[发明专利]一种TOPCon电池及其制备方法

说明书

本发明提供了一种TOPCon电池及其制备方法；该TOPCon电池，包括：Si基体；复合在所述Si基体上的隧穿氧化层；复合在所述隧穿氧化层上的第一晶硅层；复合在所述第一晶硅层上的磷扩散阻挡层；复合在所述磷扩散阻挡层上的第二晶硅层；复合在所述第二晶硅层上的H阻挡层；复合在所述H阻挡层上的氮硅层。与现有技术相比，本发明提供的TOPCon电池引入磷扩散阻挡层和H阻挡层，其中设置磷扩散阻挡层，实现磷重掺并阻止过多磷扩散进隧穿氧化层破坏隧穿效果，设置H阻挡层，在后续的热过程中阻止H外溢，强化H钝化效果，并且阻止磷向氮化硅层扩散破坏氮化硅钝化效果，在此基础上，配合其他特定层结构，实现产品整体性的强化，从而提升电池效率，最终降低电池度电成本。

技术领域

本发明涉及TOPCon电池技术领域，更具体地说，是涉及一种TOPCon电池及其制备方法。

背景技术

TOPCon电池是指在硅片背面制备1-2nm的超薄隧穿氧化层（SiOx），然后在SiOx表面沉积厚度为60-160nm的掺杂多晶硅层，最后在掺杂多晶硅层上淀积氮化硅。该结构为硅片的背面提供了良好的表面钝化和场钝化，超薄氧化层可以使电子隧穿进入多晶硅层同时阻挡空穴的输运，降低复合电流。掺杂多晶硅层横向传输特性降低了串联电阻。以上两种特性共同提升了电池的开路电压、填充因子以及电池的转换效率，是最有可能实现大规模量产的下一代高效电池技术。

但是，现有技术还存在以下缺陷和不足：为了增强多晶硅的场钝化效应和降低多晶硅的横向传输电阻，需要对多晶硅进行磷的重掺杂，但重掺杂在后续的热过程中易导致过多的磷扩散进入隧穿氧化层破坏隧穿效果，以及磷扩散进入氮化硅层破坏氮化硅的钝化效果；掺杂多晶硅和硅基体缺陷需要较多的H进行钝化，但后续热过程易导致较多的H外溢。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种TOPCon电池及其制备方法，本发明提供的TOPCon电池通过设置磷扩散阻挡层，实现磷重掺并阻止过多磷扩散进隧穿氧化层破坏隧穿效果；并且通过设置H阻挡层，在后续的热过程中阻止H外溢，强化H钝化效果，并且阻止磷向氮化硅层扩散破坏氮化硅钝化效果。

本发明提供了一种TOPCon电池，包括：

Si基体；

复合在所述Si基体上的隧穿氧化层；

复合在所述隧穿氧化层上的第一晶硅层；

复合在所述第一晶硅层上的磷扩散阻挡层；

复合在所述磷扩散阻挡层上的第二晶硅层；

复合在所述第二晶硅层上的H阻挡层；

复合在所述H阻挡层上的氮硅层。

优选的，所述隧穿氧化层的厚度为1nm~2nm。

优选的，所述第一晶硅层的厚度为5nm~30nm。

优选的，所述磷扩散阻挡层为SiO₂层，厚度为1nm~10nm。

优选的，所述第二晶硅层为磷掺杂多晶硅层，厚度为60nm~140nm。

优选的，所述H阻挡层为SiO₂层，厚度为2nm~10nm。

优选的，所述氮硅层为SiNx层、SiONx层或SiNx-SiONx叠层，厚度为60nm~90nm。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的TOPCon电池的制备方法，包括以下步骤：

将N型单晶硅片依次进行制绒、硼扩散、去背面绕镀和背面抛光后，依次生长隧穿氧化层、第一晶硅层、磷扩散阻挡层、第二晶硅层、H阻挡层和氮硅层，得到TOPCon电池。