TOPCon电池结构及其制备工艺的制作方法

本发明是关于电池，特别是关于topcon电池结构及其制备工艺。

背景技术：

1、随着煤、石油等化石能源的逐渐枯竭、环境保护意识的日益高涨，人们愈加认识到发展可再生能源的重要性。

2、太阳能作为一种清洁的可再生能源，取之不尽，用之不竭。开发和利用太阳能，能极大降低对环境的污染，同时为人类提供充足的能量，相对于风能、地热能和潮汐能等其它新能源，太阳能以可利用率高、资源分布广泛和使用安全可靠等优点，成为最具有发展前景的能源之一。

3、现有的topcon电池的一般为单面氧化铝topcon电池或双面氧化铝topcon电池。

4、其中，双面氧化铝topcon电池包括基体，基体一般为n型硅基体，基体包括正面和反面，在基体正面，分别制备硼扩散层、氧化铝钝化层、氮化硅层和正面电极，在基体背面，分别制备氧化硅隧穿层、n型多晶硅层、氧化铝层、氮化硅层和背面电极。

5、现有的双面氧化铝topcon电池在制备硼扩散层的过程时，需要基体在高温下进行制备，存在以下问题：

6、1)、硼扩散层通过高温扩散炉进行制备，高温扩散炉的温度一般设置在1050℃左右，在高温环境下，基体容易产生高温应力释放，造成基体翘曲、弯曲等情况，使基体产生形变，进而可能会影响topcon电池的组装，甚至导致topcon电池不可以用，影响topcon电池的生产效率；

7、2)、高温扩散炉的温度设置在1050℃左右，高温环境下需要消耗的能源更高；

8、3)、topcon电池在能量转换的过程中部分能量会被自然释放掉，造成一定的能耗损失。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供topcon电池结构及其制备工艺，其能够减少基体产生高温应力释放的情况，进而能够减少基体翘曲、弯曲等情况，提升了topcon电池生产的效率，能够减少高温所产生的能耗，能够节约一定的能源，减少topcon电池在能量转换的过程中被自然释放的情况，一定程度上能够提升topcon电池的能量转换率。

2、为实现上述目的，本发明提供了topcon电池结构，包括：

3、基体，所述基体包括正面和背面；

4、所述正面依次设置有第一氧化硅隧穿层、p型多晶硅层、第一减反射层、正面电极；

5、所述背面依次设置有第二氧化硅隧穿层、n型多晶硅层、第二减反射层、背面电极；

6、所述p型多晶硅层的厚度为80～150nm；

7、所述第一氧化硅隧穿层的厚度为1～3nm。

8、在一个或多个实施方式中，所述第一减反射层为氮化硅层，所述第一减反射层的厚度为75～85nm。

9、在一个或多个实施方式中，所述第二氧化硅隧穿层的厚度为1～3nm。

10、在一个或多个实施方式中，所述n型多晶硅层的厚度为80～150nm。

11、在一个或多个实施方式中，所述n型多晶硅层的厚度为80～150nm。

12、在一个或多个实施方式中，所述第二减反射层为氮化硅层，所述第二减反射层的厚度为80～90nm。

13、在一个或多个实施方式中，所述第二氧化硅隧穿层的厚度为1～3nm。

14、在一个或多个实施方式中，所述n型多晶硅层的厚度为80～150nm。

15、在一个或多个实施方式中，所述基体为n型硅基体。

16、topcon电池结构的制备工艺，包括以下步骤：

17、s1：提供基体，所述基体包括正面和背面；

18、s2：对基体进行制绒清洗，使基体的表面形成金字塔绒面；

19、s3：将经s2步骤处理后的基体的正面制备形成第一氧化硅隧穿层；

20、s4：将经s3步骤处理后的基体的正面通过sih4、h2和b2h6反应沉积得到起到保护作用的本征并掺杂poly-si薄膜，在基体的正面形成p型多晶硅层；

21、s5：将经s4步骤处理后的基体进行前退火处理；

22、s6：将经s5步骤处理后的基体通过链式刻蚀设备将基体正面进行刻蚀处理，直至露出基体正面，然后对基体进行碱抛光处理；

23、s7：将经s6步骤处理后的基体背面制备形成第二氧化硅隧穿层；

24、s8：将经s7步骤处理后的基体的背面通过sih4、h2和ph3反应沉积得到起到保护作用的本征并掺杂poly-si薄膜，在基体的背面形成n型多晶硅层；

25、s9：将经s8步骤处理后的基体进行后退火处理；

26、s10：使用清洗设备对将经s9步骤处理后的基体背面进行清洗，再对基体的背面进行刻蚀和rca清洗；

27、s11：在经s10步骤处理后的基体正面制备形成第一减反射层，在经s10步骤后的基体的背面制备形成第二减反射层；

28、s12：对经s11步骤处理后的基体进行丝网印刷处理，使基体正面形成正面电极，背面形成背面电极；

29、s13：，对经s12步骤处理后的基体进行烧结处理；

30、s14：对经s13步骤处理后基体进行光注入处理，得到topcon电池；

31、s15：对topcon电池进行测试，并根据测试结果对topcon电池进行分类包装，然后再对包装后的topcon电池入库。

32、与现有技术相比，根据本发明的topcon电池结构具有以下优点：

33、1)、通过在基体正面设置第一氧化硅隧穿层和p型多晶硅层，减少基体产生高温应力释放的情况，进而能够减少基体翘曲、弯曲等情况，提升了topcon电池生产的效率；

34、2)、能够减少高温所产生的能耗，从而可以节约一定的能源；

35、3)、减少topcon电池在能量转换的过程中被自然释放的情况，一定程度上能够提升topcon电池的能量转换率；

36、4)、topcon电池不需要氧化铝钝化层，降低电极的匹配难度，能够提升良率和节约成本；

37、5)、topcon电池不需要氧化铝钝化层，降低了电极的匹配难度，从而可以提升topcon电池的良率，同时减少废气燃烧处理工艺，降低成本；

38、6)、本结构的隧穿层和多晶硅层可以使用一个设备实现两个膜层的一体形成，减少设备成本投入，提升生产效率。

技术特征：

1.topcon电池结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的topcon电池结构，其特征在于，所述第一减反射层为氮化硅层，所述第一减反射层的厚度为75～85nm。

3.如权利要求2所述的topcon电池结构，其特征在于，所述第二氧化硅隧穿层的厚度为1～3nm。

4.如权利要求3所述的topcon电池结构，其特征在于，所述n型多晶硅层的厚度为80～150nm。

5.如权利要求2所述的topcon电池结构，其特征在于，所述n型多晶硅层的厚度为80～150nm。

6.如权利要求5所述的topcon电池结构，其特征在于，所述第二减反射层为氮化硅层，所述第二减反射层的厚度为80～90nm。

7.如权利要求1所述的topcon电池结构，其特征在于，所述第二氧化硅隧穿层的厚度为1～3nm。

8.如权利要求1所述的topcon电池结构，其特征在于，所述n型多晶硅层的厚度为80～150nm。

9.如权利要求1～8任意一条权利要求所述的topcon电池结构，其特征在于，所述基体为n型硅基体。

10.topcon电池结构的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了TOPCon电池结构及其制备工艺，关于电池技术领域，与现有技术相比，根据本发明的TOPCon电池结构具有以下优点：1)、通过在基体正面设置第一氧化硅隧穿层和P型多晶硅层，减少基体产生高温应力释放的情况，进而能够减少基体翘曲、弯曲等情况，提升了TOPCon电池生产的效率；2)本结构的隧穿层和多晶硅层可以使用一个设备实现两个膜层的一体形成，减少设备成本投入，提升生产效率；3)、能够减少高温所产生的能耗，从而节约一定的能源；4)、减少TOPCon电池在能量转换的过程中被自然释放的情况，一定程度上能够提升TOPCon电池的能量转换率；5)、TOPCon电池不需要氧化铝钝化层，降低了电极的匹配难度从而提升良率，同时减少废气燃烧处理工艺，降低成本。

技术研发人员：丰平,李强强,陈兆民
受保护的技术使用者：中润新能源（滁州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13