[发明专利]背面选择性接触的Topcon电池制备方法及电池结构

说明书

本发明公开了一种背面选择性接触的Topcon电池制备方法及电池结构，在钝化区形成20‑50nm的poly钝化层，在接触区形成100‑150nm的poly接触层，在保证poly钝化效果达到最优的同时金属化也不会烧穿，钝化区和接触区的厚度差异最终实现背面poly的选择性接触，提升电池的转换效率。

技术领域

本发明涉及光伏电池技术领域，具体涉及一种背面选择性接触的Topcon电池制备方法及电池结构。

背景技术

接触钝化技术(TopCon)被认为是继PERC电池技术后最有潜力的下一代钝化技术，其利用遂穿氧化层和多晶硅薄膜层的良好金属区钝化效果，极大地降低了电池金属栅线下的复合。电池转换效率在大面积上超过25％，小面积上超过26％，展示了非常良好的产业化应用前景。

然而多晶硅薄膜在20-50nm厚度区域就已经具备了好的钝化效果，目前主流产品考虑到poly太薄会造成金属化烧穿，背面多晶硅薄膜厚度大多控制在100-150nm，但是此种统一厚度的电池结构，会影响电池片效率。

发明内容

技术目的：针对现有Topcon电池背面多晶硅薄膜厚度统一，影响电池片效率的不足，本发明公开了一种能够保证poly钝化效果达到最优的同时金属化也不会烧穿的背面选择性接触的Topcon电池制备方法及电池结构。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

一种背面选择性接触的Topcon电池制备方法，包括步骤：

S1、以N型单晶硅片作为硅衬底，预对所述硅片进行清洗，对预清洗后的硅片进行双面制绒；

S2、在硅片正面进行硼扩；

S3、去除在正面硼扩过程中造成的背面绕扩，同时将硅片背面抛光；

S4、在硅片背面进行磷扩，生长隧穿氧化层、非晶硅；

S5、退火，将非晶硅退火形成多晶硅；

S6、通过激光在硅片背面的非接触区开膜；

S7、清洗去除硅片表面的氧化层，去除激光开膜区的poly；

S8、在硅片正、背面沉积氧化铝薄膜；

S9、在硅片的正、背面沉积氮化硅钝化膜或氮化硅/氮氧化硅叠层钝化膜；

S10、在硅片的正、背面丝网印刷铝浆、烧结，完成制备。

优选地，在步骤S1中，以N型单晶硅片作为硅衬底，且硅片电阻率为0.5-8ohmcm、厚度为120-200μm；然后采用0.5-2wt％的KOH与0.3-2wt％的添加剂混合溶液，在75-85℃下对所述硅衬底进行碱制绒处理。

优选地，在步骤S4中，接触区非晶硅厚度为100-150nm，非接触区非晶硅厚度为20-50nm。

优选地，在步骤S4中，先生长隧穿氧化层，隧穿氧化层厚度在1-2nm。

优选地，在步骤S7中，先通过碱洗去激光开模区的poly，保留20-50nm的poly厚度，同时去除硅片正面poly的绕度；然后酸洗去除硅片表面的氧化层、BSG、PSG。

优选地，在步骤S7中，使用碱加添加剂的混合溶液清洗硅片，开膜区形貌与非开膜区保持一致，均为碱抛形貌。

优选地，在步骤S8中，采用双面沉积的ALD管式或板式设备在所述硅片的正、背面同时沉积氧化。

优选地，在步骤S9中，采用管式或板式PECVD分别在所述硅片的正、背面沉积氮化硅钝化膜或氮化硅/氮氧化硅叠层钝化膜，且钝化膜的厚度为50-100nm、折射率为1.9-2.4。