【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏,特别是涉及一种隧穿氧化层的制备方法、topcon电池及制备方法。
技术介绍
1、在光伏领域中,topcon电池(隧穿氧化层钝化接触电池)的前表面与常规perc电池(发射极背面钝化电池)类似,topcon电池的特点在于背面设置有一层隧穿氧化层,并在隧穿氧化层上设置有一层掺杂多晶硅层,二者共同形成了钝化接触结构。该钝化接触结构为硅片背面提供了良好的表面钝化,topcon电池的隧穿氧化层利用量子隧穿效应,使多子电子隧穿进入掺杂多晶硅层,同时阻挡少子空穴复合,在其上沉积一层金属作为电极即实现了钝化接触结构,电子在掺杂多晶硅层横向传输被金属收集,从而降低了topcon电池电极处的复合,提升了开路电压和短路电流。
2、隧穿氧化层的厚度很薄,通常为1~2nm,提高隧穿氧化层的厚度均匀性,保证隧穿氧化层的作用,有利于提高topcon电池的性能。目前,隧穿氧化层的生长方式主要有湿化学硝酸氧化、等离子体辅助氧化、热氧化以及化学气相沉积(cvd)。其中,化学气相沉积包括原子层沉积(ald)、等离子体增强化学气相沉积(pecvd)以及低压化学气相沉积(lpcvd)。其中,pecvd工艺生长的隧穿氧化层均匀度较差,工艺尚且不成熟,且对设备要求较高;ald工艺生长的隧穿氧化层虽然具有良好的均匀性,但需要额外增加工艺步骤,不利于简化工艺及量产生产。因此目前行业内趋向于lpcvd工艺,其优点在于工艺较为成熟,且产量较高。然而,lpcvd工艺生长的隧穿氧化层的均匀性仍有待提高。
技术实现思路p>
1、基于此,有必要提供一种隧穿氧化层的制备方法、topcon电池及制备方法,以提高lpcvd工艺生长的隧穿氧化层的均匀性。
2、本专利技术的第一方面为提供一种隧穿氧化层的制备方法,方案如下:
3、一种隧穿氧化层的制备方法,包括以下步骤:
4、步骤s1,将硅片置于lpcvd设备的炉管中;
5、步骤s2,通入氧气,氧气的流量为30000sccm-50000sccm,炉管压力为737000mtorr-760000mtorr,温度为600℃-620℃,时间为400s-600s;
6、步骤s3,停止通入氧气,炉管压力维持在737000mtorr-760000mtorr,温度为600℃-620℃,时间为400s-600s。
7、在其中一个实施例中,在所述步骤s1中,将炉管升温至550℃-620℃并恒温。
8、在其中一个实施例中,在所述步骤s1中,升温及恒温的总时间控制在1000s-1800s。
9、在其中一个实施例中,在所述步骤s2中,还通入吹扫气体,所述吹扫气体的流量为为1000-3000sccm。
10、在其中一个实施例中,所述吹扫气体为氮气。
11、在其中一个实施例中,在所述步骤s3中,停止通入所述吹扫气体;
12、在其中一个实施例中,所述步骤s2和所述步骤s3的工艺温度相差在5℃之内。
13、在其中一个实施例中,所述步骤s2和所述步骤s3的工艺温度保持相同。
14、本专利技术的第二方面为提供一种topcon电池,方案如下:
15、一种topcon电池,具有通过上述任一实施例所述的制备方法制备得到的隧穿氧化层。
16、在其中一个实施例中,所述topcon电池还包括硅衬底、发射极以及掺杂多晶硅层,所述硅衬底具有相对设置的第一侧面以及第二侧面,所述隧穿氧化层设置在所述第一侧面上,所述掺杂多晶硅层设置在所述隧穿氧化层远离所述硅衬底的一侧上,所述发射极设置在所述第二侧面上。
17、本专利技术的第三方面为提供一种topcon电池的制备方法,方案如下:
18、一种topcon电池的制备方法,包括以下步骤:
19、提供硅衬底;
20、通过上述任一实施例所述的制备方法在所述硅衬底的第一侧面上形成隧穿氧化层;
21、在所述隧穿氧化层远离所述硅衬底的一侧上形成掺杂多晶硅层。
22、在其中一个实施例中,形成所述掺杂多晶硅层的步骤包括:
23、向lpcvd设备的炉管中通入硅烷,所述硅烷的流量为1500sccm-1800sccm,炉管压力为300mtorr-500mtorr,温度为590℃-600℃,时间为1400s-1600s。
24、在其中一个实施例中,所述制备方法还包括以下步骤:
25、在所述硅衬底的第二侧面上形成发射极,所述第二侧面与所述第一侧面相对设置。
26、与传统方案相比,上述隧穿氧化层的制备方法、topcon电池及制备方法具有以下有益效果:
27、上述隧穿氧化层的制备方法采用常压氧化生长二氧化硅,先在一定温度、气压的条件下通入氧气进行初步生长,再在维持温度、气压的条件下停止通入氧气,进行闷管工艺,减少管内气体流速不稳定导致二氧化硅生长不均匀的情况,使二氧化硅在更加静态的环境中继续生长一段时间,能够使得隧穿氧化层的厚度均匀化。步骤s2和步骤s3中工艺温度均维持在600℃-620℃,有利于隧穿氧化层的稳定生长,避免工艺温度波动较大而使得隧穿氧化层的生长速率发生变化,避免由此导致的隧穿氧化层的厚度均匀性降低。
28、上述topcon电池具有通过上述任一实施例所述的制备方法制备得到的隧穿氧化层,因而能够获得相应的技术效果。
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1.一种隧穿氧化层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤S1中,将炉管升温至550℃-620℃并恒温;
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤S2中,还通入吹扫气体,所述吹扫气体的流量为1000sccm-3000sccm;
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤S3中,停止通入所述吹扫气体。
5.如权利要求1~4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S2和所述步骤S3的工艺温度相差在5℃之内;
6.一种TOPCon电池,其特征在于,具有通过如权利要求1~5中任一项所述的制备方法制备得到的隧穿氧化层。
7.如权利要求6所述的TOPCon电池,其特征在于,所述TOPCon电池还包括硅衬底、发射极以及掺杂多晶硅层,所述硅衬底具有相对设置的第一侧面以及第二侧面,所述隧穿氧化层设置在所述第一侧面上,所述掺杂多晶硅层设置在所述隧穿氧化层远离所述硅衬底的一侧上,所述发射极设置在所述第二侧面上。
8.一种TOPCon电池
9.如权利要求8所述的TOPCon电池的制备方法,其特征在于,形成所述掺杂多晶硅层的步骤包括:
10.如权利要求8或9所述的TOPCon电池的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种隧穿氧化层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤s1中,将炉管升温至550℃-620℃并恒温;
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤s2中,还通入吹扫气体,所述吹扫气体的流量为1000sccm-3000sccm;
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤s3中,停止通入所述吹扫气体。
5.如权利要求1~4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s2和所述步骤s3的工艺温度相差在5℃之内;
6.一种topcon电池,其特征在于,具有通过如权利要求1~5中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:李奇,王文睿,徐方振,胡颖欣,
申请(专利权)人:横店集团东磁股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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