[发明专利]N型TOPCon太阳能电池的制作方法

说明书

本发明涉及一种N型TOPCon太阳能电池的制作方法，其采用了新的硼扩思路及方法，通过采用降低沉积反应源量降低硼扩后的表面富硼层、采用薄BSG工艺提高表面浓度，进而提升FF，大幅度降低成本和缩短了整个工艺时间。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种N型TOPCon太阳能电池的制作方法

背景技术

在目前太阳能电池制造行业中，由于其工艺技术的成熟和成本的降低，P型PERC电池片技术已经成为主流，但是P型电池光衰和效率瓶颈等问题被制约了发展。而N型单晶硅具有少子寿命高、杂质少、纯度高等优点，是高效太阳能电池的理想材料。现有N型TOPCon技术可以改善电池表面钝化又可以促进多数载流子传输，进而提升电池的开路电压和填充因子。N型单晶硅较常规的P型单晶硅具有发电量高和可靠性高的双重优势，是未来高效电池的发展方向。

在太阳能电池制造业中，扩散被称为电池的心脏，高效率的太阳能电池需要低表面掺杂浓度的发射器，这样可以减少少数载流子复合带来的损失，提高开路电压和太阳能电池效率；而N型硅片在硼扩散过程中难以避免会形成一层很薄的富硼层(Boron-richlayer，简记BRL)。由于这一层B原子没有活性，而且BRL会导致该部分结构缺陷，所以富硼层严重影响了硅片少数载流子的寿命，最终影响电池的效率。目前TOPCon电池的硼扩工艺时间普遍在3小时以上，同时为了满足去除正面本征多晶硅不被反刻到结区，需要长时间的高温通氧时间获得厚的硼硅玻璃(BSG)，成本及产能是生产流程中的瓶颈。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种新型的N型TOPCon太阳能电池的制作方法，其采用了新的硼扩思路及方法，通过采用降低沉积反应源量降低硼扩后的表面富硼层、采用薄BSG工艺提高表面浓度，进而提升FF，大幅度降低成本和缩短了整个工艺时间。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种N型TOPCon太阳能电池的制作方法，包括如下步骤：

(a)、双面制绒

(b)、单面硼扩散：利用低压扩散炉，双片合并插入水平舟的石英舟齿中，源量为：60sccm-150sccm，使用BCl3：O2：N2＝1:5-15:20-40的流量比例在低压下进行分步递温式沉积扩散；而后降温至700℃-800℃，降温20min-50min，在降温的过程中通入2L-20L氧气进行氧化，控制氧化层BSG厚度在20nm-50nm；

(c)、背面酸刻蚀；

(d)、本征多晶硅；

(e)、双面磷掺杂；

(f)、去除正面PSG及本征多晶硅；

(g)、去除背面PSG及正面BSG；

(h)、钝化；

(i)、双面印刷。

作为本发明的进一步改进：步骤(b)中所述分步递温式沉积扩散具体为：第一步,在低压下先在温度840-850℃进行沉积，时间3-8min，再升高温度至860-880℃，在氮气保护下进行高温推进8-12min；第二步，在低压下先在温度860-880℃进行沉积，时间为6-10min，随后升温至890-910℃同样在氮气保护下进行高温推进8-12min；第三步，在低压下，再使用960℃进行高温推进8-12min。

更进一步的是：所述第一步升温推进的温度与第二步沉积的温度相同。

本发明利用分步递温式沉积扩散，更能取得均匀的沉积方阻；其次第二步在第一步推进后稳定的温度基础上再沉积，有利于硼源的均匀分布，同时少量源量及真空低压沉积在表面的富硼层越少。

作为本发明的进一步改进：步骤(b)中所述的低压是指真空压力为390-410mbar。