[实用新型]N-TOPCon太阳能电池中制备双面氧化硅的设备

说明书

本实用新型涉及一种N‑TOPCon太阳能电池中制备双面氧化硅的设备，包括填充有工艺气体的氧化硅工艺腔，该氧化硅工艺腔中的载板的上方安装有第一离子源，所述第一离子源用于在载板上的N型硅的正面产生氧离子，产生的氧离子和硅片正表面进行反应形成氧化硅；氧化硅工艺腔中的下方安装有第二离子源，所述第二离子源用于在第一离子源工作时同步在N型硅的背面产生氧离子。本实用新型在保证洁净度的同时，减少工序，解决N‑TOPCon工序多的问题，增强N‑TOPCon的核心竞争力。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种N-TOPCon太阳能电池中制备双面氧化硅的设备。

背景技术

隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池是近几年发展迅速的一种N型太阳电池。该电池特点是采用高质量的超薄氧化硅加掺杂多晶硅层实现电池全背面高效钝化和载流子选择性收集，可以大幅度提高开路电压，提升转换效率，其中超薄氧化硅是很关键的一层薄膜，提供载流子选择性。另一方面，在电池正面氧化铝之前制备一层氧化硅既可以对P+面进行化学钝化，又可以增多氧化铝中的负电荷量，增强场钝化，总体增强正面的钝化效果，提升开路电压。此外，氧化硅还可以起到降低硅表面污染的作用，也就是说，无论是N-TOPCon电池的正面还是背面，都需要氧化硅的存在。

目前沉积氧化硅的方法有热氧化法与硝酸氧化，热氧化法具有工艺时间长、能耗大，成本高等缺点，硝酸氧化会造成含N物排放，不利于环保。此外，通常情况下如专利文献CN201911262690.7所示，N-TOPCon电池的正面和背面的氧化硅是分别制备的，在刻蚀之后进行背面隧穿氧化硅和多晶硅层掺杂，考虑到正面的污染问题，要加一步清洗工艺再进行正面氧化硅的制备，工序较多。另有学者采用热氧化的方式同时在两面沉积氧化硅，但是这样的制备方法无法对两面的厚度分别进行调整，缩小了工艺调试窗口。

实用新型内容

本实用新型要保证洁净度的同时，减少工序，解决N-TOPCon工序多的问题，增强N-TOPCon的核心竞争力。

本实用新型通过以下技术方案实现：

提供一种N-TOPCon太阳能电池中制备双面氧化硅的设备，包括填充有工艺气体的氧化硅工艺腔，该氧化硅工艺腔中的载板的上方安装有第一离子源，所述第一离子源用于在载板上的N型硅的正面产生氧离子，产生的氧离子和硅片正表面进行反应形成氧化硅；氧化硅工艺腔中的下方安装有第二离子源，所述第二离子源用于在第一离子源工作时同步在N型硅的背面产生氧离子。

其中，载板用于放置N型硅的位置镂空处理以使N型硅得以两面同时镀膜。

其中，所述第一离子源朝下对准N型硅的正面以在该正面上制备氧化硅薄膜，所述第二离子源朝上对准N型硅的背面以在该正面上制备隧穿氧化层。当然，也可以使N型硅正背面相反放置，从而使第一离子源朝下制备隧穿氧化层，第二离子源朝上氧化硅薄膜。

其中，所述第一离子源的功率控制在使氧化硅薄膜的厚度为0.3-3nm，和/或所述第二离子源的功率控制在使隧穿氧化层的厚度为0.5-2nm。

其中，所述N型硅的厚度为150-170μm，电阻率为0.3-2Ω·cm。

其中，还包括用于驱动第一离子源工作的第一高频射频电源，以及用于驱动第二离子源工作的第二高频射频电源。

其中，还包括气体输入口，所述工艺气体经气体输入口输入至氧化硅工艺腔内，进一步地，气体输入口具有至少两个，分别位于腔体的顶部和底部。

其中，还包括装载腔、加热腔、隔离腔、非晶硅制备腔、冷却腔、卸载腔，装载腔、加热腔、氧化硅工艺腔、隔离腔、非晶硅制备腔、冷却腔、卸载腔依序接通。