流量为
8000sccm
～
15000sccm
，时间为
120s
～
900s
，沉积功率为
8500w
～
15000w
，炉管压力为
2000mbar
～
3000mbar。6.
根据权利要求1所述的多晶硅光伏器件的制备方法，其特征在于，退火处理的温度为
800℃
～
1000℃
，时间为
0.5h
～
2h。7.
根据权利要求1至6任一项所述的多晶硅光伏器件的制备方法，其特征在于，所述硅基底的厚度为
100
μ
m
～
170
μ
m。8.
根据权利要求1至6任一项所述的多晶硅光伏器件的制备方法，其特征在于，所述隧穿氧化层的厚度为
0.5nm
～
2.5nm。9.
根据权利要求1至6任一项所述的多晶硅光伏器件的制备方法，其特征在于，通过

【专利技术属性】
技术研发人员：张雅倩，刘成法，陈红，陆玉刚，邹杨，张帅，吴晓鹏，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：