【技术实现步骤摘要】
本申请涉及太阳能电池，尤其涉及topcon电池及其制备方法、太阳能组件、太阳能系统。
技术介绍
1、topcon(tunnel oxide passivated contact，隧穿氧化层钝化接触)电池是一种新型钝化接触电池，其已逐渐取代pecr电池，成为新一代n型衬底的未来技术路线。随着行业竞争加剧，topcon电池效率从24.5％初级阶段提升到26.5％时代，距离理论极限效率27.8％越来越近。topcon电池的各环节电性能损失分析也被用来指导之后的技术升级方向，效率提升越高的企业将在此次技术升级中获得最大利益。
2、根据模拟计算，topcon电池背面复合为1.95fa/cm2，占电池总复合损失的的9.2％，背面多晶硅层的寄生损失是电池效率损失的一个重要原因，因此提升背面多晶硅层质量降低寄生吸收及复合损失带来的电池提效相当显著。研究表明通过在多晶硅层中掺杂微量元素可以显著提高背面多晶硅层质量，改善背面复合损失，降低寄生吸收。
3、当前topcon电池工艺路线有两大主流路线，pe-poly及lp-poly，前者使用pecvd法通过电离一次沉积掺磷非晶硅，通过退火形成掺磷多晶硅，后者采用低压沉积炉沉积隧穿氧化层及非晶硅层，二次掺杂磷原子形成掺磷多晶硅。多晶硅掺杂微量元素当前仅在pe-poly路线的topcon电池有研究，但在lp-poly路线中尚未发现相关报道。
4、而对于lp-poly路线来说，由于lpcvd生长的隧穿氧化层及非晶硅层质量更高，量产效率较pe路线有0.5％的优势，越来越多的电
5、因此，对于在lp-poly路线中对多晶硅层中掺杂微量元素，提高背面多晶硅层质量，改善背面复合损失，降低寄生吸收的研究显得越来越急迫。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种topcon电池及其制备方法、太阳能组件、太阳能系统。本申请提供的topcon电池的制备方法，主要适用于lp-poly路线，本申请提供的方法可有效改性掺杂多晶硅层，改善背面复合损失，降低寄生吸收。
2、本申请的第一方面提供一种topcon电池的制备方法，包括：
3、步骤1：提供衬底，在所述衬底的表面进行制绒处理；
4、步骤2：通过硼扩散，得到p+层；
5、步骤3：采用lpcvd和磷扩散制备得到隧穿氧化层和掺杂多晶硅层；
6、步骤4：采用ald在所述衬底的正面制备得到氧化铝层；
7、步骤5：采用pecvd在所述衬底的正面制备得到正面氮化硅层；
8、步骤6：采用pecvd在所述衬底的背面制备得到背面氮化硅层，并对所述掺杂多晶硅层进行改性，使得所述掺杂多晶硅层的表面形成掺杂有碳元素的多晶硅层。
9、在一种可选的方式中，所述步骤6中，
10、首先，通过预处理改性所述掺杂多晶硅层；所述预处理为在pecvd炉中通入甲烷，并在一定的温度、时间、压力和射频功率下激发所述甲烷；
11、随后，通过至少一个氮化硅处理阶段制备所述背面氮化硅层；至少一个所述氮化硅处理阶段为在pecvd炉中通入氨气和硅烷，并在一定的温度、时间、压力和射频功率下激发所述氨气和所述硅烷。
12、在一种可选的方式中，所述预处理和每个所述氮化硅处理阶段中，所述衬底经过至少一个温区，在每个所述温区中，所述预处理的温度低于所述氮化硅处理阶段的温度；
13、优选地，每个所述温区中，所述预处理的温度比所述氮化硅处理阶段的温度低10～40度。
14、在一种可选的方式中，所述预处理过程中：所述甲烷的气体流量为2000～5000sccm，脉冲为20～60：1000，射频功率为8000～15000w，压力为1300～2000mt。
15、在一种可选的方式中，所述背面氮化硅层包括四个氮化硅处理阶段，其中，
16、第一阶段：通入氨气8000～12000sccm，硅烷200～3000sccm，射频功率为10000～20000w，脉冲为20～60：1000，压力为1600mt，工艺时间为50～300s；
17、第二阶段：通入氨气4000～15000sccm，硅烷1000～3000sccm，射频功率为10000～20000w，脉冲为20～60：1000，压力为1600～2200mt，工艺时间为50～300s；
18、第三阶段：通入氨气4000～15000sccm，硅烷1000～3000sccm，射频功率为10000～20000w，脉冲为20～60：1000，压力为1600～2200mt，工艺时间为50～300s；
19、第四阶段：通入氨气2000～10000sccm，硅烷500～1000sccm，射频功率为10000～20000w，脉冲为20～60：1000，压力为1600～2200mt，工艺时间为50～300s。
20、本申请的第二方面提供一种topcon电池，采用本申请第一方面的topcon电池的制备方法制备得到。
21、在一种可选的方式中，所述电池包括：
22、衬底，所述衬底包括相对的正面和背面，其中，所述正面上依次设置有p+层、氧化铝层、正面氮化硅层；所述背面上依次设置有隧穿氧化层、掺杂多晶硅层、多晶硅层和背面氮化硅层，其中，所述多晶硅层中掺杂有碳元素；
23、优选地，所述多晶硅层中碳的浓度为2×1016～1×1017atom/cm3；
24、优选地，所述掺杂多晶硅层的厚度为130～160nm；和/或，所述多晶硅层的深度为2～10nm；
25、优选地，所述背面氮化硅层厚度为75～95nm；和/或，所述背面氮化硅层的折射率为1.98～2.10。
26、在一种可选的方式中，所述正面氮化硅层包括四层第一子氮化硅层，其中，沿着远离所述衬底的正面方向上，所述四层第一子氮化硅层的折射率依次减少；和/或，所述背面氮化硅层包括一层表面氮化硅层和四层第二子氮化硅层，沿着远离所述衬底的背面方向上，所述四层第二子氮化硅层的折射率依次减少。
27、本申请的第三方面提供一种太阳能组件，包含本申请第一方面制备方法制备得到的topcon电池得到或本申请第二方面所述的topcon电池。
28、本申请的第四方面提供一种太阳能系统，包含本申请第三方面的topcon太阳能组件。
29、与现有技术相比，本申请的有益效果如下：
30、(1)本申请的方法在不需要增加额外设备，兼容现有lp-poly路线的设备，在制备背面氮化硅的过程中增加预处理，采用射频激发甲烷气体，将甲烷变成碳等离子体，在通过高能等离子体不断与衬底撞击，将碳原子到掺杂多晶硅层中，使得掺杂多晶硅层改性，形成掺杂有碳元素的多晶硅层，有效降低了背面多晶硅层的复合损失和寄生吸收。本申请操作简单，成本低，适用于大批量推广。
31、(2)本申请制备得到的topco本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Topcon电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的Topcon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤6中，
3.如权利要求2所述的Topcon电池的制备方法，其特征在于，
4.如权利要求2所述的Topcon电池的制备方法，其特征在于，所述预处理过程中：所述甲烷的气体流量为2000~5000sccm，射频功率为8000~15000W，脉冲为20~60：1000，压力为1300~2000mT。
5.如权利要求2所述的Topcon电池的制备方法，其特征在于，所述背面氮化硅层包括四个氮化硅处理阶段，其中，
6.一种Topcon电池，其特征在于，采用权利要求1~5任一所述的Topcon电池的制备方法制备得到。
7.如权利要求1所述的Topcon电池，其特征在于，所述电池包括：
8.如权利要求7所述的Topcon电池，其特征在于，所述正面氮化硅层包括四层第一子氮化硅层，其中，沿着远离所述衬底的正面方向上，所述四层第一子氮化硅层的折射率依次减少；和/或，所述背面氮化硅层包括一层
9.一种太阳能组件，其特征在于，包含权利要求1~5任一所述制备方法制备得到的Topcon电池或权利要求6~8任一所述的Topcon电池。
10.一种太阳能系统，其特征在于，包含权利要求9所述的太阳能组件。
...【技术特征摘要】
1.一种topcon电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的topcon电池的制备方法，其特征在于，所述步骤6中，
3.如权利要求2所述的topcon电池的制备方法，其特征在于，
4.如权利要求2所述的topcon电池的制备方法，其特征在于，所述预处理过程中：所述甲烷的气体流量为2000~5000sccm，射频功率为8000~15000w，脉冲为20~60：1000，压力为1300~2000mt。
5.如权利要求2所述的topcon电池的制备方法，其特征在于，所述背面氮化硅层包括四个氮化硅处理阶段，其中，
6.一种topcon电池，其特征在于，采用权利要求1~5任一所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：费宇，何亮，张志勇，金强强，
申请(专利权)人：润马光能科技金华有限公司，
类型：发明
国别省市：
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