光伏技术 | TBC电池工艺流程

学术   2024-11-20 21:21   河南  
1. TBC电池技术
TBC 钝化接触背接触电池(TOPCon Back Contact),全称为TOPCon与IBC技术结合形成的电池,也被称为POLO-IBC电池。
2. 工艺流程图
从基础制备工序上来讲,TBC电池的制备要经过预清洗/去损伤层、背面LPCVD、背面掩膜、背面激光开槽、背面硼掺杂、背面掩膜、背面激光开槽、背面磷掺杂、清洗去绕度、正膜、背膜、丝网印刷、烧结、测试分析、包装。
3. 各工序工艺流程
3.1 清洗抛光
① 主要作用:清洗抛光,去除原硅片切片损伤及表面脏污;
② 设备:湿法清洗设备;
③ 工艺化学品使用:强酸、强碱;
④ 表征:抛光减重(电子天平),抛光反射率(反射率测试仪);iVoc(WCT-120);PL亮度(R3)
3.2 隧穿氧化层-polysi沉积
① 主要作用:形成隧穿氧化层及多晶硅层,整体形成隧穿氧化层。
② 设备:LPCVD设备;
③ 工艺气体使用:SiH4、O2、N2;
④表征:poly-si厚度(poly-si 厚度测试仪),氧化硅厚度(ECV);iVoc(WCT-120);PL亮度(R3)
3.3 掩膜
① 主要作用:形成氮化硅掩膜层,为下道激光工序做准备。
② 设备:PECVD设备;
③ 工艺气体使用:SiH4、NH3、N2;
④ 表征:氮化硅厚度(椭偏仪);iVoc(WCT-120);PL亮度(R3)
3.4 激光开槽
① 主要作用:背面氮化硅掩膜图形化,激光局部(背面扩硼区)刻蚀,为硼扩散做准备。
② 设备:激光设备;
③ 工艺气体使用:/;
④ 表征:/
⑤ 调整激光的频率与能量,可以实现去除氮化硅膜而保留下面本征Poly硅层的工艺效果。
3.5 硼掺杂
① 主要作用:将背面无掩膜区域的本征poly硅层通过硼扩散转变成p-Poly硅层,并在上面形成含硼氧化硅层(BSG)。
② 设备:硼扩设备;
③ 工艺化学品使用:三溴化硼,气体使用:O2、N2 ;
④ 表征:/
3.6 激光开槽
① 主要作用:将背面残余的氮化硅掩膜去除,并保留掩膜下面的本征poly硅层。
② 设备:激光设备;
③ 工艺气体使用:/;
④ 表征:/
3.7 磷掺杂
① 主要作用:将上一步显露出的本征Poly硅层通过磷扩散转变成n-Poly硅层。
② 设备:磷扩散设备;
③ 工艺化学品使用:三氯化磷,气体使用:O2、N2;
④ 表征:/
⑤ 上一步所残留的含硼氧化硅层充当了磷扩散掩膜,阻止了磷对其下面p-Poly硅层的污染,其自身也因为磷的渗入转变为含磷硼氧化硅。
3.8 清洗去绕扩
① 工艺目的:去除电池片表面上所有的氧化硅层
② 涉及设备:湿法化学设备 
③ 化学品:强酸、添加剂
④ 工艺气体:洁净空气
3.9 背面氮化硅钝化保护膜
① 工艺目的:形在背面氮化硅钝化保护膜
② 涉及设备:PECVD
③ 工艺气体使用:SiH4、NH3、N2;
3.10 背面石蜡掩膜涂敷
① 背面石蜡掩膜涂敷,为下面湿法化学处理做准备,保护背面需要的保留的氮化硅层不被腐蚀掉;
② 涉及设备:丝网印刷
3.11 化学刻蚀+石蜡掩膜清洗
① 工艺目的:去除在电池基体正面形成的所有掺杂层,将硅基本体露出,并在其表面上形成制绒面以降低反射;同时,将背面的P区和N区通过化学腐蚀进行隔离,减少电池漏电
② 涉及设备:湿法化学设备 
③ 化学品:强酸、强碱、添加剂
④ 工艺气体:洁净空气
3.12 正背面氮化硅层制备
① 工艺目的:形在电池片正面形成氮化硅钝化减反膜
② 涉及设备:PECVD
③ 工艺气体使用:SiH4、NH3、N2;
3.13 背面电极丝印+烧结

END


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