一种制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种N型TOPCon电池及新型背面结构制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，具体为一种
N
型
TOPCon
电池及新型背面结构制备方法
。

技术介绍

[0002]N
型
TOPCon
电池（掺杂氧化层钝化接触电池）具有很高的效率极限，接近晶硅太阳电池的理论极限效率
。TOPCon
电池的正面通常采用全覆盖的硼扩散工艺，其目的是为了在正面形成
PN
结，适配高温金属化工艺，降低金属复合保护开压，形成接触，还提供横向传输的作用，利于电流收集
。
电池背面是特征的背场结构，其膜层由内向外依次为
N
型硅片基底
‑‑
掺杂氧化层
—N
型
poly
‑
Si
多晶硅层
—
氮化硅层，并且，在
TOPCon
电池的转换效率损失分析过程中，背面多晶硅层对光的寄生吸收作用不可忽略
。
在不影响钝化性能和烧结匹配性的情况下，如何有效地降低多晶硅厚度，改善背面接触性能是改善电池短路电流参数，从而提高电池转换效率的关键思路之一
。
[0003]当前行业内普遍选用管式
PECVD
方式制备电池背面晶硅
poly
‑
Si
，后者为电池提供了优秀的场钝化和硅基界面钝化；且由于
TOPCon
电池制程中背面采用烧穿型银浆，
poly
‑
Si
需要足够的厚度与烧结匹配，减少银浆过度烧穿对电池造成的损失，在当前行业条件下，
poly
‑
Si
的厚度通常为
80
‑
160 nm。
这存在一个问题，
poly
‑
Si
对光存在寄生吸收，造成电池短路电流降低，
TOPCon
电池背面的结构存在优化空间
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种
N
型
TOPCon
电池及新型背面结构制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种
N
型
TOPCon
电池，包括
N
型硅片，所述
N
型硅片正面上依次设置有
P
型掺杂层
、
正面钝化层
、
正面减反射层
、
正面金属栅线，所述
N
型硅片背面上依次设置有掺杂氧化层
、
背面非金属区晶硅层
、
背面金属区晶硅层
、
背面减反射层和背面金属栅线；所述背面晶硅层对应背面金属栅线区域设置，背面金属栅线依次穿过背面减反射层
、
背面金属区晶硅层形成接触；正面金属栅线依次穿过正面减反射层
、
正面钝化层，在
P
型掺杂层形成接触；所述
P
型掺杂层和
N
型硅片之间设置有电池的
PN
结，所述掺杂氧化层和背面非金属区晶硅层
、
背面金属区晶硅层构成的背场结构
。
[0006]优选的，所述
N
型硅片的电阻率范围为
0.1
‑
10 Ω
cm。
[0007]优选的，所述正面减反射层的组分包括但不限于氮化硅
、
氮氧化硅
、
氧化硅中的任意一种或任意2种或3种的组合，厚度在1‑
150 nm
内任意选择；正面钝化层的组分包括但不限于氧化铝
、
氧化硅或它们的组合，厚度在1‑
40 nm
内任意选择
。
[0008]优选的，所述掺杂氧化层的组分包括但不限于氧化硅，厚度可以为
0.1
‑
2 nm
内任意选择；通过激光氧化叠加湿法刻蚀，实现背面晶硅层厚度和方阻差异化，背面非金属区晶
硅层可以为多晶硅层或非晶硅层，组分包括但不限于
Si
，厚度在
80 nm
以下
,
方阻在
60
‑
180 Ω
/sq
；背面金属区晶硅层可以为多晶硅层或非晶硅层，组分包括但不限于
Si
，厚度在
80
‑
200 nm
以下，退火后方阻在1‑
40 Ω
/sq
，背面减反射层的组分包括但不限于氮化硅
、
氮氧化硅
、
氧化硅中的任意一种或任意2种或3种的组合，厚度在1‑
100 nm
内任意选择
。
[0009]优选的，所述正面金属栅线采用局域烧穿接触方式形成；和
/
或，背面金属栅线采用局域烧穿接触方式形成或全覆盖方式形成
。
[0010]优选的，所述背面非金属区晶硅层厚度，在金属栅线下局域厚度高，方阻低，非金属区域厚度低，方阻高的结构通过激光处理叠加湿法刻蚀形成一种
N
型
TOPCon
电池的新型背面结构制备方法，包括如下步骤：
S1、
在
N
型硅片的正面制绒；
S2、
在硅片正面制备全覆盖
P
型掺杂层；
S3、
在硅片的背面形成掺杂氧化硅层和掺杂非晶硅层；
S4、
在硅片背面通过激光处理金属栅线区域的非晶硅层，形成局域重掺杂和表面氧化层；
S5、
在退火后进行槽式碱刻蚀，金属接触区受氧化层保护厚度不变，非金属接触区受刻蚀作用厚度减少；
S6、
在硅片的正面制备氧化铝钝化层；
S7、
在氧化铝钝化层的上面制备一层含氮化硅的减反射层；
S8、
在非晶硅层上面制备一层含氮化硅的减反射层；
S9、
在背面钝化减反射层上面印刷银浆形成背面电极；
S10、
在正面减反射层上面印刷银铝浆形成正面电极；
S11、
进行光注入
、
效率测试和分选包装
。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
TOPCon
电池背面采用
poly
厚度和掺杂浓度差异化方案，即选用
N
型硅片制备电池，在用
PECVD
方法制备背面
poly
后，使用激光按照特定激光位移图形对电池背面局域范围内的
poly
处理，使掺杂浓度提高，方阻降低，并生成组分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
N
型
TOPCon
电池，其特征在于：包括
N
型硅片（5），所述
N
型硅片（5）正面上依次设置有
P
型掺杂层（4）
、
正面钝化层（3）
、
正面减反射层（2）
、
正面金属栅线（1），所述
N
型硅片（5）背面上依次设置有掺杂氧化层（6）
、
背面非金属区晶硅层（7）
、
背面金属区晶硅层（8）
、
背面减反射层（9）和背面金属栅线（
10
）；所述背面晶硅层（8）对应背面金属栅线区域设置，背面金属栅线（
10
）依次穿过背面减反射层（9）
、
背面金属区晶硅层（8）形成接触；正面金属栅线（1）依次穿过正面减反射层（2）
、
正面钝化层（3），在
P
型掺杂层（4）形成接触；所述
P
型掺杂层（4）和
N
型硅片（5）之间设置有电池的
PN
结，所述掺杂氧化层（6）和背面非金属区晶硅层（7）
、
背面金属区晶硅层（8）构成的背场结构
。2.
根据权利要求1所述的一种
N
型
TOPCon
电池，其特征在于：所述
N
型硅片（5）的电阻率范围为
0.1
‑
10 Ω
cm。3.
根据权利要求1所述的一种
N
型
TOPCon
电池，其特征在于：所述正面减反射层（2）的组分包括但不限于氮化硅
、
氮氧化硅
、
氧化硅中的任意一种或任意2种或3种的组合，厚度在1‑
150 nm
内任意选择；正面钝化层（3）的组分包括但不限于氧化铝
、
氧化硅或它们的组合，厚度在1‑
40 nm
内任意选择
。4.
根据权利要求1所述的一种
N
型
TOPCon
电池，其特征在于：所述掺杂氧化层（6）的组分包括但不限于氧化硅，厚度可以为
0.1
‑
2 nm
内任意选择；通过激光氧化叠加湿法刻蚀，实现背面晶硅层厚度差异化或
/
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏宇，
申请(专利权)人：赛勒斯新能源科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：