CN113948608A - 一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及N‑TOPCon电池技术领域,公开了一种N‑TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:在硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;对本征非晶硅进行磷掺杂,并进行一次退火,以使本征非晶硅晶化为磷掺杂多晶硅;对一次退火后的硅片进行BPSG耐腐蚀化处理;对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次进行氢氟酸溶液和碱液清洗,绕镀多晶硅的去除。本发明通过在去绕镀前增加BPSG耐腐蚀化处理的步骤,能够防止硅片正面的BPSG区域在去绕镀时受到腐蚀,从而获得较好的电池外观,并使电池具有较好的性能。

Description

一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法
技术领域
本发明涉及N-TOPCon电池技术领域,尤其涉及一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法。
背景技术
N型隧穿氧化层钝化接触(N-TOPCon)电池是指由隧穿氧化层与掺杂多晶硅共同形成钝化的一类电池,其钝化机理是:超薄氧化硅直接与硅基体接触,中和硅表面的悬挂键,进行优异的化学钝化:重掺杂的多晶硅层因与硅基体存在费米能级的差异,在硅基体表面造成能带弯曲,可以更加有效的阻挡少子的通过,而不会影响多子的传输,实现载流子的选择性收集。相较于传统PERC电池而言,N-TOPCon电池全面积钝化背表面,没有金属和硅的直接接触,有利于提升电池的短路电压,全面收集载流子,降低了寿命敏感度,有利于提升填充因子,对产业升级具有积极推动作用。
在N-TOPCon电池的制备过程中,通常采用先沉积本征非晶硅,而后通过对非晶硅进行磷掺杂退火,形成掺杂多晶硅,在该过程中,由于目前行业内通常采用APCVD/LPCVD方法沉积本征非晶硅,在正面往往会存在一定宽度的绕镀非晶硅,在磷掺杂退火后转变为多晶硅,由于多晶硅层具有较高的吸光系数,一旦出现在电池正面将会影响电池正面太阳光的吸收,同时多晶硅的导电性将会导致电池边沿处严重的漏电,因此在N-TOPCon电池制备过程需要进行去绕镀处理。
目前,去除绕镀多晶硅的方式通常为碱液处理。例如,专利CN202010667851.7公开了一种TOPCon电池绕镀多晶硅的去除方法及应用,其中去绕镀的方法是:在磷扩散退火将非晶硅层晶化成掺磷多晶硅层后,采用氢氟酸水上漂的方式去除位于硅衬底正面和侧面的绕镀多晶硅层表面的PSG,再采用碱溶液刻蚀的方式去除位于硅衬底正面和侧面的绕镀多晶硅层。该方法虽然能去除绕镀多晶硅,防止其影响电池性能,但同时也存在以下问题:在非晶硅沉积后的磷沉积过程中,磷扩散在硅片正面的绕镀宽度往往大于非晶硅的绕镀宽度,因而会在非晶硅与硼硅玻璃(BSG)接触区域形成一定宽度的富P-BSG区域,即硼磷硅玻璃(BPSG)区域,该BPSG区域在去绕镀的过程中会被氢氟酸和碱液严重腐蚀,影响电池外观,并会对电池性能(包括短路电流、开路电压、填充因子和电池效率)造成不利影响。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法。该方法通过在去绕镀前增加BPSG耐腐蚀化处理的步骤,能够防止硅片正面的BPSG区域在去绕镀时受到腐蚀,可获得较好的电池外观,并能使电池具有较好的性能。
本发明的具体技术方案为:
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面进行硼掺杂,形成PN结;
(2)去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃(BSG)和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)在去除背面的硼硅玻璃和扩散结后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)对本征非晶硅进行磷沉积,获得磷沉积硅片;
(5)对磷沉积硅片进行磷掺杂和硼磷硅玻璃(BPSG)耐腐蚀化处理;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次进行氢氟酸溶液和碱液清洗,即完成绕镀多晶硅的去除。
在N-TOPCon电池的制备过程中,沉积本征非晶硅时,会在电池正面形成绕镀非晶硅。发明人发现,在后续磷沉积的过程中,磷扩散在硅片正面的绕镀宽度往往大于非晶硅的绕镀宽度,因而会在非晶硅与BSG接触区域形成一定宽度的BPSG区域,由于BPSG的耐酸耐碱性较差,因而会在后续去绕镀过程中被氢氟酸和碱液腐蚀,导致电池外观不佳。
针对上述技术问题,本发明在磷沉积后,对BPSG进行了耐腐蚀化处理,提高其耐酸耐碱性,而后再利用氢氟酸去除绕镀多晶硅表面的PSG,并利用碱液去除绕镀多晶硅,能够避免硅片正面的BPSG区域在去绕镀过程中受到腐蚀,改善电池外观,并使电池具有较高的短路电流、开路电压、填充因子和电池效率。
作为优选,步骤(5)中,所述磷掺杂和耐腐蚀化处理可通过方案A或方案B实现,具体过程包括以下步骤:
方案A:对磷沉积硅片进行一次退火以完成磷掺杂及非晶硅晶化;在氮气氛围中,对一次退火后的硅片进行二次退火,以降低磷在硼磷硅玻璃中的浓度同时使得硼磷硅玻璃区域网状结构更加致密;
方案B:去除磷沉积硅片正面的磷硅玻璃,再进行磷掺杂及非晶硅晶化。
在方案A中,在进行二次退火处理的过程中,磷在SiO2中流动性增加而在表面析出,因而能降低磷在BPSG中的浓度,从而提高BPSG的致密性,从而使其更耐酸和碱的腐蚀。二次退火过程在氮气氛围中进行,目的在于:退火氛围会影响硼和磷在二氧化硅中的流动性,在N2中退火时,B在二氧化硅中流动性差,而P流动性高倾向于在硅表面富集。
在方案B中,在去除正面PSG后,再进行磷掺杂及非晶硅晶化,能够降低硅片正面的P在BSG区域上的浓度,避免后续磷掺杂过程中硅片正面的P侵蚀BSG区域而形成BPSG,由于去除正面PSG后,正面保留的是BSG,而BSG相较于BPSG而言具有更高的耐酸耐碱性,因而能防止其在去绕镀时受到腐蚀。
作为优选,方案A中,所述一次退火的温度为800~850℃。
作为优选,方案A中,所述二次退火的温度为850~1000℃,时间为10~50min。
若二次退火温度过低或时间过短,则会难以发挥提高BPSG致密性的作用;若二次退火温度过高或时间过长,则会导致正面绕镀的P穿透BSG深入至硅基体,影响PN结质量。
作为优选,方案B中,采用浓度为0.5~3wt%的氢氟酸溶液去除磷沉积硅片正面的硼磷硅玻璃。
在去除PSG的过程中,若采用的氢氟酸溶液浓度过低,会导致PSG玻璃无法被去除;而若采用的氢氟酸溶液浓度过高,则会导致BSG被清洗掉,后续去绕镀时易被腐蚀。
作为优选,方案B中,所述磷掺杂及非晶硅晶化的温度为800~1000℃,时间为5~60min。
作为优选,步骤(4)中,所述磷沉积的温度为750~850℃,时间为20~50min,磷源流量为1000~4000sccm。
作为优选,步骤(6)中,所述氢氟酸溶液的浓度为3~10wt%。
作为优选,步骤(6)中,所述碱液为NaOH溶液、KOH溶液或四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液,浓度为3~15wt%。
作为优选,步骤(2)中,采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:本发明通过二次退火提高BPSG致密性(方案A)或用BSG代替BPSG(方案B)的方式,提高硅片正面BPSG的耐腐蚀性,能够防止其在去绕镀过程中被氢氟酸和碱液腐蚀,改善电池的外观,并使N-TOPCon电池具有较高的短路电流、开路电压、填充因子和电池效率。
附图说明
图1为实施例1中获得的硅片正面照片;
图2为对比例1中获得的硅片正面照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面进行硼掺杂,形成PN结;
(2)去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)在去除背面的硼硅玻璃和扩散结后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)将本征非晶硅在温度为750~850℃、磷源流量为1000~4000sccm的条件下进行磷沉积20~50min,获得磷沉积硅片;
(5)磷掺杂和耐腐蚀化处理:
方案A:将磷沉积硅片在800~850℃下进行一次退火以完成磷掺杂及非晶硅晶化;在氮气氛围中,将一次退火后的硅片在850~1000℃下进行二次退火10~50min,以降低磷在硼磷硅玻璃中的浓度同时使得硼磷硅玻璃区域网状结构更加致密;
方案B:采用浓度为0.5~3wt%的氢氟酸溶液去除磷沉积硅片正面的磷硅玻璃,再在800~1000℃下进行磷掺杂及非晶硅晶化5~60min;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次利用3~10wt%的氢氟酸溶液和3~15wt%的碱液进行清洗,所述碱液为NaOH溶液、KOH溶液或TMAH溶液,即完成绕镀多晶硅的去除。
实施例1
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面采用扩散的方式进行硼掺杂,形成PN结;
(2)采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)采用LPCVD设备在刻蚀后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)将本征非晶硅在温度为750℃、磷源流量为1000sccm的条件下进行磷沉积50min,获得磷沉积硅片;
(5)将磷沉积硅片在800℃下进行一次退火以完成磷掺杂及非晶硅晶化;在氮气氛围中,将一次退火后的硅片在850℃下进行二次退火50min,以降低磷在硼磷硅玻璃中的浓度同时使得硼磷硅玻璃区域网状结构更加致密;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次利用3wt%的氢氟酸溶液和15wt%的TMAH溶液进行清洗,即完成绕镀多晶硅的去除,硅片正面如图1所示。
实施例2
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面采用扩散的方式进行硼掺杂,形成PN结;
(2)采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)采用LPCVD设备在刻蚀后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)将本征非晶硅在温度为800℃、磷源流量为2500sccm的条件下进行磷沉积35min,获得磷沉积硅片;
(5)将磷沉积硅片在800℃下进行一次退火以完成磷掺杂及非晶硅晶化;在氮气氛围中,将一次退火后的硅片在930℃下进行二次退火30min,以降低磷在硼磷硅玻璃中的浓度同时使得硼磷硅玻璃区域网状结构更加致密;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次利用10wt%的氢氟酸溶液和3wt%的NaOH溶液进行清洗,即完成绕镀多晶硅的去除。
实施例3
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面采用扩散的方式进行硼掺杂,形成PN结;
(2)采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)采用LPCVD设备在刻蚀后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)将本征非晶硅在温度为850℃、磷源流量为4000sccm的条件下进行磷沉积20min,以使得在非晶硅表面形成一层富P层,获得磷沉积硅片;
(5)将磷沉积硅片在850℃下进行一次退火以完成磷掺杂及非晶硅晶化;在氮气氛围中,将一次退火后的硅片在1000℃下进行二次退火10min,以降低磷在硼磷硅玻璃中的浓度同时使得硼磷硅玻璃区域网状结构更加致密;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次利用7wt%的氢氟酸溶液和5wt%的KOH溶液进行清洗,即完成绕镀多晶硅的去除。
实施例4
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面采用扩散的方式进行硼掺杂,形成PN结;
(2)采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)采用LPCVD设备在刻蚀后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)将本征非晶硅进在温度为750℃、磷源流量为1000sccm的条件下进行磷沉积50min,以使得在非晶硅表面形成一层富P层,获得磷沉积硅片;
(5)采用浓度为0.5wt%的氢氟酸溶液去除磷沉积硅片正面的磷硅玻璃,再将硅片置于高温炉中,在800℃下进行磷掺杂及非晶硅晶化60min;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次利用3wt%的氢氟酸溶液和15wt%的TMAH溶液进行清洗,即完成绕镀多晶硅的去除。
实施例5
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面采用扩散的方式进行硼掺杂,形成PN结;
(2)采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)采用LPCVD设备在刻蚀后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)将本征非晶硅在温度为800℃、磷源流量为2500sccm的条件下进行磷沉积35min,以使得在非晶硅表面形成一层富P层,获得磷沉积硅片;
(5)采用浓度为1.5wt%的氢氟酸溶液去除磷沉积硅片正面的磷硅玻璃,再将硅片置于高温炉中,在1000℃下进行磷掺杂及非晶硅晶化5min;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次利用10wt%的氢氟酸溶液和3wt%的NaOH溶液进行清洗,即完成绕镀多晶硅的去除。
实施例6
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面采用扩散的方式进行硼掺杂,形成PN结;
(2)采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)采用LPCVD设备在刻蚀后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)将本征非晶硅在温度为850℃、磷源流量为4000sccm的条件下进行磷沉积20min,以使得在非晶硅表面形成一层富P层,获得磷沉积硅片;
(5)采用浓度为3wt%的氢氟酸溶液去除磷沉积硅片正面的磷硅玻璃,再将硅片置于高温炉中,在850℃下进行磷掺杂及非晶硅晶化30min;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次利用7wt%的氢氟酸溶液和5wt%的KOH溶液进行清洗,即完成绕镀多晶硅的去除。
对比例1
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面采用扩散的方式进行硼掺杂,形成PN结;
(2)采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)采用LPCVD设备在刻蚀后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)将本征非晶硅在温度为850℃、磷源流量为4000sccm的条件下进行磷沉积20min,以使得在非晶硅表面形成一层富P层,获得磷沉积硅片;
(5)将磷沉积硅片在850℃下进行一次退火以完成磷掺杂及非晶硅晶化;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次利用7的氢氟酸溶液和5wt%的KOH溶液进行清洗,即完成绕镀多晶硅的去除,硅片正面如图2所示。
对比例2
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面采用扩散的方式进行硼掺杂,形成PN结;
(2)采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)采用LPCVD设备在刻蚀后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)将本征非晶硅在温度为750℃、磷源流量为1000sccm的条件下进行磷沉积50min,获得磷沉积硅片;
(5)将磷沉积硅片在800℃下进行一次退火以完成磷掺杂及非晶硅晶化;在氮气氛围中,将一次退火后的硅片在800℃下进行二次退火50min,以降低磷在硼磷硅玻璃中的浓度同时使得硼磷硅玻璃区域网状结构更加致密;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次利用3wt%的氢氟酸溶液和15wt%的TMAH溶液进行清洗,即完成绕镀多晶硅的去除。
对比例3
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面采用扩散的方式进行硼掺杂,形成PN结;
(2)采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)采用LPCVD设备在刻蚀后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)将本征非晶硅在温度为850℃、磷源流量为4000sccm的条件下进行磷沉积20min,以使得在非晶硅表面形成一层富P层,获得磷沉积硅片;
(5)将磷沉积硅片在850℃下进行一次退火以完成磷掺杂及非晶硅晶化;在氮气氛围中,将一次退火后的硅片在1050℃下进行二次退火10min,以降低磷在硼磷硅玻璃中的浓度同时使得硼磷硅玻璃区域网状结构更加致密;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次利用10wt%的氢氟酸溶液和3wt%的KOH溶液进行清洗,即完成绕镀多晶硅的去除。
对比例4
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面采用扩散的方式进行硼掺杂,形成PN结;
(2)采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)采用LPCVD设备在刻蚀后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)将本征非晶硅进在温度为750℃、磷源流量为1000sccm的条件下进行磷沉积50min,以使得在非晶硅表面形成一层富P层,获得磷沉积硅片;
(5)采用浓度为0.1wt%的氢氟酸溶液去除磷沉积硅片正面的磷硅玻璃,再将硅片置于高温炉中,在800℃下进行磷掺杂及非晶硅晶化60min;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次利用3wt%的氢氟酸溶液和15wt%的TMAH溶液进行清洗,即完成绕镀多晶硅的去除。
对比例5
一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面采用扩散的方式进行硼掺杂,形成PN结;
(2)采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)采用LPCVD设备在刻蚀后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)将本征非晶硅在温度为850℃、磷源流量为4000sccm的条件下进行磷沉积20min,以使得在非晶硅表面形成一层富P层,获得磷沉积硅片;
(5)采用浓度为4wt%的氢氟酸溶液去除磷沉积硅片正面的磷硅玻璃,再将硅片置于高温炉中,在1000℃下进行磷掺杂及非晶硅晶化5min;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次利用10wt%的氢氟酸溶液和3wt%的KOH溶液进行清洗,即完成绕镀多晶硅的去除。
测试例
对实施例1~6和对比例1~5获得的硅片表面进行观察,发现实施例1~6和对比例3的硅片正面较光滑,不存在腐蚀现象;而对比例1、2、4和5的硅片正面存在腐蚀现象,外观不佳。
分别采用实施例1~6和对比例1~5的方法完成绕镀多晶硅的去除后,采用常规方法,在硅片正面和背面形成钝化层,并进行丝网印刷和烧结,制成N-TOPCon电池。对N-TOPCon电池进行性能测试,并计算相对值,结果见表1。
表1
开路电压Voc 短路电流Isc 填充因子FF 电池效率Eff
实施例1 1.0008 1.0009 1.0073 1.0090
实施例2 1 1.0004 1.0048 1.0052
实施例3 0.9999 1.0004 1.0001 1.0004
实施例4 1.0037 1.0019 1.0098 1.0155
实施例5 1.0026 1.0018 1.0007 1.0048
实施例6 1.0001 1.0005 1.0001 1.0007
对比例1 1 1 1 1
对比例2 0.9997 0.9998 0.9995 0.9990
对比例3 0.9969 0.9988 0.9995 0.9952
对比例4 1.0002 0.9997 0.9998 0.9997
对比例5 0.9999 0.9997 0.9998 0.9994
分析表1中的数据,可以得出以下结论:
(1)对比例1在去绕镀前未采用本发明的方法对硼磷硅玻璃进行耐腐蚀化处理,在去绕镀过程中,硅片正面的BPSG区域存在腐蚀;而实施例3和6获得的硅片正面未出现腐蚀。并且,从表1可以看出,采用对比例1最终获得的硅片制成的N-TOPCon电池,其开路电压、短路电流、填充因子和电池效率低于实施例3和实施例6。这说明本发明通过在去绕镀前增加BPSG耐腐蚀化处理的步骤,能够防止硅片正面的BPSG区域在去绕镀时受到腐蚀,可获得较好的电池外观,并使电池具有较好的性能。
(2)实施例1和对比例2中的二次退火温度分别为850℃和800℃,其余过程均相同。对比例2获得的硅片正面存在腐蚀现象;并且,从表1可以看出,采用对比例2的硅片制得的N-TOPCon电池,其性能低于实施例1。这是由于当二次退火温度过低时,会难以发挥提高BPSG致密性的作用。
(3)实施例3和对比例3中的退火温度分别为1000℃和1050℃,其余过程均相同。从表1可以看出,采用对比例3的硅片制得的N-TOPCon电池,其性能低于实施例3。这是由于当二次退火温度过高时,会导致正面绕镀的P穿透BSG深入至硅基体,影响PN结质量。
(4)实施例4与对比例4步骤(5)中所采用的氢氟酸溶液浓度分别为0.5wt%和0.1wt%,其余过程均相同。对比例4获得的硅片正面存在腐蚀现象;并且,从表1可以看出,采用对比例4的硅片制得的N-TOPCon电池,其性能低于实施例4。这是由于在磷沉积后采用的氢氟酸溶液浓度过低时,会导致正面PSG未完全去除,导致在后续磷掺杂过程中生成BPSG,故在去绕镀时导致被腐蚀。
(5)实施例6与对比例5步骤(5)中所采用的氢氟酸溶液浓度分别为3wt%和4wt%,其余过程均相同。从表1可以看出,采用对比例5的硅片制得的N-TOPCon电池,其性能与实施例6明显降低。这是由于在去除正面PSG时,HF浓度过高,会导致BSG被清洗掉,后续去绕镀时易被腐蚀。
本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种N-TOPCon电池的绕镀多晶硅去除方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在制绒后的N型硅片表面进行硼掺杂,形成PN结;
(2)去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结,保留正面的硼硅玻璃;
(3)在去除背面的硼硅玻璃和扩散结后的硅片背面沉积隧穿氧化层和本征非晶硅;
(4)对本征非晶硅进行磷沉积,获得磷沉积硅片;
(5)对磷沉积硅片进行磷掺杂和硼磷硅玻璃耐腐蚀化处理;
(6)对耐腐蚀化处理后的硅片正面依次进行氢氟酸溶液和碱液清洗,即完成绕镀多晶硅的去除。
2.如权利要求1所述的绕镀多晶硅去除方法,其特征在于,步骤(5)中,所述磷掺杂和耐腐蚀化处理可通过方案A或方案B实现,具体过程包括以下步骤:
方案A:对磷沉积硅片进行一次退火以完成磷掺杂及非晶硅晶化;在氮气氛围中,对一次退火后的硅片进行二次退火,以降低磷在硼磷硅玻璃中的浓度同时使得硼磷硅玻璃区域网状结构更加致密;
方案B:去除磷沉积硅片正面的磷硅玻璃,再进行磷掺杂及非晶硅晶化。
3.如权利要求2所述的绕镀多晶硅去除方法,其特征在于,方案A中,所述一次退火的温度为800~850℃。
4.如权利要求2所述的绕镀多晶硅去除方法,其特征在于,方案A中,所述二次退火的温度为850~1000℃,时间为10~50min。
5.如权利要求2所述的绕镀多晶硅去除方法,其特征在于,方案B中,采用浓度为0.5~3wt%的氢氟酸溶液去除磷沉积硅片正面的硼磷硅玻璃。
6.如权利要求2所述的绕镀多晶硅去除方法,其特征在于,方案B中,所述磷掺杂及非晶硅晶化的温度为800~1000℃,时间为5~60min。
7.如权利要求1所述的绕镀多晶硅去除方法,其特征在于,步骤(4)中,所述磷沉积的温度为750~850℃,时间为20~50min,磷源流量为1000~4000sccm。
8.如权利要求1所述的绕镀多晶硅去除方法,其特征在于,步骤(6)中,所述氢氟酸溶液的浓度为3~10wt%。
9.如权利要求1所述的绕镀多晶硅去除方法,其特征在于,步骤(6)中,所述碱液为NaOH溶液、KOH溶液或四甲基氢氧化铵溶液,浓度为3~15wt%。
10.如权利要求1所述的绕镀多晶硅去除方法,其特征在于,步骤(2)中,采用链式单面刻蚀的方法去除硼掺杂后的硅片背面的硼硅玻璃和扩散结。
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