[发明专利]钝化接触电池及其制备方法和钝化接触结构及其制备装置

说明书

本发明涉及一种钝化接触电池及其制备方法和钝化接触结构及其制备装置。该制备方法包括：S1、对硅片进行预处理，以在硅片表面形成介质层；S2、将硅片放入设置有靶材的PVD工艺腔中，并在PVD工艺腔内通入气体，以在介质层上制备掺杂非晶硅层；其中，靶材的个数为n，n≥2，n个靶材中至多存在一个不含掺杂源的靶材，其余靶材均为含掺杂源靶材，每个含掺杂源靶材的掺杂源浓度各不相同；靶材从工艺腔的炉口到炉尾沿着硅片的前进方向依次排放；掺杂非晶硅层为至少包含两层掺杂非晶硅层的复合掺杂非晶硅层，两层掺杂非晶硅层的掺杂浓度不同；S3、对硅片进行退火处理，以激活掺杂非晶硅层，形成多晶硅层；S4、对硅片进行后处理，完成电池片的制备。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种钝化接触电池及其制备方法和钝化接触结构及其制备装置。

背景技术

由于晶体硅电池硅片厚度的不断降低，且对于一定厚度的电池片而言，当少数载流子的扩散长度大于硅片厚度时，表面的复合速率对电池的效率影响特别明显。因此现行的技术多是对晶体硅表面进行钝化处理。目前比较主流的钝化技术是在电池正背面沉积氮化硅钝化膜，改善复合问题。一种较为先进的技术是采用隧穿氧化层钝化接触技术(TOPCon)；钝化隧穿技术采用n型硅片作为基底，在硅片表面先沉积一层隧穿层；然后再覆盖一层薄膜硅层；从而形成隧穿氧化层钝化接触。隧穿氧化层钝化技术能在电极与基底之间形成隧穿薄膜，隔绝金属电极与基底接触，减少接触复合损失，因此电池的开路电压可以做到很高，并且电子能隧穿薄膜不会影响电流传递。

目前制备该隧穿钝化接触结构的方法大部分为CVD法(化学气相沉积)，工艺过程中反应气体会沿衬底表面分散，可侵入衬底正面，形成所谓的绕镀，严重影响电池成品的外观。同时，绕镀也会在电池正面引起边缘寄生性吸收，导致电性能下降；此外CVD法工艺必须在550℃以上的高温下反应，高温会导致硅衬底弯曲变形，不利于后面工艺的进行。同时，目前的钝化接触结构多为隧穿氧化层搭配单层掺杂非晶硅层结构，该单层掺杂非晶硅层无法同时很好兼顾钝化效果和金属接触复合效果。采用多层复合掺杂非晶硅层能很好解决这个问题，最优化的掺杂非晶硅层的浓度应该为从隧穿氧化层界面向掺杂非晶硅层，掺杂浓度逐渐增加，靠近隧穿氧化层界面的低掺杂浓度可以使钝化接触结构的钝化水平更高，靠近掺杂非晶硅层界面的高掺杂浓度可以使金属接触复合更低，接触电阻率更低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钝化接触电池及其制备方法和钝化接触结构及其制备装置。

本发明的一种钝化接触电池的制备方法，其包括以下步骤：

S1、对硅片进行预处理，以在硅片表面形成介质层；

S2、将硅片放入设置有靶材的PVD工艺腔中，并在所述PVD工艺腔内通入气体，以在所述介质层上制备掺杂非晶硅层；其中，

所述靶材的个数为n，n≥2，所述n个靶材中至多存在一个不含掺杂源的靶材，其余靶材均为含掺杂源靶材，每个含掺杂源靶材的掺杂源浓度各不相同；

所述靶材从工艺腔的炉口到炉尾沿着硅片的前进方向依次排放；

所述掺杂非晶硅层为至少包含两层掺杂非晶硅层的复合掺杂非晶硅层，所述两层掺杂非晶硅层的掺杂浓度不同；

S3、对硅片进行退火处理，以激活所述掺杂非晶硅层，形成多晶硅层；

S4、对硅片进行后处理，完成电池片的制备。

本发明提供的一种钝化接触电池的制备方法，还包括如下附属技术方案：

其中，在步骤S2中，PVD工艺腔的温度不大于350℃；掺杂非晶硅层的厚度为50-350nm。

其中，在步骤S2中，通过磁控管溅射法在所述介质层上制备所述掺杂非晶硅层。

其中，在步骤S2中，