[发明专利]一种隧穿氧化钝化接触电池、制备方法及设备

说明书

本发明提供了一种隧穿氧化钝化接触电池、制备方法及设备，该方法包括：提供N型的硅基底，对硅基底清洗后制绒。然后在硅基底的表面进行硼扩散制备PN结。接着去除硅基底在硼扩散时背面形成的硼硅玻璃，以及去除扩散至硅基底的硼，采用臭氧水对硅基底的背面进行清洗和氧化，形成隧穿氧化层，进一步的在隧穿氧化层上制备多晶硅层，在PN结表面制备氧化铝层，以及在氧化铝层和掺杂多晶硅层上制备上氮化硅层和下氮化硅层，在上氮化硅层和下氮化硅层上分别制备第一电极和第二电极，该方法通过采用臭氧水清洗硅基底的背面，臭氧水对硅基底的背面进行氧化形成的隧穿氧化层，均匀性好，使的制备出的隧穿氧化钝化接触电池的光电转化效率和良率更高。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种隧穿氧化钝化接触电池、制备方法及设备。

背景技术

TOPCon电池，即隧穿氧化钝化接触电池，TOPCon电池在制备过程中通常在其表面生长一层1-2nm的超薄均匀氧化层。为了提高TOPCon电池的性能，在制备过程中氧化层要求具有致密、超薄和均匀的特性，致密的氧化层可对硅片表面形成良好的氧化钝化，超薄的氧化层隧穿电阻较小，可以实现电子的量子隧穿，均匀的氧化层可使隧穿的电流分布均匀，不均匀的氧化层会形成EL测试(电致发光，太阳能电池常用的一种表征测试方法)明暗不均的情况。

目前在TOPCon电池制备过程中，最常用的热氧化是将硅片放置在600-700摄氏度的氧化气氛中在其表面形成氧化层，但采用该方法导致氧化层的均匀性不佳，受环境影响较大，使隧穿氧化钝化接触电池的效率和良率一直不能稳定，单瓦成本难以控制，缺乏市场竞争力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧穿氧化钝化接触电池、制备方法及设备，提高了隧穿氧化钝化接触电池的光电转换效率和良率。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种隧穿氧化钝化接触电池的制备方法，该方法包括：

S101：提供N型的硅基底，对所述硅基底清洗后制绒。S102：在所述硅基底的表面进行硼扩散制备PN结。S103：去除所述硅基底在硼扩散时背面形成的硼硅玻璃，以及去除扩散至所述硅基底的硼，S104：采用臭氧水对所述硅基底的背面进行清洗和氧化，形成隧穿氧化层，S105：在所述隧穿氧化层上制备多晶硅层，S106：在所述PN结表面制备氧化铝层，S107：在所述氧化铝层和所述掺杂多晶硅层上制备上氮化硅层和下氮化硅层，S108：在所述上氮化硅层和所述下氮化硅层上分别制备第一电极和第二电极。

本发明提供的实施例一种隧穿氧化钝化接触电池的制备方法的有益效果在于：通过采用臭氧水清洗硅基底的背面，臭氧水对硅基底的背面进行氧化形成的隧穿氧化层，均匀性好，使的制备出的隧穿氧化钝化接触电池的光电转化效率更高。

在一种可能的实现中，所述步骤S103，包括：将所述硅基底背面放入氢氟酸内，去除所述硼硅玻璃，再将所述硅基底的背面放入硝酸和氢氟酸的混合溶液中，去除所述硅基底的背面，去除的厚度在0.5-1.5μm。其有益效果在于：去除了硼扩散时在硅基底背面形成的硼硅玻璃，以及去除扩散至硅基底内部分的硼。

在一种可能的实现中，所述步骤S104之后，包括：将所述步骤S104形成结构放入氮气环境下加热至450-700摄氏度，退火5-30分钟。其有益效果在于：通过在氮气环境下加热至450-700摄氏度，退火5-30分钟，导致形成的隧穿氧化层分子重排，使隧穿氧化层结构更加均匀致密，且避免了EL不良的情况，使隧穿氧化钝化接触电池的光电转化效率更高。

在一种可能的实现中，所述步骤S105，包括：当所述多晶硅层为掺杂多晶硅时，进行退火处理。其有益效果在于：为形成掺杂多晶硅的一实施方式。

在一种可能的实现中，所述步骤S105，包括：当所述多晶硅层为本征硅时，进行磷扩散。其有益效果在于：为形成掺杂多晶硅的另一实施方式。