CN111668345A - 一种太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及光伏领域，提供一种太阳能电池及其制备方法，其中，方法包括以下步骤：(1)对制绒后的硅片进行正面硼扩散，形成硼扩散层及硼硅玻璃；(2)对硅片进行背面刻蚀后进行氧化，形成隧穿氧化层；(3)在隧穿氧化层表面沉积非晶硅层；(4)去除硅片正面绕镀的非晶硅层；(5)对非晶硅层进行磷掺杂，形成掺杂型非晶硅层及磷硅玻璃层；(6)去除硼硅玻璃层和磷硅玻璃层。本申请的太阳能电池及其制备方法，能够有效降低去绕镀处理产生的过刻现象。
Description
技术领域
本申请涉及光伏电池技术领域，具体地讲，涉及一种太阳能电池及其制备方法。
背景技术
由于光伏组件作为新能源行业中的重要组成部分，得益于其灵活的发电方式、强悍的环境适应能力，使得光伏组件获得了大规模的应用。
隧穿氧化层钝化接触(TOPCon，Tunnel Oxide Passivated Contact)技术是一种新型硅太阳能电池技术，具体地，首先在电池背面制备一层超薄(1.5nm左右)氧化硅，然后再沉积一层掺杂非晶硅层，二者共同形成钝化接触结构，这两层材料为硅片的背面提供了良好的表面钝化，由于氧化层很薄，掺杂的非晶硅层对于多子来说具有很好的传导性，多子可以穿透这两层钝化层，而少子则被阻挡，极大地降低了少子的复合速率，因而TOPCon电池具有高的开路电压和填充因子。
在多晶硅镀膜过程中，硅衬底正面的绕镀一直是阻碍TOPCon电池量产的主要问题。在对背面非晶硅磷掺杂的过程中，磷也会向硅片正面扩散，破坏硅片正面的硼硅玻璃层(BSG)，导致去绕镀的药液与正面硅片反应，硅片正面产生过刻现象。
发明内容
鉴于此，本申请提出一种太阳能电池及其制备方法，能够有效降低去绕镀处理产生的过刻现象。
本申请提供一种太阳能电池制备方法，包括以下步骤：
(1)对制绒后的硅片进行正面硼扩散，形成硼扩散层及硼硅玻璃层；
(2)对所述硅片进行背面刻蚀后进行氧化，形成隧穿氧化层；
(3)在所述隧穿氧化层表面沉积非晶硅层；
(4)去除所述硅片正面绕镀的非晶硅层；
(5)对所述非晶硅层进行磷掺杂，形成掺杂型非晶硅层及磷硅玻璃层；
(6)去除所述硼硅玻璃层和所述磷硅玻璃层。
在一种实施方式中，在步骤(6)之后，所述方法还包括：
(7)在所述硅片的正面和/或背面制备钝化层；
(8)对所述硅片进行丝网印刷并烧结形成电极。
在一种实施方式中，所述步骤(4)，包括：用配制好的混合酸清洗所述硅片正面绕镀的非晶硅层100～120秒，所述混合酸包括体积占比为10～12％的氢氟酸溶液、体积占比为45～50％的硝酸溶液、体积占比为10～13％的硫酸溶液及体积占比为25～30％的水。
在一种实施方式中，所述混合酸的温度控制在8～12℃。
在一种实施方式中，所述步骤(6)，包括：用配制好的氢氟酸溶液清洗所述硼硅玻璃层和所述磷硅玻璃层100～120秒，所述氢氟酸的体积占比为20～25％及体积占比为75～80％的水。
在一种实施方式中，所述步骤(6)中的氢氟酸的温度控制在20～25℃。
在一种实施方式中，所述步骤(2)，包括：采用硝酸氧化法、臭氧水氧化法或热氧化法对所述硅片进行背面刻蚀之后进行氧化，形成隧穿氧化层。
在一种实施方式中，所述步骤(3)，包括：采用低压化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、常压化学气相淀积中的任意一种方法在所述隧穿氧化层的表面沉积非晶硅层。
在一种实施方式中，在步骤(1)之前，所述方法还包括：对所述硅片的正面和背面进行制绒处理。
本申请还提供一种太阳能电池，所述太阳能电池由上述的太阳能电池制备方法得到，所述太阳能电池包括由上至下依次层叠的第一电极、第二钝化层、第一钝化层、硼扩散层、硅片、隧穿氧化层、掺杂型非晶硅层、第三钝化层、第二电极。
本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：
首先，本申请提供的太阳能电池制备方法中，通过调整非晶硅掺杂工序与去绕镀工序的顺序和增加去除BSG和PSG工序，达到去绕镀无过刻的目的。
与常规流程相比，去绕镀工序位于非晶硅沉积工序后，非晶硅掺杂工序前，且在磷扩后增加去BSG工序，可以保证去绕镀过程中正面硼硅玻璃不被损坏或降低损坏程度。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例提供的一种太阳能电池制备方法的流程图；
图2a为本实施例提供的一种太阳能电池的硅片沉积非晶硅后的结构示意图；
图2b为本实施例提供的一种太阳能电池的硅片去绕镀后的结构示意图；
图3为本实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
以下是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
本文中“过刻”，也叫“多刻”，是指在刻蚀过程中刻蚀量超出预设范围。
目前，行业内TOPCon电池制作流程中，背面非晶硅沉积过程中，硅片正面会出现非晶硅绕镀的现象，在对背面非晶硅磷掺杂的过程中，磷也会向硅片正面扩散，破坏硅片正面的BSG，导致去绕镀的药液与正面硅片反应，硅片正面产生过刻现象。
图1为本申请实施例提供的一种太阳能电池制备方法的流程图，如图1所示，本申请提供一种太阳能电池制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)：对制绒后的硅片进行正面硼扩散处理，形成硼扩散层及硼硅玻璃(BSG)层；
步骤(2)：对硅片进行背面刻蚀后进行氧化，形成隧穿氧化层；
步骤(3)：在隧穿氧化层表面沉积非晶硅层；
步骤(4)：去除硅片正面绕镀的非晶硅层；
步骤(5)：对非晶硅层进行磷掺杂，形成掺杂型非晶硅层及磷硅玻璃层(PSG)，所述掺杂型非晶硅层与隧穿氧化层组成TopCon结构；
步骤(6)去除硼硅玻璃层(BSG)和磷硅玻璃层(PSG)。
在本方案中，通过调整非晶硅掺杂工序与去绕镀工序的顺序和增加去除BSG和PSG工序，达到去绕镀无过刻的目的。与常规流程相比，去绕镀工序位于非晶硅沉积工序后，非晶硅掺杂工序前，且在磷扩后增加去BSG工序，可以保证去绕镀过程中正面硼硅玻璃不被损坏或降低损坏程度。
具体地，在步骤(1)之前，方法还包括：
对硅片的正面和背面进行制绒处理。示例性地，可以使用NaOH溶液对硅片的正面、背面进行制绒处理，由于NaOH溶液的腐蚀具有各向异性，从而可以制备得到金字塔结构绒面。
在具体实施例中，硅片为N型晶体硅，硅片厚度为165～175um。硼扩散处理，是通过硼源来扩散硼原子形成硼扩散层。硼源例如可以采用三溴化硼扩散处理后，硅片的微晶硅相转变为多晶硅相。由于硅片表面具有较高浓度的硼，通常会形成硼硅玻璃层(BSG)，这层硼硅玻璃层具有金属吸杂作用，会影响太阳能电池的正常工作，需要去除。
需要说明的是，硅片的正面就是太阳能电池的正面，即接收太阳光线照射的表面，硅片的背面与正面相背。
具体地，步骤(2)，包括：
采用硝酸氧化法、臭氧水氧化法或热氧化法对硅片进行背面刻蚀之后进行氧化，形成隧穿氧化层。例如采用热氧化法在硅片的背面进行氧化，形成隧穿氧化层，隧穿氧化层的厚度为1～2nm。
具体地，步骤(3)，包括：
采用低压化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、常压化学气相淀积中的任意一种方法在隧穿氧化层的表面沉积非晶硅层。例如可以采用低压化学气相沉积法沉积非晶硅层，非晶硅层的厚度为120～150nm，沉积温度为550～560℃。
具体地，步骤(4)，包括：
用配制好的混合酸清洗硅片正面绕镀的非晶硅层100～120秒，混合酸包括体积占比为10～12％的氢氟酸溶液、体积占比为45～50％的硝酸溶液、体积占比为10～13％的硫酸溶液及体积占比为25～30％的水，其中，氢氟酸溶液的浓度为36～38％，硝酸溶液的浓度为68～70％，硫酸溶液的浓度为96～98％。
示例性地，可以取10ml浓度为36％的氢氟酸、50ml浓度为70％的浓硝酸、10ml浓度为98％的浓硫酸及30ml的水混合制备混合酸。具体地配置方式，在此不做限定。
图2a为本申请实施例提供的硅片沉积非晶硅后的结构示意图，图2b为本申请实施例提供的硅片去绕镀后的结构示意图，如图2a及2b所示，硅片沉积非晶硅后，非晶硅层沿硅片背面绕镀至硅片的正面。在混合酸清洗硅片正面绕镀的非晶硅层后，由于硅片正面有一层硼硅玻璃(BSG)层，作为保护层，在去绕镀过程中，去绕镀的混合酸不会与硅片正面反应，达到去绕镀无过刻的目的；去绕镀处理后，仅在硅片背面保留非晶硅层，可以有效避免非晶硅掺杂破坏硅片正面的硼硅玻璃(BSG)层。
在具体实施例中，混合酸中加入硫酸，增加了混合酸的粘稠性，在单面刻蚀过程中，滚轮带动混合酸与硅片接触，从而增加滚轮上粘附的混合酸的液量，提高刻蚀效率。混合酸的温度控制在8～12℃。
具体地，步骤(5)中的磷扩散处理，是指在900℃左右，通过扩散五价的磷原子形成掺杂型非晶硅层，扩散处理后，硅片的微晶硅相转变为多晶硅相，磷沉积在硅片表面形成磷硅玻璃(PSG)。扩散时可以采用两步热处理方法，即先将磷源在1000℃左右分解，沉积在硅片表面，然后在800～900℃区间进行热处理，使得表面的磷原子扩散到非晶硅层内，形成掺杂型非晶硅层。在磷扩散时，由于硅片表面具有较高浓度的磷，通常会形成磷硅玻璃层(PSG)，这层磷硅玻璃层具有金属吸杂作用，会影响太阳能电池的正常工作，需要去除。
进一步地，步骤(6)，包括：
用配制好的氢氟酸溶液清洗BSG层和PSG层100～120秒，氢氟酸的体积占比为20～25％及体积占比为75～80％的水。其中，氢氟酸溶液的浓度为36～38％；氢氟酸的温度控制在20～25℃。
在步骤(6)之后，方法还包括：
步骤(7)：在硅片的正面和/或背面制备钝化层；
步骤(8)：对硅片进行丝网印刷并烧结形成电极。
在具体实施例中，在去除BSG层和PSG层后，在硅片的正面及背面设置钝化层，其中，正面的钝化层可以包括但不限于氮化硅、氮氧化硅和/或氧化铝薄膜层。背面的钝化层可以包括但不限于氮化硅、氮氧化硅和/或氧化铝薄膜层。可选地，硅片正面的氮化硅薄膜层的厚度为75～80nm，硅片正面的氧化铝薄膜层的厚度为4～5nm。硅片背面的氮化硅薄膜层的厚度为80～85nm。
需要说明的是，氮化硅薄膜层是一种太阳能电池的减反射膜，由于该薄膜具有良好的绝缘性、致密性、稳定性和对杂质离子的掩蔽能力，氮化硅薄膜层能够对硅片产生钝化作用，明显改善晶体硅太阳能电池的光电转换效率。
进一步地，步骤(8)，具体可以是：
在硅片背面使用银浆印刷背面主栅和背面副栅，并进行烘干，在硅片正面使用掺铝银浆印刷正面主栅和正面副栅，并进行烘干，最后进行烧结，制得太阳能电池。
实施例1
步骤(0)：对N型晶体硅片的正面及背面进行制绒处理；
步骤(1)：对硅片进行正面硼扩散处理，形成硼扩散层及硼硅玻璃(BSG)层。此时，硼扩散处理会激活掺杂的硼原子，使得硅片由微晶相转变为多晶硅相。
步骤(2)：对硅片进行背面刻蚀后采用低压化学气相沉积法进行氧化，形成隧穿氧化层。具体地，隧穿氧化层的原料为二氧化硅，隧穿氧化层的厚度为2nm。
步骤(3)：在隧穿氧化层的表面沉积非晶硅层，非晶硅沉积温度为550℃，非晶硅层的厚度为150nm；
步骤(4)：采用配制好的混合酸单面清洗硅片120秒，去除绕镀的非晶硅层。
步骤(5)：对非晶硅层进行磷掺杂，形成掺杂型非晶硅层及磷硅玻璃(PSG)层，
步骤(6)：采用配制好的氢氟酸溶液清洗BSG层和PSG层120秒。
步骤(7)：在硅片的正面及背面制备钝化层，正面为5nm的氧化铝薄膜层及80nm的氮化硅薄膜层，背面为85nm的氮化硅薄膜层。
步骤(8)：在硅片的正面及背面使用银浆印刷并烧结形成电极。
实施例2
步骤(0)：对N型晶体硅片的正面及背面进行制绒处理；
步骤(1)：对硅片进行正面硼扩散处理，形成硼扩散层及硼硅玻璃(BSG)层。此时，硼扩散处理会激活掺杂的硼原子，使得硅片由微晶相转变为多晶硅相。
步骤(2)：对硅片进行背面刻蚀后采用低压化学气相沉积法进行氧化，形成隧穿氧化层。具体地，隧穿氧化层的原料为二氧化硅，隧穿氧化层的厚度为1nm。
步骤(3)：在隧穿氧化层的表面沉积非晶硅层，非晶硅沉积温度为560℃，非晶硅层的厚度为120nm；
步骤(4)：采用配制好的混合酸单面清洗硅片110秒，去除绕镀的非晶硅层。
步骤(5)：对非晶硅层进行磷掺杂，形成掺杂型非晶硅层及磷硅玻璃(PSG)层，
步骤(6)：采用配制好的氢氟酸溶液清洗BSG层和PSG层110秒。
步骤(7)：在硅片的正面及背面制备钝化层，正面为5nm的氧化铝薄膜层及75nm的氮化硅薄膜层，背面为80nm的氮化硅薄膜层。
步骤(8)：在硅片的正面及背面使用银浆印刷并烧结形成电极。
本申请实施例提供的太阳能电池的制备方法，通过调整非晶硅掺杂工序与去绕镀工序的顺序和增加去除BSG和PSG工序，达到去绕镀无过刻的目的。与常规流程相比，去绕镀工序位于非晶硅沉积工序后，非晶硅掺杂工序前，且在磷扩后增加去BSG工序，可以保证去绕镀过程中正面硼硅玻璃不被损坏或降低损坏程度，提高产品良率，降低生产成本。
另一方面，本申请还提供一种太阳能电池，太阳能电池由上述的太阳能电池制备方法得到，如图3所示，太阳能电池包括由上至下依次层叠的第一电极60、第二钝化层32、第一钝化层31、硼扩散层20、硅片10、隧穿氧化层40、掺杂型非晶硅层50、第三钝化层33、第二电极70。需要说明的是，第一电极60穿过第二钝化层32、第一钝化层31与硼扩散层20形成欧姆接触，第二电极70穿过第三钝化层33与掺杂型非晶硅层50形成欧姆接触，掺杂型非晶硅层50与隧穿氧化层40组成TopCon结构。
本申请实施例提供的太阳能电池的制备方法，通过调整非晶硅掺杂工序与去绕镀工序的顺序和增加去除BSG和PSG工序，达到去绕镀无过刻的目的。与常规流程相比，去绕镀工序位于非晶硅沉积工序后，非晶硅掺杂工序前，且在磷扩后增加去BSG工序，可以保证去绕镀过程中正面硼硅玻璃不被损坏或降低损坏程度，提高产品良率，降低生产成本。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种太阳能电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对制绒后的硅片进行正面硼扩散，形成硼扩散层及硼硅玻璃层；
(2)对所述硅片进行背面刻蚀后进行氧化，形成隧穿氧化层；
(3)在所述隧穿氧化层表面沉积非晶硅层；
(4)去除所述硅片正面绕镀的非晶硅层；
(5)对所述非晶硅层进行磷掺杂，形成掺杂型非晶硅层及磷硅玻璃层；
(6)去除所述硼硅玻璃层和所述磷硅玻璃层。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，在步骤(6)之后，所述方法还包括：
(7)在所述硅片的正面和/或背面制备钝化层；
(8)对所述硅片进行丝网印刷并烧结形成电极。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，所述步骤(4)，包括：
用配制好的混合酸清洗所述硅片正面绕镀的非晶硅层100～120秒，所述混合酸包括体积占比为10～12％的氢氟酸溶液、体积占比为45～50％的硝酸溶液、体积占比为10～13％的硫酸溶液及体积占比为25～30％的水。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，所述混合酸的温度控制在8～12℃。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，所述步骤(6)，包括：
用配制好的氢氟酸溶液清洗所述硼硅玻璃层和所述磷硅玻璃层100～120秒，所述氢氟酸的体积占比为20～25％及体积占比为75～80％的水。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中的氢氟酸的温度控制在20～25℃。
7.根据权利要求1至6任一项所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，所述步骤(2)，包括：
采用硝酸氧化法、臭氧水氧化法或热氧化法对所述硅片进行背面刻蚀之后进行氧化，形成隧穿氧化层。
8.根据权利要求1至6任一项所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，所述步骤(3)，包括：
采用低压化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、常压化学气相淀积中的任意一种方法在所述隧穿氧化层的表面沉积非晶硅层。
9.根据权利要求1至6任一项所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，在步骤(1)之前，所述方法还包括：
对所述硅片的正面和背面进行制绒处理。
10.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池由权利要求1至9任一项所述的太阳能电池制备方法得到，所述太阳能电池包括由上至下依次层叠的第一电极、第二钝化层、第一钝化层、硼扩散层、硅片、隧穿氧化层、掺杂型非晶硅层、第三钝化层、第二电极。
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112582484A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-30 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种太阳能电池及其制作方法 |
| CN112599616A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-02 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种太阳能电池及其制作方法 |
| CN112599636A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-02 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池的制备方法及晶体硅太阳能电池 |
| CN112768562A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-07 | 东方日升新能源股份有限公司 | 太阳能电池边缘绕镀的去除方法以及太阳能电池的制作方法 |
| CN113571411A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-29 | 江苏顺风新能源科技有限公司 | N型TOPCon太阳能电池的制作方法 |
| CN113851559A (zh) * | 2021-10-28 | 2021-12-28 | 常州时创能源股份有限公司 | 一种TOPCon电池的制备方法 |
| CN113903833A (zh) * | 2021-09-01 | 2022-01-07 | 普乐新能源科技(徐州)有限公司 | 一种TOPCon电池LPCVD工艺 |
| CN114420767A (zh) * | 2020-10-12 | 2022-04-29 | 嘉兴阿特斯技术研究院有限公司 | 太阳能电池的制备方法及太阳能电池 |
| CN115036396A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-09-09 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种硼掺杂发射极的制备方法 |
| CN115148832A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-04 | 上饶捷泰新能源科技有限公司 | 一种N-TOPCon电池及其制作方法 |
| WO2023029059A1 (zh) * | 2021-08-31 | 2023-03-09 | 正泰新能科技有限公司 | 一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法 |
| WO2024045945A1 (zh) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 通威太阳能(金堂)有限公司 | 太阳电池及其制造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109148647A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-04 | 江苏顺风光电科技有限公司 | 一种TOPCon结构电池的制备方法 |
| CN110416359A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-05 | 常州时创能源科技有限公司 | 一种TOPCon结构电池的制备方法 |
| CN110931604A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-27 | 江苏微导纳米科技股份有限公司 | Topcon结构太阳能电池的制备方法 |
-
2020
- 2020-06-29 CN CN202010610350.5A patent/CN111668345A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109148647A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-04 | 江苏顺风光电科技有限公司 | 一种TOPCon结构电池的制备方法 |
| CN110416359A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-05 | 常州时创能源科技有限公司 | 一种TOPCon结构电池的制备方法 |
| CN110931604A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-27 | 江苏微导纳米科技股份有限公司 | Topcon结构太阳能电池的制备方法 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114420767A (zh) * | 2020-10-12 | 2022-04-29 | 嘉兴阿特斯技术研究院有限公司 | 太阳能电池的制备方法及太阳能电池 |
| CN112599636B (zh) * | 2020-12-07 | 2023-08-01 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池的制备方法及晶体硅太阳能电池 |
| CN112599636A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-02 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池的制备方法及晶体硅太阳能电池 |
| CN112599616A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-02 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种太阳能电池及其制作方法 |
| CN112582484A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-30 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种太阳能电池及其制作方法 |
| CN112768562A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-07 | 东方日升新能源股份有限公司 | 太阳能电池边缘绕镀的去除方法以及太阳能电池的制作方法 |
| CN113571411A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-29 | 江苏顺风新能源科技有限公司 | N型TOPCon太阳能电池的制作方法 |
| CN113571411B (zh) * | 2021-07-12 | 2024-04-05 | 江苏顺风新能源科技有限公司 | N型TOPCon太阳能电池的制作方法 |
| WO2023029059A1 (zh) * | 2021-08-31 | 2023-03-09 | 正泰新能科技有限公司 | 一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法 |
| CN113903833A (zh) * | 2021-09-01 | 2022-01-07 | 普乐新能源科技(徐州)有限公司 | 一种TOPCon电池LPCVD工艺 |
| CN113851559A (zh) * | 2021-10-28 | 2021-12-28 | 常州时创能源股份有限公司 | 一种TOPCon电池的制备方法 |
| CN113851559B (zh) * | 2021-10-28 | 2023-02-28 | 常州时创能源股份有限公司 | 一种TOPCon电池的制备方法 |
| CN115036396A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-09-09 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种硼掺杂发射极的制备方法 |
| CN115036396B (zh) * | 2022-07-14 | 2023-06-13 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种硼掺杂发射极的制备方法 |
| CN115148832A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-04 | 上饶捷泰新能源科技有限公司 | 一种N-TOPCon电池及其制作方法 |
| WO2024045945A1 (zh) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 通威太阳能(金堂)有限公司 | 太阳电池及其制造方法 |
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