一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法与流程
本发明涉及电池，特别涉及一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法。
背景技术：
1、电池片制作方法是一种进行电池片加工制备的支撑设备，topcon技术是一种高效的太阳能电池技术，它通过在硅片的背面形成钝化接触来提高电池的性能。叠层poly工艺是topcon技术中的一种关键工艺，涉及到在电池的背面沉积多晶硅（poly-si）层以形成钝化接触。这种钝化接触可以显著降低表面复合速率，从而提高电池的效率，随着科技的不断发展，人们对于电池片制作方法的制造工艺要求也越来越高。
2、现有的电池片制作方法在使用时存在一定的弊端，现有的双隧穿结构的topcon电池，只具备隧穿层1和隧穿层2，以及轻掺多晶硅层1和重掺多晶硅层2，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法。
技术实现思路
1、解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，在现有的技术的基础上，增加了一层本征非晶硅层，及三层及以上不同磷烷浓度梯度的非晶硅层，可有效的控制磷烷的掺杂浓度，可以有效解决背景技术中的问题。
2、技术方案：为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，包括以下操作步骤：
3、s1：制绒：硅片经过化学清洗去除表面污染物后，通过制绒工艺形成微观结构，增加光的陷光效果，降低反射率；
4、s2：正面硼扩散：在n型硅片上扩散硼元素形成p-n结。通过精确控制扩散条件，如温度、时间、硼源浓度，来获得理想的掺杂浓度和结深；
5、s3：去bsg和碱抛：去除硅片表面的硼硅酸盐玻璃层，并通过碱抛光去除扩散过程中在硅片边缘形成的pn结，防止电池片短路；
6、s4：低压化学气相沉积：在硅片背面沉积一层超薄氧化层，超薄氧化硅直接与硅表面接触，从而避免半导体硅和金属电极的接触，从而降低电池背表面复合及电子收集的损失，获得优良的表面钝化效果。在氧化层上沉积一层非晶硅，增加电子的迁移速率同时抑制空穴的迁移速率，最后在其表面沉积一层氧化层，在rca去绕镀时对poly硅进行保护；
7、s5：晶化退火：掺杂非晶硅层，通过退火高温晶化，形成poly多晶硅，与隧穿层共同构成钝化接触结构，使硅片表面能带产生弯曲，可以更加有效地阻挡少子，促进多子的隧穿概率，实现界面载流子的分离和传输，增强背面的电学性能；
8、s6：去psg和rca：去除非晶硅层上的磷酸硅玻璃层，并通过放射性化学清洗进一步清洁硅片表面；
9、s7：氧化铝钝化：在硅片正面形成氧化铝层，以提供良好的表面钝化，减少载流子的表面复合；
10、s8：正背膜镀膜钝化：在硅片的正面和背面沉积金属膜层，通常使用丝网印刷技术；
11、s9：丝网印刷：使用丝网印刷技术在硅片上印刷导电浆料，形成电池的电极；
12、s10：光注入与烧结：在高温下烧结金属膜和硅片，形成稳定的金属-半导体接触；
13、s11：检测分选与包装：对完成的电池片进行电性能测试，根据效率和质量进行分选，将合格的电池片进行包装。
14、作为本技术一种优选的技术方案，所述s4步骤中将非晶硅层分成两层或者更多层不同磷浓度梯度掺杂的非晶硅层，并在第一层和第二层非晶硅中间沉积一层氧化层。
15、作为本技术一种优选的技术方案，所述s4步骤中具体实现包括以下步骤：
16、a1：将背面抛光的硅片至于管式沉积炉炉管内，升温至400-450℃；
17、a2：待温度稳定后，进行抽真空及检漏处理，保证腔内处于真坑密封状态；
18、a3：检漏合格后，通入11000sccm的n2o，时间为85s，炉管压力为1800mbar，沉积一层超薄氧化层；
19、a4：将n2o气体抽空后，再通入3100sccm的sih4，和8000sccm的h2，此层非晶硅层不通入ph3，时间为150s，炉管压力为3300 mbar，以此沉积一层本征非晶硅；
20、a5：将多余其他抽空后，再通入11000sccm的n2o，时间为45s，炉管压力为1800mbar，沉积一层超薄氧化层；
21、a6：将n2o气体抽空后，再通入3100sccm的sih4、8000sccm的h2和200sccm浓度8%的ph3，时间为170s，炉管压力为3300 mbar，以此沉积第一层低磷烷掺杂浓度的非晶硅；
22、a7：将n2o气体抽空后，再通入3100sccm的sih4、8000sccm的h2和600sccm浓度8%的ph3，时间为200s，炉管压力为3300 mbar，以此沉积第二层低磷烷掺杂浓度的非晶硅；
23、a8：再次通入3100sccm的sih4、8000sccm的h2和1200sccm浓度8%的ph3，时间为220s，炉管压力为3300mbar，以此沉积第三层高磷烷掺杂浓度的非晶硅；
24、a9：将多余气体抽空后，通入1650sccm的sih4和8000sccm的n2o，时间为70s，炉管压力为1800mbar，以此沉积一层氧化层来保护非晶硅层；
25、a10：回压后，取出硅片。
26、作为本技术一种优选的技术方案，所述s4-s7步骤中叠层poly的引入，两层超薄氧化层可使“内扩”可受控制，减少复合。
27、作为本技术一种优选的技术方案，所述s5步骤中本征层和不同磷浓度的多晶硅叠层的引入，及高表面浓度可使poly硅层与金属栅线形成更好的欧姆接触，降低接触电阻。
28、作为本技术一种优选的技术方案，所述s1-s11步骤中可将电池片开压提升1mv，填充提升0.05%，效率提升0.05%以上。
29、作为本技术一种优选的技术方案，所述s11中设置有电性能测试系统，所述电性能测试系统中设置有电性能监测模块、rs485模块、plc处理模块、电性能显示模块与测试控制模块，所述电性能监测模块连接rs485模块，所述rs485模块连接plc处理模块，所述plc处理模块连接电性能显示模块与测试控制模块。
30、作为本技术一种优选的技术方案，所述电性能监测模块的输出端通过rs485模块与plc处理模块的输入端电性连接，所述plc处理模块的输出端与电性能显示模块和测试控制模块的输入端电性连接。
31、有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，具备以下有益效果：该一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，在现有的技术的基础上，增加了一层本征非晶硅层，及三层及以上不同磷烷浓度梯度的非晶硅层，可有效的控制磷烷的掺杂浓度；主要是在背面多晶硅叠层与硅基体之间增加一层隧穿层及一层本征硅，背面多晶硅叠层使用不同磷掺杂浓度，形成低中高掺杂浓度，不同浓度梯度更容易掌控“内扩”深度及浓度，表面形成高掺杂区域，降低接触电阻，内部形成中低不同磷浓度掺杂区域，降低掺杂磷原子与晶硅层产生的复合，底部增加一层隧穿层，阻止表层高浓度磷原子和中间叠层磷原子穿过隧穿氧化层内扩至硅基体内产生严重的复合问题，以此大幅降低多晶硅的复合，同时表面高磷掺杂浓度可进一步降低了表层金属化区域的接触电阻，对于开路电压和短路电流及转化效率得到明显得改善提升；采用此发明，可将电池片开压提升1mv,填充提升0.05%，效率提升0.05%以上，整个电池片制作方法结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。
技术特征：
1.一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，其特征在于：所述s4步骤中将非晶硅层分成两层或者更多层不同磷浓度梯度掺杂的非晶硅层，并在第一层和第二层非晶硅中间沉积一层氧化层。
3.根据权利要求1所述的一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，其特征在于：所述s4步骤中具体实现包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，其特征在于：所述s4-s7步骤中叠层poly的引入，两层超薄氧化层可使“内扩”可受控制，减少复合。
5.根据权利要求1所述的一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，其特征在于：所述s5步骤中本征层和不同磷浓度的多晶硅叠层的引入，及高表面浓度可使poly硅层与金属栅线形成更好的欧姆接触，降低接触电阻。
6.根据权利要求1所述的一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，其特征在于：所述s1-s11步骤中可将电池片开压提升1mv，填充提升0.05%，效率提升0.05%以上。
7.根据权利要求1所述的一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，其特征在于：所述s11中设置有电性能测试系统，所述电性能测试系统中设置有电性能监测模块、rs485模块、plc处理模块、电性能显示模块与测试控制模块，所述电性能监测模块连接rs485模块，所述rs485模块连接plc处理模块，所述plc处理模块连接电性能显示模块与测试控制模块。
8.根据权利要求7所述的一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，其特征在于：所述电性能监测模块的输出端通过rs485模块与plc处理模块的输入端电性连接，所述plc处理模块的输出端与电性能显示模块和测试控制模块的输入端电性连接。
技术总结
本发明公开了一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，包括以下操作步骤：低压化学气相沉积：在硅片背面沉积一层超薄氧化层，超薄氧化硅直接与硅表面接触，从而避免半导体硅和金属电极的接触，从而降低电池背表面复合及电子收集的损失，获得优良的表面钝化效果。在氧化层上沉积一层非晶硅，增加电子的迁移速率同时抑制空穴的迁移速率，最后在其表面沉积一层氧化层，在RCA去绕镀时对poly硅进行保护，掺杂非晶硅层，通过退火高温晶化。本发明所述的一种基于poly叠层提效工艺的电池片制作方法，在现有的技术的基础上，增加了一层本征非晶硅层，及三层及以上不同磷烷浓度梯度的非晶硅层，可有效的控制磷烷的掺杂浓度。
技术研发人员：杨昊,李正亮,顾艳杰,陆静,王奎
受保护的技术使用者：弘元新材料（徐州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5