一种TOPCon电池结构的制作方法

本技术属于太阳能电池，涉及一种topcon电池结构。

背景技术：

1、常规topcon电池具有背面隧穿氧化钝化结构，以n型电池为例，其由背面具有隧穿氧化层与磷掺杂的poly层，共同构成了隧穿氧化钝化接触结构。隧穿氧化层通常较薄，以确保其隧穿效果，选择性透过载流子。由于对poly层掺杂时，磷原子容易穿透隧穿氧化层进入硅基底，导致隧穿氧化层被破坏，失去对载流子选择性透过能力。目前主要通过控制并降低掺杂浓度来防止该情况出现，这使得poly层场钝化效果受限。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能有效提高poly层掺杂浓度进而提高poly层背面钝化效果及改善背面接触、同时能防止磷原子扩穿且不影响载流子通过的topcon电池结构。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案。

3、一种topcon电池结构，包括硅基底层，所述硅基底层的正面由外至内依次设有正面栅线、减反射膜层、氧化铝层和硼扩散发射极层，所述硅基底层的背面由内至外依次设有隧穿氧化层、掺杂多晶硅层、氮化硅层和背面栅线，所述掺杂多晶硅层内设有超薄氧化硅层，所述超薄氧化硅层的厚度为0.8nm～2.0nm，优选0.8nm～1.0nm。

4、作为上述技术方案的进一步改进，所述正面栅线穿过所述减反射膜层、氧化铝层延伸至所述硼扩散发射极层。

5、作为上述技术方案的进一步改进，所述背面栅线穿过所述氮化硅层延伸至所述掺杂多晶硅层内且未穿过所述超薄氧化硅层。

6、作为上述技术方案的进一步改进，所述隧穿氧化层的厚度为1.2nm～2.2nm。

7、作为上述技术方案的进一步改进，所述掺杂多晶硅层包括由内至外设置的轻掺杂多晶硅层和重掺杂多晶硅层，所述超薄氧化硅层设于所述轻掺杂多晶硅层与重掺杂多晶硅层之间，所述轻掺杂多晶硅层的厚度为10nm～60nm，所述重掺杂多晶硅层的厚度为60nm～150nm。

8、作为上述技术方案的进一步改进，所述氮化硅层的厚度为50nm～90nm，折射率为1.8～2.2。

9、作为上述技术方案的进一步改进，所述减反射膜层为复合减反射膜层，所述复合减反射膜层为氮化硅-氮氧硅-氧化硅复合减反射膜层，所述减反射膜层的厚度为50nm～100nm，折射率为1.8～2.3。

10、作为上述技术方案的进一步改进，所述氧化铝层的厚度为2nm～8nm。

11、作为上述技术方案的进一步改进，所述硅基底层的正面为绒面结构。

12、与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

13、现有技术由于提高topcon电池背面掺杂浓度有可能导致磷原子过穿，破坏隧穿氧化层，本实用新型的topcon电池结构通过在掺杂多晶硅层（poly层）中增加一层超薄氧化层，能提高对磷原子内扩的阻碍能力，防止在高浓度磷掺杂的情况下隧穿层被破坏，从而有效提高poly层磷原子掺杂浓度，提高poly层场钝化效果及背面接触电阻。

技术特征：

1.一种topcon电池结构，包括硅基底层（10），所述硅基底层（10）的正面由外至内依次设有正面栅线（1）、减反射膜层（2）、氧化铝层（3）和硼扩散发射极层（4），其特征在于，所述硅基底层（10）的背面由内至外依次设有隧穿氧化层（5）、掺杂多晶硅层（6）、氮化硅层（8）和背面栅线（9），所述掺杂多晶硅层（6）内设有超薄氧化硅层（7），所述超薄氧化硅层（7）的厚度为0.8nm～2.0nm。

2.根据权利要求1所述的topcon电池结构，其特征在于，所述正面栅线（1）穿过所述减反射膜层（2）、氧化铝层（3）延伸至所述硼扩散发射极层（4）。

3.根据权利要求1所述的topcon电池结构，其特征在于，所述背面栅线（9）穿过所述氮化硅层（8）延伸至所述掺杂多晶硅层（6）内且未穿过所述超薄氧化硅层（7）。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的topcon电池结构，其特征在于，所述隧穿氧化层（5）的厚度为1.2nm～2.2nm。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的topcon电池结构，其特征在于，所述掺杂多晶硅层（6）包括由内至外设置的轻掺杂多晶硅层（6-1）和重掺杂多晶硅层（6-2），所述超薄氧化硅层（7）设于所述轻掺杂多晶硅层（6-1）与重掺杂多晶硅层（6-2）之间，所述轻掺杂多晶硅层（6-1）的厚度为10nm～60nm，所述重掺杂多晶硅层（6-2）的厚度为60nm～150nm。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的topcon电池结构，其特征在于，所述氮化硅层（8）的厚度为50nm～90nm，折射率为1.8～2.2。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的topcon电池结构，其特征在于，所述减反射膜层（2）为复合减反射膜层，所述复合减反射膜层为氮化硅-氮氧硅-氧化硅复合减反射膜层，所述减反射膜层（2）的厚度为50nm～100nm，折射率为1.8～2.3。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的topcon电池结构，其特征在于，所述氧化铝层（3）的厚度为2nm～8nm。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的topcon电池结构，其特征在于，所述硅基底层（10）的正面为绒面结构。

技术总结
本技术公开了一种TOPCon电池结构，包括硅基底层，所述硅基底层的正面由外至内依次设有正面栅线、减反射膜层、氧化铝层和硼扩散发射极层，所述硅基底层的背面由内至外依次设有隧穿氧化层、掺杂多晶硅层、氮化硅层和背面栅线，所述掺杂多晶硅层内设有超薄氧化硅层，所述超薄氧化硅层的厚度为0.8nm～2.0nm。本技术的TOPCon电池结构能有效提高poly层掺杂浓度进而提高poly层背面钝化效果及改善背面接触，同时超薄氧化硅层结构能对磷原子起到阻挡作用，防止磷原子扩穿且不影响载流子的通过。

技术研发人员：周塘华
受保护的技术使用者：湖南红太阳新能源科技有限公司
技术研发日：20240118
技术公布日：2024/12/26