【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及tbc电池领域，特别涉及一种tbc电池及其制备方法。
技术介绍
1、ibc(interdigitated back contac，叉指式背接触)电池与topcon(tunnel oxidepassivated contact，隧穿氧化层钝化接触)电池叠加可形成tbc（tunnel back contact）电池。tbc电池是晶体硅研发制造的最高水平，目前正在成为太阳电池研发新一代技术的热点。采用背表面全覆盖掺杂的多晶硅/氧化硅膜进行钝化，此为一维的钝化接触，即有效的降低背表面复合，提高开路电压及填充因子，同时由于正面没有遮蔽，提升了短路电流，从而获取较高的电池效率。
2、现有工艺路线为了制备n+区、局部p+区及其之间的隔离区（这三者结合的结构通常称为p-i-n结构），需采用两次高温掺杂工艺、两次非晶硅沉积工艺、两次激光工艺及多次的掩膜工艺，工艺过程繁琐且工艺时间长，严重影响产能，造成额外制造成本，且现有工艺路线高温过程过多，两次高温掺杂（磷掺杂温度800-1000℃，硼掺杂温度900-1200℃），极大的影响衬底硅片体的少子寿命进而对电池效率产生不良影响，此外现有技术tbc制备工艺路线复杂，工艺窗口小；由于bsg厚度较厚才能承担阻挡和掺杂的作用，所以开膜时需要高能量的激光开膜，但是高能量的激光开膜会造成复合，低能量的激光开膜又不能完全清除bsg层，在有限的酸洗时间内，无法酸洗干净，也会造成复合，进而影响到电池的转换效率。
技术实现思路
1、本专利技术就是针
2、本专利技术的第一方面提供了一种tbc电池的制备方法，包括如下步骤：
3、s1形成介电区和多晶硅层；
4、s2形成第一导电类型杂质的掺杂物源层和掩膜层；
5、s3开膜与清洗；
6、s4不同导电类型杂质一步共掺杂。
7、优选的，所述第一导电类型杂质的掺杂物源层的厚度为5nm-60nm，例如：5nm、10nm、15 nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm等。更优选的，所述第一导电类型杂质的掺杂物源层的厚度为20nm-40nm。
8、本专利技术中，第一导电类型杂质的掺杂物源层的厚度为5nm-60nm，当厚度小于5nm时，掺杂浓度过低，使得光电转换效率下降；当厚度大于60nm时，会使硅片氧含量较高，发生严重的复合作用，使得光电转换效率下降和光致衰减现象。
9、优选的，所述制备方法中，s1形成介电区前，还包括对衬底硅片进行清洗和抛光步骤，所述衬底硅片为n型或p型。
10、优选的，所述制备方法中，s4导电掺杂剂一步共掺杂后，还依次包括激光选择性掺杂、gap区的制备、制绒步骤、去除第一导电类型杂质的掺杂物源层、掩膜层和rca清洗步骤、形成介质层步骤、金属化步骤。
11、优选的，所述tbc电池包括衬底硅片，所述衬底硅片具有在正常操作期间面向太阳的正面和与所述正面相对的背面，所述衬底硅片的背面沿远离所述衬底硅片方向依次设置有介电区和多晶硅层，所述第一导电类型杂质的掺杂物源层在所述多晶硅层外侧形成。
12、优选的，所述s2形成第一导电类型杂质的掺杂物源层中，采用cvd方式形成，形成温度300℃-800℃，时间1min-90min，形成原料包括硼源气体或磷源气体，所述硼源气体为bh3、tmb、bcl3、bbr3中至少一种，所述磷源气体为ph3、pocl3中至少一种。
13、优选的，所述形成原料还包括其它的气体，所述其它的气体为sih4、n2o、nh3、ar一种或多种气体。
14、优先的，所述s2第一导电类型杂质的掺杂物源层为含有第一导电类型杂质的含硅化合物层，所述第一导电类型杂质为硼、镓或磷。
15、优选的，所述s2第一导电类型杂质的掩膜层为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中一种或多种组成的复合膜，所述掩膜层的厚度2nm-200nm。
16、通过采用上述技术方案，掩膜层在第一掺杂物源层的外侧形成，在后续开模清洗过程中，只去除开膜区的第一掺杂物源层和第一掺杂物源层外侧的掩膜层。其作用效果为：①在第一掺杂物源层的外侧形成掩膜层，仅需要较薄的第一掺杂物源层即可已满足poly或c-si层内第一导电掺杂物质的掺杂浓度，相对薄的掺杂物源层有利于形成均一的膜厚（原因是因为拥有掩膜层，开膜清洗后不会消耗或仅消耗一点非开膜区的第一掺杂物源层；其次，在做一步共扩散时，非开膜区的第一掺杂物源层和掩膜层一起阻止第二掺杂物质向非开膜区扩散，所以不需要较厚的掺杂物源层）；②加大开膜工艺窗口，保证开膜工艺后片内和片间的均一性：因为第一掺杂物源层外侧有掩膜层可以仅通过调整掩膜层各气体的比例以及形成厚度，来控制开膜深度，保护开膜区多晶硅区域或c-si区域没有第一掺杂物质的掺杂以及开膜后的损失，从而保证开膜工艺后片内和片间的均一性。③加大清洗窗口和清洗后非开膜区的第一掺杂物源层片内及片间均一性：利用掩膜和第一掺杂物源层的清洗速率差，使得开膜区的残留膜层在清洗干净的同时，非开膜区的掩膜层保护第一掺杂物源层不被清洗，保证非开膜区的第一掺杂物源层片内及片间均一性；④提高多晶硅层第一掺杂区域的片内及片间掺杂浓度的均一性：因为有掩膜工艺，第一掺杂物源层沉积的较为均一、清洗时非开膜区的第一掺杂物源层也基本没有被清洗，一步共扩散时有掩膜层帮助一起阻挡第二掺杂物源层像第一掺杂区域扩散，以上这些优点综合提高多晶硅层第一掺杂区域的片内及片间掺杂浓度的均一性。⑤通过调整掩膜形成时的气体可以改变掩膜的材质，使得掩膜的清洗速率低于第一掺杂物源层进一步提升掩膜的效果。
17、优选的，所述s3中的开膜采用激光、刻蚀浆料、光刻方式中至少一种。
18、更优选的，采用激光开膜，激光开膜的参数设置为：波长200nm-1064 nm，功率≥1w，扫描速度为5m/s-50m/s，频率为200khz-2000khz。
19、通过采用上述技术方案，在未来形成所述第二导电类型杂质区域的c-si区域或多晶硅层区域进行激光开膜。去除或减薄局部的第一导电类型杂质的掺杂物源层，并且在此过程不对多晶硅区域或c-si区域造成掺杂，或者只造成低于此领域未来掺杂浓度一个数量级的低浓度掺杂。
20、优选的，所述s3中的清洗方式包括酸洗、碱洗或先酸洗再碱洗。
21、更优选的，所述清洗方式采用酸洗。
22、采用浓度为0.5%-50%的氢氟酸进行酸洗，清洗后非开膜区的第一掺杂物源层至少保留2nm；且开膜区无第一掺杂物源层残留，即清洗后残留第一掺杂源浓度低于1×1019 cm-3。
23、通过采用上述技术方案，通过激光开膜所形成的开膜区域，为将来形成的第二导电类型杂质层提供预留区域。通过对开膜区域进行清洗后，为形成第二导电类型杂质掺杂预留多晶硅区域或c-si区域。此处进行清本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种TBC电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种TBC电池的制备方法，其特征在于，所述第一导电类型杂质的掺杂物源层的厚度为5nm-60nm。
3.根据权利要求1所述的一种TBC电池的制备方法，其特征在于，所述S2形成第一导电类型杂质的掺杂物源层中，采用CVD方式形成，形成温度300℃-800℃，形成原料包括硼源气体或磷源气体；
4.根据权利要求1所述的一种TBC电池的制备方法，其特征在于，所述S2第一导电类型杂质的掺杂物源层为含有第一导电类型杂质的含硅化合物层，所述第一导电类型杂质为硼、镓或磷。
5.根据权利要求1所述的一种TBC电池的制备方法，其特征在于，所述S3开膜与清洗中的开膜方式为激光开膜，所述激光开膜的参数设置为：波长200nm-1064nm，功率≥1W，扫描速度为5m/s-50m/s，频率为200kHz-2000kHz。
6.根据权利要求1所述的一种TBC电池的制备方法，其特征在于，所述S3开膜与清洗中的清洗方式为酸洗，采用浓度为0.5%-50%的氢氟酸进行酸洗。
...【技术特征摘要】
1.一种tbc电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种tbc电池的制备方法，其特征在于，所述第一导电类型杂质的掺杂物源层的厚度为5nm-60nm。
3.根据权利要求1所述的一种tbc电池的制备方法，其特征在于，所述s2形成第一导电类型杂质的掺杂物源层中，采用cvd方式形成，形成温度300℃-800℃，形成原料包括硼源气体或磷源气体；
4.根据权利要求1所述的一种tbc电池的制备方法，其特征在于，所述s2第一导电类型杂质的掺杂物源层为含有第一导电类型杂质的含硅化合物层，所述第一导电类型杂质为硼、镓或磷。
5.根据权利要求1所述的一种tbc电池的制备方法，其特征在于，所述s3开膜与清洗中的开膜方式为激光开膜，所述激光开膜的参数设置为：波长200nm-1064nm，功率≥1w，扫描速度为5m/s-50m/s，频率为200khz-2000khz。
6.根据权利要求1所述的一种tbc电池的制备方法，其特征在于，所述s3开膜与清洗中的清洗方式为酸洗，采用浓度为0.5%-50%的氢氟酸进行酸洗。
7.根据权利要求1所述的一种tbc电池的制备方法，其特征在于，所述s2第一导电类型杂质的掩膜层为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中一种或多种组成的复合膜，所述掩膜层的厚度为2nm-200nm。
8.根据权利要求1所述的一种tbc电池的制备方法，其特征在于，所述s4不同导电类型杂质一步共掺杂的掺杂温度为600℃-1000℃，掺杂时间为5 min-180 min。
9.根据权利要求1所述的一种tbc电池的制备方法，其特征在于，所述s4不同导电类型杂质一步共掺杂中，使用与第一导电类型杂质电性相反的第二导电类型杂质的掺杂源，同时形成了第一导电类型杂质区域和第二导电类型杂质区域，所述第一导电类型杂质区域与第二导电类型杂质区域电性相反，所述不同导电类型杂质一步共掺杂的次数至少为一次。
10.根据权利要求1所述的一种tbc电池的制备方法，其特征在于，所述s4不同导电类型杂质一步共掺杂...
【专利技术属性】
技术研发人员：武会会，宋怡潇，邢肖肖，张凯，
申请(专利权)人：淮安捷泰新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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