[发明专利]N型TopCon电池片及其制备方法

说明书

本发明公开了N型TopCon电池片及其制备方法。该制备方法包括：提供单面含有硼扩散的N型硅片；以硅片背离硼扩散的一侧为背面，对硅片进行背面抛光处理，在硅片背面形成预期尺寸的方块形貌；在硅片背面沉积硅氧化合物层；对硅氧化合物层进行局部激光开槽，以去除开槽部位的硅氧化合物层并对下层硅进行烧灼，形成倒金字塔结构；对得到的硅片进行背面腐蚀处理，并去除未激光区域的硅氧化合物层；在得到的硅片背面沉积隧穿氧化层和多晶硅层，硅片背面金属栅线设置在对应开槽图形的位置。采用该方法既可以提高硅片背面的钝化效果，同时还能提高硅片背面金属电极与硅基体的接触性能，能够降低电池的电阻，同时提高电池的开路电压、填充因子和电池转化效率。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体而言，涉及N型TopCon电池片及其制备方法。

背景技术

目前光伏市场主流电池产品为P型Perc电池，下一代的升级产品最大可能为N型TopCon电池，常规工艺路线TopCon电池硼扩散后需要进行背面抛光工艺，目的为去除硅片侧边及背面边缘硼扩散绕镀，同时形成背面小方块结构，增强背面钝化效果。为了兼容电池背面金属的接触性能，电池背面碱抛方块大小只能控制在～5μm，相对于方块尺寸更大(＞20um)的背面形貌结构，其钝化效果是相对较差，限制了电池性能的提升。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出N型TopCon电池片及其制备方法，其中，采用该制备方法既可以提高硅片背面的钝化效果，同时还能提高硅片背面金属电极与硅基体的接触性能，能够降低电池的电阻，同时提高电池的开路电压、填充因子和电池转化效率。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备N型TopCon电池片的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)提供单面含有硼扩散的N型硅片；

(2)以所述硅片背离硼扩散的一侧为背面，对所述硅片进行背面抛光处理，以便在硅片背面形成预期尺寸的方块形貌；

(3)在步骤(2)得到的硅片背面沉积硅氧化合物层；

(4)对所述硅氧化合物层进行局部激光开槽，以便去除开槽部位的硅氧化合物层并对下层硅进行烧灼，形成倒金字塔结构；

(5)对步骤(4)得到的硅片进行背面腐蚀处理，并去除未激光区域的硅氧化合物层；

(6)在步骤(5)得到的硅片背面沉积隧穿氧化层和多晶硅层，

其中，所述硅片背面金属栅线设置在对应开槽图形的位置。

本发明上述实施例的制备N型TopCon电池片的方法至少具有以下优点：1、对硅片背面进行抛光时可以在硅片背面形成尺寸更大的方块形貌，例如可以使方块尺寸达到20μm左右，相对于现有背面抛光形成的5μm左右的方块尺寸，本发明中可以形成更大的方块尺寸形貌，进而使得钝化膜在更大方块、平整的硅基体上沉积更加致密，钝化效果更好；2、硅片背面形成尺寸更大的方块形貌时，背面抛光控制的刻蚀量与常规工艺相比也较大，由此能够确保电池侧面、背面绕扩层被完全去除，保证较好的电池并联电阻，防止漏电；3、在硅片背面金属化区域(即与背面电极接触的区域)，硅基体通过倒金字塔结构与金属浆料接触，相互接触面积更大，从而接触电阻更小，串联电阻也相应更小，可以进一步提高导电效果；4、采用该方法制得的电池可兼容背面钝化与背面金属浆料和硅基体良好接触的性能，电阻更低，开路电压、填充因子和电池的转换效率均能得到提升，例如，串联电阻可降低1.5mΩ甚至更大，开路电压可提升5mV甚至更大，填充因子可提高0.4％甚至更高，电池的转换效率可提高0.3％甚至更高。

另外，根据本发明上述实施例的制备N型TopCon电池片的方法还可以具有如下附加的技术特征：