【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池片，具体涉及一种topcon电池的掺磷多晶硅的制备工艺。
技术介绍
1、topcon太阳能电池是指首先在电池背面制备一层隧穿氧化层，然后再沉积一层掺杂多晶硅，二者共同形成了钝化接触结构，为硅片的背面提供了良好的界面钝化。
2、现有文件中，专利cn 115692545 a中公开了一种提升pecvd路线n型topcon电池多晶硅活性磷掺杂浓度的方法。其中公开了利用pecvd技术在硅片背面生长隧穿氧化层。在隧穿氧化层生长完成后，继续利用pecvd技术在隧穿氧化层表面沉积磷掺杂浓度逐渐增加的磷掺杂非晶硅薄膜，对步骤(3)中得到的磷掺杂非晶硅薄膜进行晶化和磷扩散，其中还记载了：与常规工艺相比，本专利技术中采用“pecvd原位掺杂+磷扩散掺杂退火工艺”的组合工艺，更有利于获得表面掺杂浓度高的多晶硅。
3、基于上述专利的检索，以及结合现有技术中的设备发现，隧穿氧化层钝化接触(topcon)太阳能电池因具备理论极限光电转化效率高、原料易得、可靠性高、光衰小等优势占据了行业的主要市场，其具有“背面隧穿氧化层+磷掺杂多晶硅层”结构，该结构的主要技术路线有低压化学气相沉积(lpcvd)和等离子体增强化学气相沉积(pecvd)两种,其中lpcvd技术是先制备本征非晶硅，再进行高温磷扩工艺，在进行磷掺杂的同时，让非晶硅晶化成多晶硅，从而实现掺磷多晶硅的制备，虽然成熟度最高，但存在着严重的多晶硅绕镀和石英减损耗问题，并且生产成本高，生产效率低,pecvd技术虽然可以改善绕镀问题，但是有一个最严重的问题就是多晶
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种topcon电池的掺磷多晶硅的制备工艺，解决以下技术问题：多晶硅的磷活性掺杂浓度偏低，此问题虽然可以通过增大磷烷流量来改善，但是不仅会增加成本而且在高温退火晶化激活过程磷原子的热扩散作用还会导致隧穿氧化层出现较大损伤，通过使用管式扩散机台对硅片进行高温磷扩，使得本征非晶硅变成掺磷多晶硅，可有效的改善绕镀问题并且在不增大磷烷流量的前提下提高多晶硅中的磷活性掺杂浓度，从而对topcon电池的结构和效率进行改善，提出一种topcon电池的掺磷多晶硅的制备工艺。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种topcon电池的掺磷多晶硅的制备工艺，步骤包括：
4、s1、对硅片进行前处理，得到前处理的硅片。
5、s2、pecvd镀膜工序。将硅片经过前道制绒、碱抛等工序后送进pecvd机台中进行镀膜，首先pecvd机台通入一氧化二氮，利用笑气的氧化性在硅片背面生成一层隧穿二氧化硅氧化层，待该步骤完成后，在氧化层上通入硅烷和氢气使其反应生成本征非晶硅，之后移出pecvd机台进入磷扩设备。
6、s3、扩散工序。在磷扩设备中，首先通入氧气，在本征非晶硅生长一层氧化层，之后同时通入氧气，三氯氧磷和氮气，将本征非晶硅上的氧化层转化为psg，并进行初步磷扩。
7、s4、高温退火。进行扩散工艺以后，随之进行高温退火工序，关闭三氯氧磷和氧气只通入氮气进行高温退火，将本征非晶硅转变为多晶硅，同时将磷源掺入，得到掺磷多晶硅。
8、s5、对得到的掺磷多晶硅进行后处理，得到掺磷多晶硅的topcon电池。
9、作为本专利技术进一步的方案：所述s1中，前序步骤包括制绒、硼扩、去bsg和碱抛工艺，其中，制绒工艺：清理硅片表面的损伤，去除表面的金属杂质和油污。在硅片表面制备微小的凹凸不平的表面绒面结构，减小入射光在硅片表面的反射率增加硅片对光的吸收和利用。
10、硼扩。是在n型硅片上进行掺杂，扩散b，以形成一个pn结结构的半导体器件。
11、去bsg和碱抛：在硼扩之后，硅片表面会生成一层bsg，利用一定浓度的酸液与硅片背面发生反应，去掉硅片正面的bsg和背面及边缘的pn结。
12、作为本专利技术进一步的方案：所述s5中，对得到的掺磷多晶硅进行后处理步骤包括去psg、rca、钝化、丝网、和测试分选，其中，去psg：使用一定浓度的酸液与硅片背面的psg层发生化学反应，从而刻蚀掉该层。rca：rca清洗技术在完成以上工艺之后，主要以去除硅片表面颗粒、金属杂质为目的，改善绕镀和边缘漏电等问题，提高电池的效率和稳定性。
13、钝化：钝化包括镀氧化铝膜，镀正膜背膜等，主要起保护硅片的作用，薄膜中有大量的氢键，能够与硅片表面或内部的悬挂键相结合形成稳定的结构，起到钝化的作用，同时降低硅片表面的反射率，进一步增加对入射光的吸收。
14、丝网：丝网工序主要是制作电池的正背面电极，而正背面电极的主要作用是将电池中的光生电流引出来，其制作通常使用银浆，电阻小。
15、作为本专利技术进一步的方案：所述s3中，所述磷扩设备包括扩散炉体，所述扩散炉体的端口上铰接安装有扩散炉门，所述扩散炉体上安装有用于测压的压力表。
16、支撑管网，所述扩散炉体的内部设置有扩散炉内罩，所述扩散炉内罩内设置有支撑管网。
17、限压结构，所述扩散炉体的外侧安装有限压结构，所述限压结构与扩散炉内罩通过导管连通。
18、活动气缸，所述限压结构包括活动气缸，所述活动气缸固定在扩散炉体的外侧，所述活动气缸的内部设置有活塞，所述活塞内设置有“l”形的导气孔，所述活动气缸的外侧设置有对应压力值的刻度线。
19、弹簧，所述活塞与活动气缸的一端内壁之间固接有弹簧。
20、作为本专利技术进一步的方案：所述限压结构还包括活动密封板，所述活塞上的导气孔的一端连接有气管，所述活动气缸上设置有滑动槽孔，所述气管滑动设置有滑动槽孔内部。
21、作为本专利技术进一步的方案：所述活动气缸的外侧设置有活动密封板，所述活动密封板上开设有活动气孔，所述活动气孔与气管连通。
22、作为本专利技术进一步的方案：所述活动气缸外侧设置有活动罩，所述活动罩的内部设置有滑槽，所述活动密封板滑动设置在活动罩内部的滑槽内，所述活动罩上设置有排气孔，所述排气孔上连接有排气管，在活动气缸的外侧设置针对不同压力值所需的刻度线，以便更好的调整活动罩的位置，在检测后，在将载有硅片的石墨舟放入，通过松动锁紧螺杆，能够实现活动罩的滑动，将活动罩调整腔内所需的压力值位置，通过锁紧螺杆的端部顶紧在活动气缸外部实现对活动罩的固定，在通过进气管通入反应气体时。
23、随着内部气压的增大，逐步实现对活塞的挤压。
24、活塞会在活动气缸内滑动，实现对弹簧的挤压，在活塞滑动的过程中，在气管的配合下，带动活动密封板在活动罩内部的滑本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种TOPCon电池的掺磷多晶硅的制备工艺，其特征在于，步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述S1中，对硅片进行前处理步骤包括制绒、硼扩、去BSG和碱抛工艺，其中，制绒工艺：清理硅片表面的损伤，去除表面的金属杂质和油污；在硅片表面制备微小的凹凸不平的表面绒面结构，减小入射光在硅片表面的反射率增加硅片对光的吸收和利用；
3.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述S5中，对得到的掺磷多晶硅进行后处理步骤包括去PSG、RCA、钝化和丝网，其中，去PSG：使用一定浓度的酸液与硅片背面的PSG层发生化学反应，从而刻蚀掉该层；RCA：RCA清洗技术在完成以上工艺之后，主要以去除硅片表面颗粒、金属杂质为目的，改善绕镀和边缘漏电等问题，提高电池的效率和稳定性；
4.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述S3中，所述磷扩设备包括扩散炉体(2)，所述扩散炉体(2)的端口上铰接安装有扩散炉门(1)，所述扩散炉体(2)上安装
5.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述限压结构(11)还包括活动密封板(114)，所述活塞(111)上的导气孔的一端连接有气管(110)，所述活动气缸(107)上设置有滑动槽孔(109)，所述气管(110)滑动设置有滑动槽孔(109)内部。
6.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述活动气缸(107)的外侧设置有活动密封板(114)，所述活动密封板(114)上开设有活动气孔(113)，所述活动气孔(113)与气管(110)连通。
7.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述活动气缸(107)外侧设置有活动罩(101)，所述活动罩(101)的内部设置有滑槽，所述活动密封板(114)滑动设置在活动罩(101)内部的滑槽内，所述活动罩(101)上设置有排气孔，所述排气孔上连接有排气管(6)。
8.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述活塞(111)的一侧固定有活动杆(106)，所述活动杆(106)的一端贯穿活动气缸(107)的一端内部，所述活动杆(106)的一端固定有第一电极块(105)，所述活动罩(101)上连接有连接杆(103)，所述连接杆(103)上设置有活动电极片(104)；
9.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述支撑管网(3)的中部外侧设置有固定环(12)，所述固定环(12)的外侧转动套装有转动环(13)，所述转动环(13)的两侧分别固定有叶片(16)，所述转动环(13)的外侧面上安装有风板(14)，所述扩散炉内罩(7)上固定有固定架(15)，所述固定架(15)上安装有气罩(8)，所述气罩(8)的两侧设置有供风板(14)通过的切口，所述气罩(8)的顶端连接有进气管(5)。
10.一种TOPCon电池，其特征在于，TOPCon电池的掺磷多晶硅由权利要求1-9任一所述的TOPCon电池的掺磷多晶硅的制备工艺制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种topcon电池的掺磷多晶硅的制备工艺，其特征在于，步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种topcon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述s1中，对硅片进行前处理步骤包括制绒、硼扩、去bsg和碱抛工艺，其中，制绒工艺：清理硅片表面的损伤，去除表面的金属杂质和油污；在硅片表面制备微小的凹凸不平的表面绒面结构，减小入射光在硅片表面的反射率增加硅片对光的吸收和利用；
3.根据权利要求1所述的一种topcon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述s5中，对得到的掺磷多晶硅进行后处理步骤包括去psg、rca、钝化和丝网，其中，去psg：使用一定浓度的酸液与硅片背面的psg层发生化学反应，从而刻蚀掉该层；rca：rca清洗技术在完成以上工艺之后，主要以去除硅片表面颗粒、金属杂质为目的，改善绕镀和边缘漏电等问题，提高电池的效率和稳定性；
4.根据权利要求1所述的一种topcon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述s3中，所述磷扩设备包括扩散炉体(2)，所述扩散炉体(2)的端口上铰接安装有扩散炉门(1)，所述扩散炉体(2)上安装有用于测压的压力表(4)；
5.根据权利要求1所述的一种topcon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述限压结构(11)还包括活动密封板(114)，所述活塞(111)上的导气孔的一端连接有气管(110)，所述活动气缸(107)上设置有滑动槽孔(109)，所述气管(110)滑动设置有滑动槽孔(109)内部。
6.根据权利要求1所述的一种topcon电池的掺磷多晶硅的制备工艺,其特征在于，所述活动气缸...
【专利技术属性】
技术研发人员：高宇，张子慧，罗东洋，丰平，陈实，刘飞，李志斌，
申请(专利权)人：中润新能源徐州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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