[发明专利]一种新型N型晶硅TOPCon电池结构及其制备工艺

说明书

本发明涉及N型晶硅TOPCon电池生产领域。一种新型N型晶硅TOPCon电池结构，背面膜层结构自下而上为SixNy/SiOx/SiOxNy，其中，中间SiOx为磷掺杂的膜层；其中，SiOxNy层的折射率为1.7‑2.0，厚度为3‑5nm，SiOx层折射率为1.5‑1.7，厚度为50‑100nm，SixNy层折射率为2.1‑2.3，厚度为70‑80nm。本发明还涉及该电池结构的制备工艺。本发明不仅与当前P型PERC电池制程工艺兼容性高，设备投入额小，而且解决了磷掺杂绕度的问题，制造过程产品良率高。

技术领域

本发明涉及N型晶硅TOPCon电池生产领域。

背景技术

太阳能电池是将太阳能转化为电能的基础器件。随着太阳能电池工艺技术的不断进步与深入，高效降本已经成为当前太阳电池产业化发展的重要方向，高效结构设计和提高制造良率是实现这一目标的关键。目前，业界的主流产品为P型晶硅太阳能电池，该电池工艺简单，但是具有光致衰减效应，即电池的效率会随着时间的增加而逐渐衰减，而N型电池由于少子寿命高、无光致衰减等特性，逐渐发展成为下一代高效电池产品之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何解决现有P型PERC电池效率低、光衰大的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种新型N型晶硅TOPCon电池结构，背面膜层结构自下而上为SixNy /SiOx/SiOxNy，其中，中间SiOx为磷掺杂的膜层；其中，SiOxNy层的折射率为1.7-2.0，厚度为3-5nm，SiOx层折射率为1.5-1.7，厚度为50-100nm，SixNy层折射率为2.1-2.3，厚度为70-80nm。

内膜层SiOxNy，充当隧穿氧化层，可对硅基体背表面进行化学钝化，有效降低表面的复合速率；中间层SiOx，在充当电子选择层的同时，有效降低背面接触电阻，提高填充因子；外层SixNy，主要用作减反射膜。

一种新型N型晶硅TOPCon电池结构的制备工艺，背面膜层结构按照如下的步骤进行制备

步骤一、背面SiOx/SiOxNy膜层的制备，使用PECVD设备，沉积SiOxNy时，压力为1500-2000mTorr,温度450-500℃，功率为10000-12000W,脉冲开关比为1:16，所通SiH4/NH3/N2O=1/0.5/5.2至1/0.8/5.8,时间为15-45s；沉积SiOx时，压力为1500-2000mTorr,温度450-500℃，功率为10000-12000W,脉冲开关比为1:16，所通SiH4/N2O=2/1至4/1,时间为400-800s；

步骤二、背面中间层SiOx磷掺杂的制备，采用磷扩散方式，通入300sccm的N2、500-1000sccm的N2-POCl3、400-900sccm的O2，反应温度780-820℃，时间为200-400s；

步骤三、背面清洗，清洗边缘与背面部分PSG，使用原液体积比浓度为49%的HF，与H2O配置成1%体积浓度的混合液，反应时间为0.5min；

步骤四、背面SixNy膜层的制备，采用PECVD的方式，沉积SixNy时压力为1000-2000mTorr,温度450-500℃，功率为11000-13000W,脉冲开关比为1:12，所通SiH4/NH3 =1/4至1/10,时间为800-1200s。

本发明中X和y用于反应分子式中的原子之间的比例关系，取正数。

本发明的有益效果是：本发明不仅与当前P型PERC电池制程工艺兼容性高，设备投入额小，而且解决了磷掺杂绕度的问题，制造过程产品良率高。

附图说明

图1是本发明结构的示意图。

具体实施方式