CN112349816B - 一种基于PECVD技术的高效低成本N型TOPCon电池的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于PECVD技术的高效低成本N型TOPCon电池的制备方法，包括（1）裸硅片去损伤并进行表面形貌处理；（2）采用板式PECVD沉积隧穿氧化层、本征多晶硅层和原位掺杂非晶硅层，隧穿氧化层的厚度为1‑2nm，本征多晶硅层厚度为10‑60nm，原位掺杂非晶硅层厚度在20‑80nm，其中掺杂原子的掺杂浓度在2E20 cm‑3‑8E20cm‑3等步骤。本发明制备工艺基于PECVD技术，采用先制备背面的隧穿氧化层叠加掺杂多晶硅层，然后通过后续硼扩高温工艺实现晶化，再制备正面PN结，然后再钝化、印刷电极，采用此工艺流程，首先整体工艺步骤减少一步，此工艺流程可以省略绕度清洗步骤，节省了制备成本。

Description

一种基于PECVD技术的高效低成本N型TOPCon电池的制备方法
技术领域
本发明涉及N型TOPCon电池的制备方法，尤其涉及基于PECVD技术的高效低成本N型TOPCon电池的制备方法。
背景技术
目前有大规模量产趋势的高效晶硅太阳电池产品主要包括背钝化太阳电池（PERL和PERC的统称）、异质结（HIT）太阳电池以及接触钝化（TOPCon）太阳电池。其中PERC电池已经大规模量产，替代了以前传统的BSF电池，使得光伏发电的效率降低和成本下降得以大步前进。而P型PERC电池随着技术和材料的持续开发，已经逐渐达到其结构限制效率的瓶颈。开发更具高效的N型HIT电池和TOPCon电池，迫在眉睫。TOPCon电池采用隧穿氧化层和多晶硅层钝化背表面，在确保背面具备优良的钝化效果同时，也可以钝化金属接触区，因此金属下的复合更低。
目前N型TOPCon电池的制备工艺流程都是先制备正面的PN结，再利用LPCVD制备背面的隧穿氧化层叠加多晶硅层，然后去除正面的多晶硅绕镀后再钝化、印刷电极；现有N型TOPCon电池的制备工艺局限之处有以下几点：
1）制备工艺步骤较长，相对成本较高；2）后制作背面的隧穿氧化层叠加多晶硅层，在后面绕镀清洗中较难去除，同时也会影响正面PN结和外观，在去除不彻底的情况下，容易导致边缘漏电，良品率低；3）背面多晶硅层采用扩散方式较难达到一定的掺杂浓度，从而影响电子在多晶硅中的传输，降低电池的填充因子。
有鉴于上述现有的N型TOPCon电池存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设基于PECVD技术的高效低成本N型TOPCon电池的制备方法，降低成本的同时提高生产效率，使其更具有实用性。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种N型TOPCon电池的制备方法，通过制备工艺的优化提高产品的良品率。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
（1）裸硅片去损伤，并利用60℃碱和抛光添加剂进行表面形貌处理，通过碱浓度和时间控制形貌；反射率范围为11%-38%，方块大小为1um-20um；
（2）采用板式PECVD沉积隧穿氧化层、本征非晶硅层和原位掺杂非晶硅层；隧穿氧化层的厚度为1-2nm,本征非晶硅层厚度为10-60nm,原位掺杂非晶硅层厚度为20-80nm，其中掺杂原子的掺杂浓度为2E20-8E20cm-3；
（3）采用管式PECVD沉积氮氧化硅/叠层氮化硅膜，氮氧化硅膜的厚度为10-60nm，折射率为1.5-1.7；叠层氮化硅膜里层厚度为10-30nm，折射率为2.1-2.3；叠层氮化硅膜外层厚度为20-60nm，折射率为1.9-2.1；
（4）采用槽式设备进行碱制绒，首先采用5-10%的HF水溶液清洗硅片5-10min，确保去除正面边缘绕度的背面膜，绕度膜距边宽度低于1mm，其次利用碱和制绒添加剂进行制绒，制绒反射率为11%-12%，金字塔大小为1-3微米；
（5）较优的一种方式是采用管式硼扩散，利用三溴化硼或三氯化硼在正面金字塔上进行扩散形成PN结，硼扩的工艺温度为850-1000℃之间，硼扩后方阻温度为80-120ohm/squ，硼硅玻璃BSG的厚度为60-100nm，硼在硅基中的掺杂浓度为1E19-5E19cm-3，结深为0.5-1.2微米；
（6）采用槽式设备清洗硼扩后表面的硼硅玻璃层，采用5-10%的HF和水的混合溶液清洗10-20分钟，确保清洗后正面硼扩玻璃完全去除干净，外观呈疏水状态；
（7）采用管式ALD镀膜设备在正面金字塔上沉积氧化铝薄膜，薄膜的厚度为1-8nm，折射率为1.5-1.7；
（8）采用管式PECVD沉积三叠层氮化硅/氧化硅膜，三叠层氮化硅膜里层厚度为5-20nm，折射率为2.25-2.35；三叠层氮化硅膜中层厚度为5-20nm，折射率为2.15-2.25；三叠层氮化硅膜外层厚度为20-30nm，折射率为2.0-2.2；氧化硅膜的厚度为30-80nm，折射率为1.5-1.7；
（9）采用丝网印刷机台印刷正背面的主栅和细栅，并烧结形成电极，烧结峰值温度为740-780℃；并过链式电注入或光注入完成退火工序，最后测试分选。
作为优选的一种方式，其中步骤（6）清洗硼扩后表面的硼硅玻璃层，采用5-10%的HF和水的混合溶液清洗后保留硼扩玻璃层12-18nm；代替原步骤（7）沉积氧化铝薄膜；
接着（7）采用管式PECVD沉积三叠层氮化硅/氧化硅膜，三叠层氮化硅膜里层厚度为5-20nm，折射率为2.25-2.35；三叠层氮化硅膜中层厚度为5-20nm，折射率为2.15-2.25；三叠层氮化硅膜外层厚度为20-30nm，折射率为2.0-2.2；氧化硅膜的厚度为30-80nm，折射率为1.5-1.7；
（8）采用丝网印刷机台印刷正背面的主栅和细栅，并烧结形成电极，烧结峰值温度为740-780℃；并过链式电注入或光注入完成退火工序，最后测试分选，得到目标产物。
作为优选的一种方式，在步骤（1）中，去完硅片表面的损伤层，表面形貌可以是常规制绒的金字塔形貌，也可以是方块大小从1um-20um不等的抛光形貌。
作为优选的一种方式，在步骤（2）中掺杂原子为磷、硼、铝或镓。
作为优选的一种方式，在步骤（2）中PECVD采用下镀膜方式，硅源为硅烷，氧源可以是N2O，也可以是氧气O2，射频电源功率10-1000W。
作为优选的一种方式，在步骤（2）中沉积隧穿氧化层、本征非晶硅层和原位掺杂非晶硅层可以有多种组合方式，例如为本征非晶硅层/掺杂非晶硅层/本征非晶硅层或者掺杂非晶硅层/本征非晶硅层/掺杂非晶硅层，且掺杂非晶硅的浓度梯度可调，以及包含其它可实现抑制掺杂原子进入硅基的任意浓度的组合方式。
作为优选的一种方式，步骤（3）中，背面沉积除了沉积氮氧化硅/叠层氮化硅膜，也可以沉积纯氮化硅膜、氮氧化硅膜或者氧化硅膜，其组合方式可以任意匹配，且厚度和折射率可调。
作为优选的一种方式，步骤（5）中，正面除了可以采用硼扩散设备制备PN结，也可以使用APCVD沉积硼扩玻璃层再高温退火形成PN结；或者旋涂印刷硼浆，再高温退火或激光掺杂形成PN结。
作为优选的一种方式，步骤（8）中除了可以采用三叠层氮化硅/氧化硅膜的沉积方式，还可以沉积纯氮化硅膜或者氮化硅、氮氧化硅与氧化硅的复合膜，其中膜系可以任意组合，且厚度、折射率可调。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
1）本发明制备工艺基于PECVD技术，采用先制备背面的隧穿氧化层叠加掺杂非晶硅层，然后通过后续硼扩高温工艺实现晶化，再制备正面PN结，然后再钝化、印刷电极，采用此工艺流程，首先整体工艺步骤减少一步，此工艺流程可以省略绕度清洗步骤，保证产品性能达到性能要求的基础上节省了制备成本；
2）基于PECVD沉积氧化硅叠加原位掺杂非晶硅，采用板式下镀膜方式，硅片背面边缘有一圈1mm未镀膜区域，因此不会有多晶硅绕度到正面，同时边缘处避免漏电问题；
3）其次采用原位掺杂的非晶硅分两层，第一层靠近氧化硅层的非晶硅采用本征层，第二层外层沉积原位掺杂的非晶硅，这样目的是在后续的硼扩工艺中，通过高温工艺退火，使多晶硅层晶化，同时由于硼扩较高的温度，磷原子容易穿透隧穿氧化层进入硅基体中，导致性能下降，但第一层是本征层，因此可以阻挡第二层的多晶硅层中磷原子穿透；在实际工艺中，硼扩后可以激活多晶硅中的磷原子，并使得晶化率达标，且磷原子在多晶硅中均匀分布而不穿透隧穿氧化层；最后采用PECVD技术沉积原位掺杂非晶硅膜，整体厚度可以偏低，原位掺杂磷可以在较薄的多晶硅中达到一定的浓度，以防止少穿多晶硅层，破坏隧穿氧化层。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明基于PECVD镀膜技术制备TOPCon电池的工艺流程如下：1.去损伤层，2.PECVD生长氧化层加原位掺杂非晶硅层，3.背面氮氧化硅/叠层氮化硅膜，4.制绒，5.硼扩，6.BSG清洗，7.正面氧化铝，8.正面氮化硅，9.印刷烧结电极。
实施例1
本发明基于PECVD镀膜技术制备高效低成本N型TOPCon晶硅电池的制备方法，包括如下操作步骤：
（1）裸硅片去损伤，并利用60℃碱和市售抛光添加剂进行抛光处理，反射率为32%，方块边长为17um；
（2）采用板式PECVD在硅片背面依次沉积隧穿氧化层、本征非硅层和原位掺杂非晶硅层，其中沉积后隧穿氧化层的厚度为1.4nm,本征非晶硅层厚度为40nm,原位掺杂非晶硅层厚度为40nm，其中磷的掺杂浓度在6E20cm-3；
（3）采用管式PECVD在硅片背面沉积氮氧化硅/叠层氮化硅膜，沉积后氮氧化硅膜的厚度为40nm，折射率为1.6；叠层氮化硅膜里层厚度为20nm，折射率为2.2；叠层氮化硅膜外层厚度为40nm，折射率为2.0；
（4）采用槽式设备进行碱制绒，首先采用10%的HF（氢氟酸）水溶液清洗硅片5min，确保去除掉正面边缘绕度的背面膜，绕度膜距边宽度低于1mm，其次利用碱和市售制绒添加剂在正面制绒，背面有氮化硅保护，制绒反射率为11%，金字塔大小2微米；
（5）采用管式硼扩散设备利用三溴化硼在正面金字塔上进行硼扩散并形成PN结，硼扩的工艺温度为850℃，硼扩后方阻为100 ohm/squ，硼硅玻璃BSG的厚度为80nm，硼在硅基中的掺杂浓度控制为2E19cm-3，结深为0.8微米；
（6）采用槽式设备清洗硼扩后表面的硼硅玻璃层，采用10%的HF（氢氟酸）和水的混合溶液清洗10分钟，确保清洗后正面硼扩玻璃完全去除干净，外观呈疏水状态；
（7）采用管式ALD镀膜设备在正面金字塔上沉积氧化铝薄膜，薄膜的厚度为3nm，折射率为1.6；
（8）采用管式PECVD在硅片正面沉积三叠层氮化硅/氧化硅膜，三叠层氮化硅膜里层厚度为10nm，折射率为2.3；中层厚度为10nm，折射率为2.2；外层厚度为25nm，折射率为2.1；氧化硅膜的厚度为50nm，折射率为1.6；
（9）采用丝网印刷机台印刷正背面的主栅和细栅，并烧结形成电极，烧结峰值温度为760℃；并过链式电注入或光注入完成退火工序，最后测试分选。
实施例2
本发明技术方案提出一种正面采用硼硅玻璃BSG钝化制备N型TOPCon晶硅电池的制备方法，具体包括如下操作步骤：
（1）裸硅片去损伤，并利用60℃碱和市售抛光添加剂进行抛光处理，反射率为32%，方块边长为17um；
（2）采用板式PECVD在硅片背面依次沉积隧穿氧化层、本征非晶硅层和原位掺杂非晶硅层，其中隧穿氧化层的厚度为1.4nm，本征非晶硅层厚度为40nm，原位掺杂非晶硅层厚度为40nm，其中磷的掺杂浓度为4E20cm-3；
（3）采用管式PECVD在硅片背面沉积氮氧化硅/叠层氮化硅膜，其中氮氧化硅膜的厚度为40nm，折射率为1.6；叠层氮化硅膜里层厚度为20nm，折射率为2.2；外层厚度为40nm，折射率为2.0；
（4）采用槽式设备进行碱制绒，首先采用10%的HF（氢氟酸）水溶液清洗硅片5min，确保正面边缘绕度的背面膜去除，绕度膜距边宽度低于1mm，其次利用碱和市售制绒添加剂进行制绒，背面有氮化硅保护，制绒反射率为11%，金字塔大小2微米；
（5）采用管式硼扩散设备利用三氯化硼在正面金字塔上进行硼扩散形成PN结，硼扩散的工艺温度为950℃，硼扩后方阻为90ohm/squ，硼硅玻璃BSG的厚度为80nm，硼在硅基中的掺杂浓度为3E19cm-3，结深为0.6微米；
（6）采用槽式设备清洗硼扩后表面的硼硅玻璃层，采用10%的HF（氢氟酸）和水的混合溶液清洗6分钟，保留硼扩玻璃层厚度大约14nm，；
（7）采用管式PECVD在硅片正面沉积三叠层氮化硅/氧化硅膜，三叠层氮化硅膜里层厚度为10nm，折射率为2.3；中层厚度为10nm，折射率为2.2；外层厚度为15nm，折射率为2.1；氧化硅膜的厚度为50nm，折射率为1.6；
（8）采用丝网印刷机台印刷正背面的主栅和细栅，并烧结形成电极，烧结峰值温度控制在780℃；并过链式电注入或光注入完成退火工序，最后测试分选。
对比例1
对比例采用常规的TOPCon电池制备工艺，流程如下：1.制绒，2.硼扩，3.去背结，4.氧化本征非晶硅，5.磷扩散，6.绕度清洗，7.正面氧化铝，8.正面氮化硅，9.背面氮化硅，10.印刷烧结电极。
具体操作步骤如下：
（1）采用槽式设备进行碱制绒，首先采用KOH和双氧水的混合水溶液对硅片进行预清洗，去除表面污染，其次利用KOH和市售制绒添加剂混合水溶液进行制绒，制绒反射率为11%，金字塔大小为2微米；
（2）采用管式硼扩散设备利用三溴化硼在正面金字塔上进行硼扩散形成PN结，硼扩的工艺温度为1000℃，硼扩后方阻为100ohm/squ，硼硅玻璃BSG的厚度为80nm，硼在硅基中的掺杂浓度为2E19cm-3，结深为0.8微米；
（3）采用链式清洗设备，利用HF/HNO3的混合水溶液刻蚀硅片背面和边缘，确保PN结被完全去除干净，同时保留正面的硼硅玻璃；
（4）采用管式低压气相化学沉积设备LPCVD，在硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅层，氧化层厚度为1.4nm，折射率为1.6，本征非晶硅层为150nm；
（5）采用管式磷扩散设备利用三氧化二磷在硅片背面非晶硅面进行磷扩散形成掺杂多晶硅层。磷扩散的工艺温度为800℃，磷扩后方阻为50ohm/squ，磷硅玻璃PSG的厚度为40nm，磷在多晶硅中的掺杂浓度为3E20cm-3，结深为150nm；
（6）采用链式HF酸水溶液去除正面绕镀的磷硅玻璃层，绕镀多晶硅表面确保疏水状态，再进入槽式碱设备清洗正面绕镀的多晶硅，确保刻蚀干净，最后过HF/HCL酸的混合水溶液，去除正面的硼硅玻璃层和背面的磷硅玻璃层；
（7）采用管式ALD镀膜设备在正面金字塔上沉积氧化铝薄膜，薄膜的厚度为3nm，折射率为1.6；
（8）采用管式PECVD在硅片正面沉积三叠层氮化硅/氧化硅膜，三叠层氮化硅膜里层厚度为10nm，折射率为2.3；中层厚度为10nm，折射率为2.2；外层厚度为15nm，折射率为2.1；氧化硅膜的厚度为50nm，折射率为1.6；
（9）采用管式PECVD在硅片背面沉积叠层氮化硅膜，氮化硅膜的总厚度为70nm，叠层氮化硅膜里层厚度为30nm，折射率为2.2；外层厚度为40nm，折射率为2.0；
（10）采用丝网印刷机台印刷正背面的主栅和细栅，并烧结形成电极，烧结峰值温度控制在780℃；并过链式电注入或光注入完成退火工序，最后测试分选。
对比例2
对比例采用常规的TOPCon电池制备工艺，流程如下：
（1）采用槽式设备进行碱制绒，首先采用KOH和双氧水的混合水溶液对硅片进行预清洗，去除表面污染，其次利用KOH和市售制绒添加剂混合水溶液进行制绒，制绒反射率为11%，金字塔大小为2微米；
（2）采用管式硼扩散设备利用三氯化硼在正面金字塔上进行硼扩散形成PN结，硼扩的工艺温度为1000℃，硼扩后方阻为100ohm/squ，硼硅玻璃BSG的厚度为80nm，硼在硅基中的掺杂浓度为2E19cm-3，结深为0.8微米；
（3）采用链式HF水溶液先去除边缘和背面的硼硅玻璃层，再进槽式碱溶液去除边缘和背面的PN结，背面反射率为32%左右；
（4）采用板式PECVD在硅片背面沉积隧穿氧化层和原位掺杂非晶硅层，隧穿氧化层的厚度为1.4nm,原位掺杂非晶硅层厚度为100nm，其中磷的掺杂浓度为4E20cm-3;
（5）采用管式热退火设备对背面沉积原位掺杂的非晶硅层进行晶化处理，退火温度为850℃；
（6）采用槽式10%HF酸水溶液清洗退火后的背面氧化层，同时将正面硼硅玻璃BSG清洗干净；
（7）采用管式ALD镀膜设备在正面金字塔上沉积氧化铝薄膜，薄膜的厚度为3nm，折射率为1.6；
（8）采用管式PECVD在硅片正面沉积三叠层氮化硅/氧化硅膜，三叠层氮化硅膜里层厚度为10nm，折射率为2.3；中层厚度为10nm，折射率为2.2；外层厚度为15nm，折射率为2.1；氧化硅膜的厚度为50nm，折射率为1.6；
（9）采用管式PECVD在硅片背面沉积叠层氮化硅膜，氮化硅膜的总厚度为70nm，叠层氮化硅膜里层厚度为30nm，折射率为2.2；外层厚度为40nm，折射率为2.0；
（10）采用丝网印刷机台印刷正背面的主栅和细栅，并烧结形成电极，烧结峰值温度控制在780℃；并过链式电注入或光注入完成退火工序，最后测试分选。
将实施例1-2和对比例1-2制备的电池进行性能测试，电池性能测试结果如表1所示：
表1 电池性能测试结果
Figure RE-146038DEST_PATH_IMAGE002
从上表的性能检测结果可以看出，实施例1效率绝对值提升0.26%，良品率提升7%，工艺步骤减少一步，通过测算，整体电池的制造成本可以下降10-15%，这对产业化来说具有非常巨大的经济价值，对于产业化生产电池来说每一个百分点的成本降低都是不容易的，因此本发明提出的工艺路线对TOPCon电池的量产意义重大。
实施例1采用了先做背面，再做正面的路线方式，利用PECVD沉积的掺杂非晶硅层，在后续硼扩高温工艺中晶化，因此工艺步骤减少，而PECVD原位掺杂的特性，可以沉积本征和掺杂非晶硅叠层膜，在后续硼扩高温中，让磷原子在多晶硅中均匀分布而不穿透氧化硅层导致性能失效，与对比例相比，开压、电流、填充因子更具优势，主要是因为基于PECVD镀膜的掺杂非晶硅层磷的浓度更高，钝化效果更好，同时也利于背面接触电阻的下降，而且更薄的非晶硅层对长波的响应更好，具备更高的电流密度，由于实施例1不存在多晶硅绕镀清洗工艺，边缘漏电和外观不良的问题更低，具有更高的良率。
实施例2采用硼硅玻璃BSG替代氧化铝做钝化，整体步骤减少，成本更低，可以作为实施例1采用氧化铝钝化的替代方案。
与对比例1相比，实施例2效率差异不大，但良率上升5%，工艺步骤减少了2步。产业是以成本驱动发展，虽然实施例2效率提升不明显，但良率和步骤对电池制造成本的贡献更大，预计成本下降15%-20%。实施例2制备工艺路线可以作为实施例1的备选方案，进一步降低成本。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (6)

1.一种基于PECVD技术的高效低成本N型TOPCon电池的制备方法，其特征在于：包括如下操作步骤：
（1）裸硅片去损伤并进行表面形貌处理；
（2）采用板式PECVD沉积隧穿氧化层、本征非晶硅层和原位掺杂非晶硅层，隧穿氧化层的厚度为1-2nm，本征非晶硅层厚度为10-60nm，原位掺杂非晶硅层厚度在20-80nm，其中掺杂原子的掺杂浓度在2E20 cm-3-8E20cm-3；
（3）采用管式PECVD沉积氮氧化硅/叠层氮化硅膜，氮氧化硅膜的厚度为10-60nm，折射率为1.5-1.7；叠层氮化硅膜里层厚度为10-30nm，折射率为2.1-2.3；叠层氮化硅膜外层厚度为20-60nm，折射率为1.9-2.1；
（4）进行碱制绒，首先采用5-10%的HF水溶液清洗硅片5-10min，确保正面边缘绕度的背面膜已去除，绕度膜距边宽度低于1mm，然后再进行制绒；
（5）通过后续硼扩高温工艺实现晶化，再在正面金字塔上制备PN结；
（6）清洗硼扩后表面的硼硅玻璃层，采用5-10%的HF和水的混合溶液清洗10-20分钟，清洗后正面硼扩玻璃完全去除干净，外观呈疏水状态；
（7）在正面金字塔上沉积氧化铝薄膜，薄膜的厚度为1-8nm，折射率为1.5-1.7；
（8）采用管式PECVD沉积三叠层氮化硅/氧化硅膜，三叠层氮化硅膜里层厚度为5-20nm，折射率为2.25-2.35；三叠层氮化硅膜中层厚度为5-20nm，折射率为2.15-2.25；三叠层氮化硅膜外层厚度为20-30nm，折射率为2.0-2.2；氧化硅膜的厚度为30-80nm，折射率为1.5-1.7；
（9）采用丝网印刷机台印刷正背面的主栅和细栅，并烧结形成电极，烧结峰值温度为740-780℃；并过链式电注入或光注入完成退火工序，最后测试分选，得到目标产物；
所述步骤（2）中PECVD沉积采用下镀膜方式，控制硅片背面边缘有一圈1mm未镀膜区域，硅源为硅烷，氧源为N2O或O2。
2.一种基于PECVD技术的高效低成本N型TOPCon电池的制备方法，其特征在于：包括如下操作步骤：
（1）裸硅片去损伤并进行表面形貌处理；
（2）采用板式PECVD沉积隧穿氧化层、本征非晶硅层和原位掺杂非晶硅层，隧穿氧化层的厚度为1-2nm，本征非晶硅层厚度为10-60nm，原位掺杂非晶硅层厚度在20-80nm，其中掺杂原子的掺杂浓度在2E20 cm-3-8E20cm-3；
（3）采用管式PECVD沉积氮氧化硅/叠层氮化硅膜，氮氧化硅膜的厚度为10-60nm，折射率为1.5-1.7；叠层氮化硅膜里层厚度为10-30nm，折射率为2.1-2.3；叠层氮化硅膜外层厚度为20-60nm，折射率为1.9-2.1；
（4）进行碱制绒，首先采用5-10%的HF水溶液清洗硅片5-10min，确保正面边缘绕度的背面膜已去除，绕度膜距边宽度低于1mm，然后再进行制绒；
（5）通过后续硼扩高温工艺实现晶化，再在正面金字塔上制备PN结；
（6）清洗硼扩后表面的硼硅玻璃层，采用5-10%的HF和水的混合溶液清洗10-20分钟，清洗后保留硼扩玻璃层12-18nm；
（7）采用管式PECVD沉积三叠层氮化硅/氧化硅膜，三叠层氮化硅膜里层厚度为5-20nm，折射率为2.25-2.35；三叠层氮化硅膜中层厚度为5-20nm，折射率为2.15-2.25；三叠层氮化硅膜外层厚度为20-30nm，折射率为2.0-2.2；氧化硅膜的厚度为30-80nm，折射率为1.5-1.7；
（8）采用丝网印刷机台印刷正背面的主栅和细栅，并烧结形成电极，烧结峰值温度为740-780℃；并过链式电注入或光注入完成退火工序，最后测试分选，得到目标产物；
所述步骤（2）中PECVD沉积采用下镀膜方式，控制硅片背面边缘有一圈1mm未镀膜区域，硅源为硅烷，氧源为N2O或O2。
3.根据权利要求1或2所述的基于PECVD技术的高效低成本N型TOPCon电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中去完硅片表面的损伤层，表面形貌为常规制绒的金字塔形貌或方块形抛光形貌，方块边长为1um-20um。
4.根据权利要求1或2所述的基于PECVD技术的高效低成本N型TOPCon电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中掺杂原子为磷、硼、铝或镓。
5.根据权利要求1或2所述的基于PECVD技术的高效低成本N型TOPCon电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中沉积隧穿氧化层、本征非晶硅层和原位掺杂非晶硅层的方式为本征非晶硅层/掺杂非晶硅层/本征非晶硅层。
6.根据权利要求1或2所述的基于PECVD技术的高效低成本N型TOPCon电池的制备方法，其特征在于：硼扩散方式制备PN结，是利用三溴化硼或三氯化硼在正面金字塔上进行扩散形成PN结，硼扩散的温度为850-1000℃，硼扩散后方阻为80-120ohm/squ，硼硅玻璃BSG的厚度为60-100nm，硼在硅基中的掺杂浓度为1E19-5E19cm-3，结深为0.5-1.2微米。
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