2020108059920一种叠加TCO透明导电薄膜的高效双面TOPCON电池工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN112054090A
(43)申请公布日2020.12.08
(21)申请号202010805992.0
(22)申请日2020.08.12
(71)申请人无锡琨圣智能装备股份有限公司
地址214000江苏省无锡市新吴区锡贤路
106号
(72)发明人邵玉林王军张三洋
(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务
所(普通合伙)11350
代理人汤东凤
(51)Int.Cl.
H01L31/18(2006.01)

权利要求书2页说明书5页附图2页
(54)发明名称
一种叠加TCO透明导电薄膜的高效双面
TOPCON电池工艺
(57)摘要
本发明涉及一种叠加TCO透明导电薄膜的高
效双面TOPCON电池工艺，包括以下步骤：S1.制
绒；S2.氧化；S3.正面掺磷非晶硅/背面掺硼非晶
硅；S4.退火；S5.双面沉积TCO/SiNx‑S6.丝网印
刷烧结。整个工艺无需在低温环境下进行，双面
性更好两面均能发电。在多晶硅层表面增加AZO
透明导电层，能够阻挡浆料烧穿多晶硅层，提升
电池片的效率、良率，使得太阳能电池的导电浆
料选择变得更加容易。对多晶硅层的导电性能要
求降低，可以降低多晶硅的掺杂浓度，提升少子
寿命，改善膜的质量和钝化效果，电池效率更高。
具有更高的兼容性，原有p型硅片产能可得到继
续利用，相比现有PERC、常规TOPCON技术，工序更
简单效率更高。
CN112054090A
CN112054090A权利要求书1/2页

1.一种叠加TCO透明导电薄膜的高效双面TOPCON电池工艺，其特征在于，包括以下步
骤：
S1.制绒；
S2.氧化；
S3.正面掺磷非晶硅/背面掺硼非晶硅；
S4.退火；
S5.双面沉积TCO/SiNx-S6.丝网印刷烧结。
2.根据权利要求1所述的叠加TCO透明导电薄膜的高效双面TOPCON电池工艺，其特征在
于，步骤S1中，硅片先后经过槽式单晶制绒机在78~84度的工艺温度，在3%-8%体积浓度的
KOH和0.01-2%体积浓度的制绒添加剂混合溶液中反应400-600S，通过碱和硅的各向异性反
应原理制备金字塔状陷光结构。
3.根据权利要求2所述的叠加TCO透明导电薄膜的高效双面TOPCON电池工艺，其特征在
于，步骤S2中，制绒后的硅片在90-100%浓硝酸溶液中，20-60度工艺温度下反应20~300S氧
化制备SiO2层，所述氧化硅层厚度在0.2-5nm范围内。
4.根据权利要求3所述的叠加TCO透明导电薄膜的高效双面TOPCON电池工艺，其特征在
于，步骤S3中，正反两面通过PECVD设备在氧化硅表面分别沉积掺杂磷和硼的多晶硅。
5.根据权利要求4所述的叠加TCO透明导电薄膜的高效双面TOPCON电池工艺，其特征在
于，所述PECVD基底在腔体真空度低于0.1pa时，对衬底进行升温，所述衬底沉积温度优选的
在400~800度范围内，衬底达到目标温度后通入混合反应气体包括PH3、B2H6、SiH4，所述气体
流量通过质量流量控制器进行控制，总的气体流量根据炉管体积进行相应调整。
6.根据权利要求5所述的叠加TCO透明导电薄膜的高效双面TOPCON电池工艺，其特征在

于，沉积气压控制在20-80pa，射频功率控制在100-200W，反应气体氢稀释比[PH3/SiH4]、
-4-2
[B2H6/SiH4]分别控制在10-10范围内，沉积时间2-60min，实现薄膜沉积厚度10-120nm。
7.根据权利要求6所述的叠加TCO透明导电薄膜的高效双面TOPCON电池工艺，其特征在
于，步骤S4中，退火工序在氮气氛围内550-850温度下退火10-60Min。
8.根据权利要求7所述的叠加TCO透明导电薄膜的高效双面TOPCON电池工艺，其特征在

于，TCO薄膜的沉积进一步的包括：特气DEZ/TMA/N2O/H20/N2/NH3/SiH4供应系统和射频电源，
温控系统控制炉管内温度在200-450℃范围内均匀且稳定；真空系统控制炉管内压力恒定，
范围在500-3000mtorr内调整；特气系统为工艺过程提供反应气体，气体流量可控；射频电
源提供高频微波，将反应气体等离子化，增强气体反应活性。
9.根据权利要求8所述的叠加TCO透明导电薄膜的高效双面TOPCON电池工艺，其特征在
于，所述的AZO膜生长可以使用PECVD方式或者ALD方式生长，PECVD方式的生长过程如下：按

比例通入DEZ/TMA/N2O（H2O）气体，其比例为1:100:200-1:30:20范围，经过射频电源将气体
离子化后沉积在硅片表面，控制反应压力在1000-3000mtorr，沉积时间为0.5-10min，沉积
温度20