[发明专利]一种TOPCon结构电池的制备方法

说明书

本发明涉及一种TOPCon结构电池的制备方法，包括如下步骤：①清洗、制绒；②硼扩制备pn结，并进行高温处理；③高温处理后控制温度至850‑900℃，通入氧气在硅片表面生长一层BSG层，其厚度大于等于50nm；④以硼扩层为正面，对背面进行单面酸清洗刻蚀；⑤制备隧穿氧化层和掺杂薄膜硅层；⑥对正面进行单面碱清洗，去除正面因绕镀产生的多余的多晶硅层；⑦去BSG/PSG；⑧双面钝化；⑨丝印烧结。本发明的生产工艺不需要单独增加制备掩膜的工序，就能做到去除绕镀，简化了工序，提高了产品性能。

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种TOPCon结构电池的制备方法。

背景技术

隧穿氧化层钝化接触( TOPCon )太阳能电池是近年来由德国弗兰霍夫太阳能研究所提出的一种新型硅太阳能电池。电池采用n型硅片，硅片背面覆盖一层2nm以下的氧化硅层作为钝化隧穿层，然后再覆盖一层掺杂的薄膜硅层，使电池的背面钝化，隧穿氧化层钝化接触太阳能电池的基本电池结构为背面结构依次为n型硅片、钝化隧穿层、掺杂n型薄膜硅层、金属电极层，当电池工作时，电子从n型硅片隧穿通过氧化硅层进入掺杂n型薄膜硅层中。

目前国内已有一些电池制造商将该技术运用到大尺寸硅片电池生产中，在制备TOPCon电池时沉积氧化硅层和掺杂薄膜硅层时大多采用LPCVD设备，该设备在沉积薄膜硅层时难免出现绕镀现象，且此绕镀对电池的转换效率有一定负影响。

现有技术在处理绕镀时大多采用特殊材料（如SiCx、SiNx等）做掩膜层，此操作需要增加一道工序来做掩膜，沉积薄膜硅层后再将此掩膜层去除，操作繁琐。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种TOPCon结构电池的制备方法，克服了上述缺陷，有效简化了工艺流程，同时解决了绕镀问题，提升生产效率。

为了达到上述发明的目的，本发明采用的技术方案是：

一种TOPCon结构电池的制备方法，包括如下步骤：

①清洗、制绒；

②硼扩制备pn结，并进行高温处理；

③高温处理后控制温度至850-900℃，通入氧气在硅片表面生长一层BSG层，其厚度大于等于50nm；

④以硼扩层为正面，对背面进行单面酸清洗刻蚀；

⑤制备隧穿氧化层和掺杂薄膜硅层；

⑥对正面进行单面碱清洗，去除正面因绕镀产生的多余的多晶硅层；

⑦去BSG/PSG；

⑧双面钝化；

⑨丝印烧结。

作为本发明的进一步改进：步骤④中所述单面酸清洗刻蚀具体为：采用质量百分比浓度为20%-25%的氢氟酸溶液进行，使硅片漂浮在溶液上，所述硅片背面朝下；利用氢氟酸溶液腐蚀掉背面SiO2层后清洗、干燥。

作为本发明的进一步改进：对硅片进行酸清洗过程中所述硅片正面喷洒形成有水膜层。这样即使有氢氟酸翻液到正面经过水稀释后对正面的BSG不会有影响，保证后续工序的顺利进行。

作为本发明的进一步改进：步骤⑥中所述单面碱清洗具体为：采用质量百分比浓度为20%-50%的四甲基氢氨溶液进行，使硅片漂浮在溶液上，所述硅片正面朝下；利用四甲基氢氨溶液去除多余的多晶硅层后清洗、干燥。

由于TMAH可以腐蚀正面绕镀的多晶硅层而不会和BSG层反应，这样就可以达到正面绕镀的多晶硅层被去除而不影响正面BSG层、pn结和背面掺杂薄膜硅层的目的。

作为本发明的进一步改进：对硅片进行单面碱清洗时所述硅片背面喷洒形成有水膜层，从而防止TMAH翻液腐蚀背面多晶硅层。