TOPCon電池的制備方法及TOPCon電池與流程

本發明涉及太陽電池，具體提供一種topcon電池的制備方法及topcon電池。

背景技術：

1、topcon電池全稱為隧穿氧化層鈍化接觸(tunnel?oxide?passivated?contact)電池，該電池已成為量產的主流太陽能電池，其具有良好的表面鈍化性能以及較高的光電轉換效率。常規topcon電池僅使用隧穿氧化層與n型摻雜poly-si層組成的topcon結構對電池背光面進行鈍化，受光面為常規硼摻雜p型硅層。受光面金屬電極與c-si直接接觸，因此需要制備se結構以增大金屬接觸區的硼摻雜濃度，減小金屬復合。但此結構下的金屬接觸復合仍然較大，且較高的摻雜濃度使得俄歇復合增大，制約了電池性能的進一步提升。

2、為了減小金屬接觸復合，lif(激光輔助燒結)技術被開發出來并實現產業化，其不需要金屬接觸區具有較高的摻雜濃度，而依靠激光的二次燒結使得局部金屬與硅產生良好接觸，減小了漿料對鈍化膜層的腐蝕，進而減小了金屬復合。但這種方法依然受限于金屬與c-si的直接接觸，從而導致金屬接觸復合難以進一步下降，且對硼摻雜具有較高要求。

3、針對這種情況，需要研發一種不增加摻雜難度的topcon電池的制備方法，可以減小金屬復合。

技術實現思路

1、為了克服上述缺陷，本發明提供了一種topcon電池的制備方法及topcon電池，可以減小金屬接觸復合且能減少硅片損傷。

2、在第一方面，本發明提供了一種topcon電池的制備方法，包括：

3、提供襯底，所述襯底包括第一表面，所述第一表面包括第一區域和第二區域；

4、在所述襯底的第一表面上依次形成阻擋層和第一本征多晶硅層；

5、對所述阻擋層和第一本征多晶硅層進行圖案化，以在第一區域形成臺面結構并且在第二區域露出所述第一表面；

6、在所述臺面結構和露出的所述第一表面上引入第一摻雜源，以分別形成第一摻雜層和第二摻雜層；

7、在所述第一摻雜層和第二摻雜層上形成鈍化減反層；

8、在所述鈍化減反層上形成第一電極和第二電極，其中所述第一電極和第二電極分別穿過所述鈍化減反層與所述第一摻雜層形成歐姆接觸。

9、進一步地，所述在所述臺面結構和露出的所述第一表面上引入第一摻雜源包括：

10、在小于或等于預設溫度下，在所述臺面結構和露出的所述第一表面上恒溫推進第一摻雜源。

11、進一步地，其中所述預設溫度小于或等于950度。

12、進一步地，恒溫推進的時間大于或等于預設時長，其中所述預設時長大于或等于5min。

13、進一步地，所述第一摻雜源為硼。

14、進一步地，所述在所述第一摻雜層和第二摻雜層上形成鈍化減反層包括：

15、在所述第一摻雜層上形成第一鈍化減反層，在所述第二摻雜層上形成第二鈍化減反層；其中，所述第一鈍化減反層上形成第一電極和第二電極。

16、進一步地，所述第一區域包括第三區域和第四區域，其中第三區域和第四區域分別與所述第二區域相鄰設置。

17、進一步地，所述臺面結構包括形成在所述第三區域上的第一臺面結構以及形成在所述第四區域上的第二臺面結構，所述第一電極形成在所述第一臺面結構的鈍化減反層上，所述第二電極形成在所述第二臺面結構的鈍化減反層上。

18、進一步地，所述阻擋層為第一隧穿氧化層。

19、進一步地，還包括：

20、在所述襯底與所述第一表面相對的第二表面上依次形成第二隧穿氧化層和第二本征多晶硅層；

21、在所述第二本征多晶硅層上引入第二摻雜源，以形成第三摻雜層，其中，所述第一摻雜源和第二摻雜源的類型相反；

22、在所述第三摻雜層上形成鈍化層；

23、在所述鈍化層上形成第三電極和第四電極，所述第三電極和第四電極與所述第三摻雜層電連接。

24、進一步地，在形成所述阻擋層之前，所述方法還包括：在所述第一表面制絨。

25、在第二方面，本發明提供了一種topcon電池，包括：

26、襯底；

27、位于所述襯底的第一表面上的臺面結構，其中，所述臺面結構包括在遠離第一表面的方向上依次設置的阻擋層和第一摻雜層；

28、位于所述襯底的第二表面上的第二摻雜層；其中，所述第一摻雜層和第二摻雜層均包括第一摻雜源；

29、位于所述第一摻雜層和第二摻雜層上的鈍化減反層；

30、位于所述鈍化減反層上的第一電極和第二電極；其中，所述第一電極和第二電極分別穿過所述鈍化減反層與所述第一摻雜層形成歐姆接觸。

31、進一步地，所述阻擋層的厚度在0.5－2.5nm之間。

32、進一步地，還包括：

33、位于所述襯底與所述第一表面相對的第二表面上的第三摻雜層，其中所述第三摻雜層包括第二摻雜源；

34、位于所述第三摻雜層上的鈍化層；

35、位于所述鈍化層上的第三電極和第四電極，所述第三電極和第四電極分別與所述第三摻雜層電連接；所述第一摻雜源和第二摻雜源的類型相反。

36、本發明上述一個或多個技術方案，至少具有如下一種或多種有益效果：

37、本發明topcon電池的受光面采用局部阻擋層與摻雜有第一摻雜源的poly-si組成的topcon結構與金屬接觸，背光面采用整面隧穿氧化層與摻雜有第二摻雜源的poly-si形成pn結，降低了金屬接觸復合同時在摻雜摻雜源時可以降低推進溫度，減少硅片損傷。

38、現有技術中，由于要避免金屬穿透pn結進入基底內部形成金屬復合中心，pn結的深度需要加大，因而需要較高的工藝溫度以推進硼原子。本發明金屬與po?l?y-si接觸中，會被阻擋層限制于po?l?y層內，難以進入硅襯底內部，因而不需要進行高溫推進過程。阻擋層與摻雜多晶硅組成的topcon結構，使金屬與摻雜po?l?y-s?i接觸，保證良好的歐姆接觸，多數載流子通過隧穿效應傳輸至po?l?y-s?i內被金屬電極收集，少數載流子被topcon結構的能帶彎曲限制，穿透概率大大減小，減小了復合損失。

技術特征：

1.一種topcon電池的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述在所述臺面結構和露出的所述第一表面上引入第一摻雜源包括：

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，其中所述預設溫度小于或等于950度。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，恒溫推進的時間大于或等于預設時長，其中所述預設時長大于或等于5min。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一摻雜源為硼。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述在所述第一摻雜層和第二摻雜層上形成鈍化減反層包括：

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一區域包括第三區域和第四區域，其中第三區域和第四區域分別與所述第二區域相鄰設置；

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述阻擋層為第一隧穿氧化層。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，還包括：

10.一種topcon電池，其特征在于，包括：

11.根據權利要求10所述的topcon電池，其特征在于，所述阻擋層的厚度在0.5－2.5nm之間。

12.根據權利要求11所述的topcon電池，其特征在于，還包括：

技術總結
本發明涉及太陽電池技術領域，具體提供一種TOPCon電池的制備方法及TOPCon電池，本發明TOPCon電池的制備方法包括：提供襯底，在所述襯底的第一表面上依次形成阻擋層和第一本征多晶硅層；對所述阻擋層和第一本征多晶硅層進行圖案化，以在第一區域形成臺面結構并且在第二區域露出所述第一表面；在所述臺面結構和露出的所述第一表面上引入第一摻雜源，以分別形成第一摻雜層和第二摻雜層；在所述第一摻雜層和第二摻雜層上形成鈍化減反層；在所述鈍化減反層上形成第一電極和第二電極，其中所述第一電極和第二電極分別穿過所述鈍化減反層與所述第一摻雜層形成歐姆接觸。本發明降低了金屬接觸復合同時降低高溫對硅片損傷。

技術研發人員：韓秉倫,夏丹丹,王子港
受保護的技術使用者：天合光能股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21