[发明专利]N-TOPCon太阳能电池、组件、系统及电池中制备双面氧化硅的方法、设备

说明书

本发明涉及一种N‑TOPCon太阳能电池、组件、系统及电池中制备双面氧化硅的方法、设备，其中方法包括：步骤S1.以N型硅作为衬底，在N型硅的正面制备p+掺杂区域；步骤S2.在N型硅的正面制备氧化硅薄膜，同时在N型硅的背面制备隧穿氧化层；步骤S3.在N型硅的背面制备掺磷多晶硅；步骤S4.在N型硅的正面和背面制备钝化膜后印刷金属电极。本发明在保证洁净度的同时，减少工序，解决N‑TOPCon工序多的问题，增强N‑TOPCon的核心竞争力。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种N-TOPCon太阳能电池、组件、系统及电池制备双面氧化硅的方法、设备。

背景技术

隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池是近几年发展迅速的一种N型太阳电池。该电池特点是采用高质量的超薄氧化硅加掺杂多晶硅层实现电池全背面高效钝化和载流子选择性收集，可以大幅度提高开路电压，提升转换效率，其中超薄氧化硅是很关键的一层薄膜，提供载流子选择性。另一方面，在电池正面氧化铝之前制备一层氧化硅既可以对P+面进行化学钝化，又可以增多氧化铝中的负电荷量，增强场钝化，总体增强正面的钝化效果，提升开路电压。此外，氧化硅还可以起到降低硅表面污染的作用，也就是说，无论是N-TOPCon电池的正面还是背面，都需要氧化硅的存在。

目前沉积氧化硅的方法有热氧化法与硝酸氧化，热氧化法具有工艺时间长、能耗大，成本高等缺点，硝酸氧化会造成含N物排放，不利于环保。此外，通常情况下如专利文献CN201911262690.7所示，N-TOPCon电池的正面和背面的氧化硅是分别制备的，在刻蚀之后进行背面隧穿氧化硅和多晶硅层掺杂，考虑到正面的污染问题，要加一步清洗工艺再进行正面氧化硅的制备，工序较多。另有学者采用热氧化的方式同时在两面沉积氧化硅，但是这样的制备方法无法对两面的厚度分别进行调整，缩小了工艺调试窗口。

发明内容

本发明要保证洁净度的同时，减少工序，解决N-TOPCon工序多的问题，增强N-TOPCon 的核心竞争力。

本发明通过以下技术方案实现：

提供一种N-TOPCon太阳能电池中制备双面氧化硅的方法，包括依序执行的以下步骤：

步骤S1.以N型硅作为衬底，在N型硅的正面制备p+掺杂区域；

步骤S2.在N型硅的正面制备氧化硅薄膜，同时在N型硅的背面制备隧穿氧化层；

步骤S3.在N型硅的背面制备掺磷多晶硅；

步骤S4.在N型硅的正面和背面制备钝化膜后印刷金属电极。

其中，步骤S1进一步包括：N型硅正面的p+掺杂区域是通过在N型硅的正面进行硼扩散后，用湿法刻蚀方式去除N型硅背面的硼绕扩而制得，在湿法刻蚀之后立即执行所述步骤 S2。

其中，硼扩散后进行湿法刻蚀的方式进一步包括：对N型硅进行双面制绒后采用三溴化硼作为硼源在N型硅的正面进行硼扩散，对经过硼扩散的N型硅，取其背面放入HF、HNO3、 H2SO4混合溶液中进行刻蚀处理以去除背面硼绕扩并获得平缓的金字塔表面。

其中，步骤S2进一步包括：采用PECVD的方法在N型硅背面和正面分别制备隧穿氧化层和氧化硅薄膜，且在氧化硅工艺腔上下分别安装离子源来实现隧穿氧化层和氧化硅薄膜的同时制备，具体地，在纯氧或者硅烷/氧气混合气体、压强为0.01-50Pa、沉积温度为200-500℃条件下，通过分别控制上下离子源功率来分别控制隧穿氧化层以及氧化硅薄膜的厚度。

其中，步骤S4进一步包括：在N型硅正面沉积钝化膜后在该钝化膜沉积钝化减反射膜。

还提供一种N-TOPCon太阳能电池，该电池乃是由上述的方法所制造出的电池。