TOPCon太阳电池背面叠层poly工艺的优化及其对电性能的影响

作     者：凡金星 刘绍洋 高纪凡 Fan Jinxing;Liu Shaoyang;Gao Jifan

作者机构：天合合晟能源(上海)有限公司上海201105 天合光能股份有限公司光伏科学与技术国家重点实验室常州213031 

出 版 物：《太阳能》 (Solar Energy)

年 卷 期：2024年第4期

页      面：73-79页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：基础研究计划自然科学基金——青年基金项目(BK20220240) 

主　　题：TOPCon太阳电池 poly层 磷掺杂浓度 钝化效果 

摘      要：通过增加TOPCon太阳电池poly层中的磷掺杂浓度可以增强poly层与硅基底之间的钝化效果并提高poly层与金属电极间的接触能力,但过高的掺杂浓度会导致磷原子扩散到硅基底,破坏氧化层与硅基底之间的界面钝化效果。为了解决这一问题,提出在poly层中间增加一层薄的氧化层作为阻挡层(即叠层poly工艺,下文简称为“叠层工艺)的方案,将原本单一的poly-Si磷掺杂进行双层分布,底层poly-Si轻掺杂,表层poly-Si重掺杂;对常规工艺和叠层工艺制备TOPCon的太阳电池进行对比试验后,进一步优化叠层工艺,调整中间氧化层厚度,并研究不同中间氧化层厚度的叠层工艺对TOPCon太阳电池电性能的影响。实验结果表明:1)叠层工艺可以提高TOPCon太阳电池的电性能;2)当中间氧化层厚度提升至1.5 nm时,太阳电池的光电转换效率达到最高值(25.66%)。但中间氧化层的厚度是一个需要精确控制的工艺参数,需找到最佳的厚度平衡点,以提高太阳电池性能。