CN116313867A - 一种SE-TOPCon电池方块电阻测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及晶硅电池制备领域，具体公开了一种SE‑TOPCon电池方块电阻测试方法，具体是将同一片硅片平均分成两部分，上部分用激光掺杂，可选择全打，也可选择图案化的部分打，下半部分不掺杂。退火后测试同一片硅片，上半部分全打而下半部分不打的方案，可以同时测试出重掺区和轻掺区；上部分图案化的部分打方案，可以用不同激光工艺进行掺杂，退火后可以同时测试轻掺区和不同激光掺杂退火后的重掺区方阻。本发明提成了一种简单的监控N型SE‑TOPCon电池选择性硼掺杂重掺杂区和轻掺区方块电阻的方法，同时能够简化调试激光掺杂工艺方块电阻的测试。
Description
技术领域
本发明属于晶硅电池制备领域，更具体的说是涉及一种SE-TOPCon电池方块电阻测试方法。
背景技术
TOPCon电池，即Tunnel Oxide Passivated Contact电池，是一种隧穿氧化钝化接触电池，该技术在电池表面使用一层超薄的氧化层和掺杂的薄膜硅进行钝化。SE表示选择性发射极电池。
制备SE-TOPCon电池，关键技术是正面的选择性硼掺杂发射极，该结构一般采用高温硼扩散、激光选择性掺杂、高温退火工艺实现。其中，第一步的高温硼扩散在硅片正面实现正面的整面掺杂；激光选择性掺杂是按照电池所需要的设定好的图形在硅片需要重掺杂的位置进行激光掺杂，之后将硅片放置到高温退火炉中进行退火，激光掺杂位置实现重掺杂，非激光掺杂位置实现轻掺杂，完成了选择性硼掺杂发射极的制备。这步需要监控的重点为重掺杂区的方块电阻和轻掺杂区的方块电阻。由于电池所需的掺杂图形的激光掺杂区和非掺杂区间距很小，无法直接测试生产线上的硅片，需要单独制备。
目前两次高温硼扩散制备N型SE-TOPCon电池，在退火后需要测试正面重掺区和轻掺区方块电阻。因为生产线上的硅片不能直接测试，因此需要单独制备方块电阻测试片，用四探针测试仪测试方块电阻。一共需要两种硅片，一是硼扩散&激光打印(掺杂)后的硅片，一是硼扩散未激光未打印(未掺杂)后的硅片，两种硅片同时退火后分别测试方块电阻，才能得到重掺区和轻掺区的方块电阻。这种方法操作复杂，且因为不同硼扩散后硅片间本身就存在方块电阻差异，因此激光掺杂&退火后的方块电阻差异不仅仅来源于硼扩散，不能严格对比激光掺杂对方块电阻的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明拟提供一种SE-TOPCon电池方块电阻测试方法，解决N型SE-TOPCon电池的正面选择性发射极方阻监控问题。
本发明的技术方案，具体包括如下步骤：
S1：选取硼扩散后的N型SE-TOPCon电池硅片作为测试片1，并在所述测试片1上形成至少一个第一掺杂区域11，其余区域作为第二非掺杂区域12：
S2：对所述第一掺杂区域11进行激光掺杂；
S3：对步骤S2处理后的所述测试片1进行高温退火，所述第一掺杂区域11实现重掺杂，所述第二非掺杂区域12实现轻掺杂；
S4：对所述测试片1完成选择性硼掺杂发射极的制备；
S5：对步骤S4后的测试片1进行方块电阻值的测试，分别得到所述第一掺杂区域11的方阻值一，和所述第二非掺杂区域12的方阻值二；
S6：通过对比方阻值二与方阻值一，以判断激光掺杂工艺的稳定性。
优选的，所述测试片1从中间均分，上半部分为第一掺杂区域11，下半部分为第二非掺杂区域2。
优选的，所述测试片1从中间均分，上半部分形成若干间隔排列的第一掺杂区域11，下半部分为第二非掺杂区域2。
现有技术是，硼扩散后的硅片，激光正面整面打印，打印完成后将硅片送进高温退火炉进行退火，退火完成后用四探针测试仪测试方阻。这种方法需要激光整面打印，对激光消耗较大，并且只能监控重掺杂区，需要额外的片子来监控轻掺杂区，增加了硅片成本；并且这种方法一次只能用一种激光工艺进行打印，如果想要调试激光工艺，就得需要多片硅片，既增加了硅片成本，又增加了硅片反复进腔室的次数，多耗费了时间；此外，因硼扩散后硅片本身就存在方阻测差异，因此此种方式测试的重掺杂区方块电阻不能排除硼扩散的影响。
本发明的最终目的是找到一种简单的监控N型SE-TOPCon电池选择性硼掺杂重掺杂区和轻掺区方块电阻的方法，同时能够简化调试激光掺杂工艺方块电阻的测试。具体提出的方法是：将同一片硅片平均分成两部分，上部分用激光掺杂，可选择全打，也可选择图案化的部分打，下半部分不掺杂。退火后测试同一片，上半部分全打而下半部分不打的方案，可以同时测试出重掺区和轻掺区；上部分图案化的部分打方案，可以用不同激光工艺进行掺杂，退火后可以同时测试轻掺区和不同激光掺杂退火后的重掺区方阻，有助于工艺调试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的测试片的掺杂区域示意图一；
图2为本发明实施例的测试片的掺杂区域示意图二。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的SE-TOPCon电池方块电阻测试方法做进一步详细的描述。
本发明提出了一种SE-TOPCon电池方块电阻测试方法，如图1所示，该实施例的基本方案是：
S1：选取硼扩散后的N型SE-TOPCon电池硅片作为测试片1，并在测试片1上形成第一掺杂区域11，其余区域作为第二非掺杂区域12；如图1中，在测试片1的上半部分形成第一掺杂区域11，下半部分作为第二非掺杂区域12：
S2：对所述第一掺杂区域11进行激光掺杂；
S3：对步骤S2处理后的所述测试片1进行高温退火，所述第一掺杂区域11实现重掺杂，所述第二非掺杂区域12实现轻掺杂；
S4：对所述测试片1完成选择性硼掺杂发射极的制备；
S5：对步骤S5后的测试片1进行方块电阻值的测试，分别得到所述第一掺杂区域11的方阻值一，和所述第二非掺杂区域12的方阻值二；
S6：通过对比方阻值二与方阻值一，以判断激光掺杂工艺的稳定性。
在另一些实施例中，步骤S1，在测试片1上形成多个第一掺杂区域11；如图2所示，在测试片1上半部分形成八个面积相同且间隔排列的第一掺杂区域11，其余其余区域作为第二非掺杂区域12。
在另一些实施例中，对各多个不同的第一掺杂区域11采用不同的激光掺杂工艺。
具体的激光掺杂工艺参数见下表。
本发明提供一种简单的监控N型SE-TOPCon电池选择性硼掺杂重掺杂区和轻掺区方块电阻的方法，同时能够简化调试激光掺杂工艺方块电阻的测试。
方法一：按照图1，将硼扩后的硅片分为两部分，一部分激光掺杂，另外一部分不掺杂。激光掺杂后，硅片放入退火炉中，退火后按照设定好的测试位置用四探针测试方块电阻。测试完后，单片硅片可以得到两组数据，分别是激光掺杂和退火后的方块电阻值和和硼扩散和退火后的方块电阻值，对应的就是正面硼选择性发射极的重掺区方块电阻和轻掺区方块电阻。
方法二：按照图2，将硼扩散后硅片分为两部分，一部分激光掺杂，另一部分不掺杂。激光掺杂部分又分成几小部分(n部分)，分别用不同的激光掺杂工艺进行激光掺杂；之后将硅片放入退火炉中，退火后按照设定好的测试位置用四探针测试方块电阻。测试完成后，可以得到两大组数据，分别是分别是激光掺杂和退火后的方块电阻值和和硼扩散和退火后的方块电阻值；激光掺杂区又有n组数据，分别是不同的激光掺杂工艺掺杂以及退火后的方块电阻。这种方式更适合于激光掺杂设备调试工艺进行工艺参数优化时使用。
方法一可以在同一硅片上同时测试激光掺杂和退火后方块电阻和硼扩散和退火后方阻，既减少了方块电阻测试片的用量，又能避免不同硼扩散后片方阻间的差异导致的激光掺杂和退火后差异，同时能够验证同一片上激光掺杂和退火后方块电阻的均匀性，还能减少激光打印时间；方法二既减少了方块电阻测试片的用量，又能避免不同硼扩散后片方阻间的差异导致的激光掺杂和退火后差异，还能在同一片时测试不激光掺杂工艺下方块电阻的区别，能够严格对比不同激光掺杂工艺引起的方块电阻的差异，更有利于激光掺杂工艺的调试优化，同时大大减少了激光打印时间。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (3)
1.一种SE-TOPCon电池方块电阻测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：选取硼扩散后的N型SE-TOPCon电池硅片作为测试片1，并在所述测试片1上形成至少一个第一掺杂区域11，其余区域作为第二非掺杂区域12：
S2：对所述第一掺杂区域11进行激光掺杂；
S3：对步骤S2处理后的所述测试片1进行高温退火，所述第一掺杂区域11实现重掺杂，所述第二非掺杂区域12实现轻掺杂；
S4：对所述测试片1完成选择性硼掺杂发射极的制备；
S5：对步骤S4后的测试片1进行方块电阻值的测试，分别得到所述第一掺杂区域11的方阻值一，和所述第二非掺杂区域12的方阻值二；
S6：通过对比方阻值二与方阻值一，以判断激光掺杂工艺的稳定性。
2.根据权利要求1所述的SE-TOPCon电池方块电阻测试方法，其特征在于，所述测试片1从中间均分，上半部分为第一掺杂区域11，下半部分为第二非掺杂区域2。
3.根据权利要求1所述的SE-TOPCon电池方块电阻测试方法，其特征在于，所述测试片1从中间均分，上半部分形成若干间隔排列的第一掺杂区域11，下半部分为第二非掺杂区域2。
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|---|---|---|---|---|
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| CN116930799B (zh) * | 2023-09-15 | 2023-12-08 | 江苏森标科技有限公司 | 一种电池片在线方阻检测系统 |
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