一种提升制造技术

本发明专利技术属于太阳能电池技术领域，涉及一种提升

【技术实现步骤摘要】
一种提升TOPCon电池背面多晶硅层含磷量的退火方法及TOPCon电池


[0001]本专利技术涉及太阳能电池制造
，特别涉及一种提升
TOPCon
电池背面多晶硅层含磷量的退火方法以及提升
TOPCon
电池光电转换效率的方法
。

技术介绍

[0002]TOPCon(
钝化接触
)
电池具有高效率
、
低衰减
、
与现有产线兼容等特点，成为当今
N
型电池的主流，制备
TOPCon
电池背面钝化接触的掺杂非晶硅层通常采用
LPCVD(
低压化学气相沉积
)、PECVD(
等离子体增强化学的气相沉积
)
和
PVD(
物理气相沉积
)
三种方法，
PVD
由于镀膜速率快，膜层均匀性好，不使用硅烷等气体，逐渐被接受
。
目前，使用
PVD
法制备非晶硅通常在沉积过程中通入
PH3，制备成掺杂非晶硅层
。PVD
法镀膜速率快，温度低
(200
‑
300℃)
，在这个过程中
PH3只是电离，掺杂在硅晶体中，大部分
P
并没有与
Si
之间形成共价键，所以掺杂的
P
活性差，因此要使
P
活化必须让掺杂非晶硅再经过高温退火
(
>通常＞
800℃)
，与晶化的非晶硅形成共价键
。
晶化后的非晶硅呈现多晶态，并且里面掺杂
P
，具有较好的钝化效果
。
[0003]现有的技术采用自然降温，对降温速率没有要求
。
但由于
PVD
制备的非晶硅层疏松，且
PVD
制备的膜层高温退火的温度更高，高温处理过程中，掺杂非晶硅层中的磷和氢容易逸出
。
磷逸出导致非晶硅中磷掺杂浓度降低，影响后续接触，氢逸出导致钝化效果差，影响电池效率
。
[0004]中国专利
CN114335236A
公开了一种钝化接触电池及其制备方法太阳能电池钝化结构的制备方法，包括在介质层上制备掺杂非晶硅层，然后进行退火处理，激活掺杂非晶硅层，形成多晶硅层
。
这里
PVD
工艺腔内的气体至少包含氩气和
/
或氦气
。
这里的气体氛围是保护掺杂非晶硅层不被氧化的，但是并不能克制氮和氢的逸出损失问题
。
[0005]因此有必要改进
TOPCon
电池的表面处理方法，以解决以上问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种提升
TOPCon
电池背面多晶硅层含磷量的退火方法，能够避免掺杂非晶硅层中的磷和氢在高温退火时逸出，避免含磷量损失
。
[0007]本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种提升
TOPCon
电池背面多晶硅层含磷量的退火方法，步骤为：
[0008]S1、
准备基底，在所述基底的背表面采用物理气相沉积法制备一层含有磷的掺杂非晶硅层，沉积温度为
200
‑
400℃
；
[0009]S2、
采用物理气相沉积法在所述掺杂非晶硅层的外表面制备一层本征非晶硅层，所述本征非晶硅层的厚度为5‑
20nm
，沉积温度为
200
‑
400℃
；
[0010]S3、
在含氧量5‑
30
％体积比的氛围中以
10
‑
20℃/min
的速度升温到
800
‑
900℃
，维持5‑
10min
，以2‑
10℃/min
的速度进行降温，使所述掺杂非晶硅层转换为掺杂多晶硅层，所述本征非晶硅层转化为氧化硅层；
[0011]S4、
用氢氟酸清洗除去氧化硅层
。
[0012]具体的，所述掺杂非晶硅层的厚度为
100
‑
150nm。
[0013]具体的，所述氧化硅层的厚度为
10
‑
40nm。
[0014]本专利技术的另一个主要目的在于提供一种
TOPCon
电池，更够具有更高的光电转换效率
。
[0015]一种
TOPCon
电池，采用所述退火方法制造所述掺杂多晶硅层
。
[0016]本专利技术技术方案的有益效果是：
[0017]本工艺通过先在掺杂非晶硅层外制备本征非晶硅层，然后再在有氧环境中高温退火，使掺杂非晶硅层转换为掺杂多晶硅层，本征非晶硅层转化为氧化硅层，因为表面有氧化层的存在，可以阻挡退火过程中非晶硅中磷的逸出，保证非晶硅的掺杂浓度和钝化效果，提高了光电转换效率
。
附图说明
[0018]图1为本专利技术工艺的镀层结构变化图
。
[0019]图中数字表示：
[0020]1‑
基底；
[0021]2‑
掺杂非晶硅层，2’‑
掺杂多晶硅层；
[0022]3‑
本征非晶硅层，3’‑
氧化硅层
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明
。
[0024]实施例：
[0025]如图1所示，本专利技术的一种提升
TOPCon
电池多晶硅层含磷量的退火方法，步骤包括：
[0026]S1、
准备基底1，在基底1的背表面采用物理气相沉积法制备一层含有磷的掺杂非晶硅层2，沉积温度为
200
‑
400℃。
[0027]物理气相沉积法会将硅靶材上的硅溅射出来，以原子或原子团的形式沉积在基底1的表面，因为沉积过程中有磷化氢，所以溅镀完以后存在磷原子分散在硅薄膜内，但还大部分没有形成
Si
‑
P
键
。
因为这个过程中不需要发生化学变化，所以所需的温度不用很高，用时也比较少，镀膜速率快
。
[0028]经验显示，掺杂非晶硅层2的厚度为
100
‑
150nm
时，才能提供足够的钝化接触效果，电池性能比较可靠
。
[0029]S2、
采用物理气相沉积法在所述掺杂非晶硅层的外表面制备一层本征非晶硅层3，所述本征非晶硅层3的厚度为5‑
20nm
，沉积温度为
200
‑
300℃。
[0030]本征非晶硅是纯净的非晶硅，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提升
TOPCon
电池多晶硅层含磷量的退火方法，其特征在于步骤包括：
S1、
准备基底，在所述基底的背表面采用物理气相沉积法制备一层含有磷的掺杂非晶硅层，沉积温度为
200
‑
400℃
；
S2、
采用物理气相沉积法在所述掺杂非晶硅层的外表面制备一层本征非晶硅层，所述本征非晶硅层的厚度为5‑
20nm
，沉积温度为
200
‑
400℃
；
S3、
在含氧量5‑
30
％体积比的氛围中以
10
‑
20℃/min
的速度升温到
800
‑
900℃
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志强，杨星，
申请(专利权)人：苏州晟成光伏设备有限公司，
类型：发明
国别省市：