本發(fā)明涉及光伏，更具體地說(shuō)，涉及一種tbc電池制備方法及其硅片激光開(kāi)槽裝置。

背景技術(shù)：

1、topcon電池正面金屬與擴(kuò)散層直接接觸，會(huì)產(chǎn)生很高的載流子復(fù)合；同時(shí)，正面的金屬柵線會(huì)阻擋對(duì)電池正面太陽(yáng)光的吸收利用。tbc(tunnelingoxidepassivatedbackcontact，隧道氧化物鈍化背接觸)電池，將柵線全部轉(zhuǎn)移至電池背面，降低正面的陽(yáng)光遮擋；同時(shí)，由于不存在正面金屬柵線，即正面無(wú)金屬柵線與基體接觸，降低了正面的金屬-半導(dǎo)體歐姆接觸復(fù)合損失同時(shí)，所有的金屬柵線不與基體直接接觸，而是與基體背表面的摻雜層接觸，降低正面的金屬-半導(dǎo)體接觸復(fù)合，可以提升效率。

2、現(xiàn)有的tbc電池在生產(chǎn)過(guò)程中，具有氮化硅保護(hù)層的鍍膜與去膜工序，且hf酸的使用較多，且生產(chǎn)過(guò)程中，tbc電池正面被污染的概率較高，tbc電池良率較低，生產(chǎn)成本高，鑒于此，我們提出一種tbc電池制備方法及其硅片激光開(kāi)槽裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種tbc電池制備方法及其硅片激光開(kāi)槽裝置，以解決tbc電池生產(chǎn)良率較低，成本較高的技術(shù)問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種tbc電池制備方法，包括如下步驟：

3、s01：選取n型單晶硅襯底；

4、所述n型單晶硅襯底的電阻率為1～20ω·cm，厚度為50～300um；

5、s02：雙面拋光；

6、利用槽式設(shè)備，對(duì)選取的n型單晶硅襯底，進(jìn)行雙面拋光處理；

7、s03：制備sio2隧穿層與硼摻雜多晶硅層(poly-si(p+))；

8、利用pecvd設(shè)備，選用n2o作為sio2的制備原料氣體，選用ch4/h2/bh3作為硼摻雜原料氣體，摻雜后方阻為100-200ω，對(duì)硼摻雜后的硅片進(jìn)行退火處理，使沉積的硼摻雜非晶硅層晶化；

9、s04：開(kāi)槽；

10、對(duì)s03后的硅片，進(jìn)行激光開(kāi)槽處理，并去除非硼摻雜面的bsg層與繞擴(kuò)，其中，激光波長(zhǎng)范圍為100-1200nm，去除非硼摻雜面的繞擴(kuò)時(shí)，使用槽式清洗設(shè)備，利用堿液進(jìn)行腐蝕，同時(shí)對(duì)激光開(kāi)槽處的損傷層進(jìn)行去除，減少開(kāi)槽處的缺陷復(fù)合中心；

11、s05：對(duì)s04處理后的硅片，硼摻雜區(qū)使用油墨遮擋，并進(jìn)行烘干處理，防止后續(xù)磷擴(kuò)散時(shí)硼擴(kuò)散區(qū)的污染；

12、采用噴涂或者涂布的方式沉積油墨，油墨寬度需要精準(zhǔn)控制，既要完全掩蓋硼擴(kuò)散區(qū)，也不能太寬，太寬容易導(dǎo)致pn結(jié)區(qū)間隙太大，影響硅片的鈍化效果與整體效率，油墨寬度與硼摻雜區(qū)寬度差異在0-1mm(硼摻雜區(qū)左右兩側(cè)油墨溢出寬度要保持一致)；

13、s06：對(duì)s05后的硅片進(jìn)行背面sio2隧穿層與磷摻雜非晶硅層沉積；

14、利用pecvd設(shè)備，選用n2o作為sio2的制備原料氣體，選用ch4/h2/ph3作為磷摻雜原料氣體，摻雜后方阻為20-200ω，磷摻雜后的硅片，進(jìn)行退火處理，使沉積的磷摻雜非晶硅層晶化，并通入氧氣，在硅片背面形成psg層；

15、s07：去除正面與邊緣生成的sio2；

16、使用鏈?zhǔn)皆O(shè)備，去除s06步硅片正面與邊緣生成的sio2，并使用槽式設(shè)備，去除繞擴(kuò)，同時(shí)，利用槽式制絨設(shè)備對(duì)s05后的硅片進(jìn)行制絨處理，讓硅片正面形成織構(gòu)化減反射絨面，背面因有psg層進(jìn)行保護(hù)，不會(huì)被制絨槽內(nèi)的堿液腐蝕，制絨后的硅片，利用hf酸清洗，去除背面的psg層，并進(jìn)行烘干；

17、s08：磷擴(kuò)散處理；

18、對(duì)s07處理后的硅片，正面進(jìn)行磷擴(kuò)散處理，擴(kuò)散方阻控制在100-200ω；并通入氧氣，在硅片正面形成sio2保護(hù)層；

19、s09：去除邊緣與背面的sio2保護(hù)層；

20、利用鏈?zhǔn)皆O(shè)備，去除s08后硅片邊緣與背面的sio2保護(hù)層，并繼續(xù)利用槽式設(shè)備進(jìn)行腐蝕，去除s08步的繞擴(kuò)，同時(shí)，利用堿液對(duì)油墨的溶解性，去除s05步印刷的油墨，隔離開(kāi)背面的磷硼摻雜區(qū)，進(jìn)而使用hf酸，清洗硅片正面的sio2保護(hù)層；

21、s10：雙面沉積al2o3；

22、使用ald進(jìn)行雙面沉積al2o3，厚度為2-10nm，選用tma與h2o作為alox沉積的反應(yīng)氣體；

23、s11：雙面sinx沉積；

24、使用pecvd設(shè)備對(duì)硅片進(jìn)行雙面sinx沉積，厚度為20-150nm；選用sih4與nh3作為sinx沉積的反應(yīng)氣體；

25、s12：印刷燒結(jié)及測(cè)試；

26、對(duì)s11后的硅片進(jìn)行印刷燒結(jié)，形成導(dǎo)電柵線，并進(jìn)行分檔測(cè)試，即可制得tbc電池。本發(fā)明將正面織構(gòu)化過(guò)程向后順延，降低了正面被污染的概率，提升了良率，降低了成本，且利用背面磷摻雜時(shí)生成的psg層作為阻擋層進(jìn)行正面織構(gòu)化，同時(shí)通過(guò)使用油墨掩膜的方式進(jìn)行遮擋，減少了氮化硅保護(hù)層的鍍膜與去膜工序，降低了生產(chǎn)的成本，同時(shí)減少了hf酸的使用，提升了安全性。

27、優(yōu)選地，步驟s01中，n型硅片電阻率范圍為0.7-2.1ω·cm，厚度為130um；

28、步驟s02中，激光波長(zhǎng)范圍為500-600nm，

29、步驟s03中，硼摻雜后方阻控制在120-150ω；

30、步驟s05中，油墨寬度大于硼摻雜區(qū)寬度0.5mm；

31、步驟s06中，磷摻雜后方阻為40-60ω；

32、步驟s08中，擴(kuò)散方阻控制在150-180ω；

33、步驟s010中，alox沉積厚度為5nm；

34、步驟s011中，sinx沉積厚度為60-80nm。

35、優(yōu)選地，步驟s04中，所述硅片激光開(kāi)槽裝置包括基座，所基座間隙中布置有y軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述y軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)活動(dòng)端固設(shè)有具有定位功能的放置機(jī)構(gòu)，所述基座頂端一側(cè)固設(shè)有u型支撐座，所述u型支撐座上固設(shè)有x軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述x軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)機(jī)構(gòu)活動(dòng)端固設(shè)有z軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述z軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)活動(dòng)端固設(shè)有安裝板，所述安裝板中部固設(shè)有激光開(kāi)槽機(jī)構(gòu)，所述激光開(kāi)槽機(jī)構(gòu)底端布置有反射機(jī)構(gòu)；

36、所述反射機(jī)構(gòu)包括往復(fù)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述往復(fù)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上布置有間歇旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述往復(fù)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)輸入端與所述間歇旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)輸出端連接，所述往復(fù)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上還布置有折射機(jī)構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)硅片激光開(kāi)槽裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)s03后的硅片進(jìn)行激光開(kāi)槽處理，并利用反射機(jī)構(gòu)對(duì)激光開(kāi)槽機(jī)構(gòu)射出激光進(jìn)行反射，對(duì)開(kāi)出的槽的側(cè)面進(jìn)行開(kāi)槽，使得槽的側(cè)面形成凹面，對(duì)s04處理后的硅片硼摻雜區(qū)使用油墨遮擋時(shí)，減少油墨沿著豎直的槽邊落下的情況，從而利于油墨的噴涂或者涂布均勻。

37、優(yōu)選地，所述y軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述x軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)及所述z軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)均為絲桿移動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述安裝板底部開(kāi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)空腔。

38、優(yōu)選地，所述放置機(jī)構(gòu)包括放置座及電機(jī)a，所述放置座固設(shè)于所述y軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)活動(dòng)端，所述放置座中部沿x軸向開(kāi)設(shè)有滑槽a，所述滑槽a上呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)滑動(dòng)連接有兩個(gè)滑塊a，所述滑塊a頂端固設(shè)有定位條塊，所述滑槽a內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有對(duì)向絲桿，所述滑塊a與所述對(duì)向絲桿螺紋連接，所述電機(jī)a相對(duì)所述對(duì)向絲桿位置固設(shè)于所述放置座一側(cè)，所述對(duì)向絲桿靠近所述電機(jī)a一端穿出所述放置座并與所述電機(jī)a輸出軸固定連接。

39、優(yōu)選地，所述往復(fù)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括安裝座及轉(zhuǎn)軸a，所述安裝座固設(shè)于所述安裝板遠(yuǎn)離所述激光開(kāi)槽機(jī)構(gòu)一端，所述安裝座上固設(shè)有u型座，所述u型座的橫臂上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連軸，所述連軸底端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)盤(pán)a，所述轉(zhuǎn)盤(pán)a上布置有平移單元，所述轉(zhuǎn)軸a相對(duì)所述激光開(kāi)槽機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述安裝座上，所述轉(zhuǎn)軸a上開(kāi)設(shè)有滑動(dòng)通槽，所述轉(zhuǎn)軸a上方設(shè)有圓桿，所述圓桿兩端均固設(shè)有連接座，所述連接座與所述轉(zhuǎn)軸a固定連接，所述圓桿上套設(shè)有活動(dòng)塊，所述活動(dòng)塊頂端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有活動(dòng)桿，所述活動(dòng)桿與所述平移單元活動(dòng)端活動(dòng)連接。

40、優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)盤(pán)a上開(kāi)設(shè)有滑槽b，轉(zhuǎn)盤(pán)a外緣面上相對(duì)所述滑槽b位置開(kāi)設(shè)有圓通槽，所述圓通槽與所述滑槽b相連通，所述圓通槽中部開(kāi)設(shè)有安裝腔。

41、優(yōu)選地，所述平移單元包括滑塊b、螺桿、蝸輪及蝸桿，所述滑塊b滑動(dòng)設(shè)于所述滑槽b上，所述滑塊b上開(kāi)設(shè)有活動(dòng)圓槽，所述活動(dòng)桿與所述活動(dòng)圓槽活動(dòng)連接，所述螺桿設(shè)于所述圓通槽內(nèi)，所述螺桿靠近所述滑塊b一端穿入所述滑槽b并與所述滑塊b固定連接，所述蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述安裝腔上，所述蝸輪上開(kāi)設(shè)有螺紋槽，所述螺紋槽與所述螺桿螺紋連接，所述蝸桿相對(duì)所述蝸輪位置轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述安裝腔上，所述蝸桿頂端穿出所述轉(zhuǎn)盤(pán)a并固設(shè)有調(diào)節(jié)塊。

42、優(yōu)選地，所述間歇旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤(pán)b、轉(zhuǎn)軸b及電機(jī)b，所述轉(zhuǎn)盤(pán)b固設(shè)于所述連軸頂端，所述轉(zhuǎn)盤(pán)b上呈環(huán)形等間距機(jī)構(gòu)開(kāi)設(shè)有若干活動(dòng)槽，任意相鄰兩個(gè)所述活動(dòng)槽間隙位置均開(kāi)設(shè)有限位弧槽，所述轉(zhuǎn)軸b相對(duì)所述轉(zhuǎn)盤(pán)b位置轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述u型座頂端，所述轉(zhuǎn)軸b頂端固設(shè)有圓缺塊，所述圓缺塊與所述限位弧槽活動(dòng)配合，所述圓缺塊頂端固設(shè)有轉(zhuǎn)盤(pán)c，所述轉(zhuǎn)盤(pán)c底端相對(duì)所述活動(dòng)槽位置固設(shè)有活動(dòng)柱，所述活動(dòng)柱與所述活動(dòng)槽活動(dòng)配合，所述電機(jī)b相對(duì)所述轉(zhuǎn)盤(pán)c位置固設(shè)于所述安裝座上，所述電機(jī)b輸出軸與所述轉(zhuǎn)盤(pán)c頂端固定連接。

43、優(yōu)選地，所述折射機(jī)構(gòu)包括滑條、轉(zhuǎn)座及電機(jī)c，所述滑條滑動(dòng)設(shè)于所述滑動(dòng)通槽上，所述滑條靠近所述激光開(kāi)槽機(jī)構(gòu)一端穿過(guò)所述旋轉(zhuǎn)空腔并固設(shè)有反射塊，所述滑條遠(yuǎn)離所述激光開(kāi)槽機(jī)構(gòu)一側(cè)頂端開(kāi)設(shè)有齒槽，所述轉(zhuǎn)座相對(duì)所述齒槽位置固設(shè)于所述安裝座上，所述轉(zhuǎn)座上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)軸c，所述轉(zhuǎn)軸c上固設(shè)有球齒輪，所述齒槽與所述球齒輪適配，且，所述齒槽與所述球齒輪活動(dòng)連接，所述電機(jī)c相對(duì)所述轉(zhuǎn)軸c位置固設(shè)于所述安裝座上，所述轉(zhuǎn)軸c遠(yuǎn)離所述球齒輪一端依次穿出所述轉(zhuǎn)座及所述安裝座并與所述電機(jī)c輸出軸固定連接。

44、優(yōu)選地，所述反射塊呈等腰三角型結(jié)構(gòu)。

45、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

46、1、本發(fā)明將正面織構(gòu)化過(guò)程向后順延，降低了正面被污染的概率，提升了良率，降低了成本，且利用背面磷摻雜時(shí)生成的psg層作為阻擋層進(jìn)行正面織構(gòu)化，同時(shí)通過(guò)使用油墨掩膜的方式進(jìn)行遮擋，減少了氮化硅保護(hù)層的鍍膜與去膜工序，降低了生產(chǎn)的成本，同時(shí)減少了hf酸的使用，提升了安全性。

47、2、本發(fā)明通過(guò)硅片激光開(kāi)槽裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)s03后的硅片進(jìn)行激光開(kāi)槽處理，并利用反射機(jī)構(gòu)對(duì)激光開(kāi)槽機(jī)構(gòu)射出激光進(jìn)行反射，對(duì)開(kāi)出的槽的側(cè)面進(jìn)行開(kāi)槽，使得槽的側(cè)面形成凹面，對(duì)s04處理后的硅片硼摻雜區(qū)使用油墨遮擋時(shí)，減少油墨沿著豎直的槽邊落下的情況，從而利于油墨的噴涂或者涂布均勻。

48、3、發(fā)明通過(guò)放置機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使得通過(guò)外部控制機(jī)構(gòu)控制電機(jī)a輸出軸旋轉(zhuǎn)可驅(qū)動(dòng)對(duì)向絲桿旋轉(zhuǎn)，從而使得兩個(gè)滑塊a沿著滑槽a做對(duì)向移動(dòng)，從而將放置座上的硅片定位至放置座中部，便于激光開(kāi)槽機(jī)構(gòu)開(kāi)槽，確保開(kāi)槽位置的精準(zhǔn)性。

49、4、本發(fā)明通過(guò)對(duì)反射機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使得滑條可隨著轉(zhuǎn)軸a做間歇式往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，齒槽沿著球齒輪間歇式往復(fù)旋轉(zhuǎn)，使得反射塊也做間歇式往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，反射塊旋轉(zhuǎn)時(shí)，反射的激光角度發(fā)生間歇式偏移，使得激光角度可以對(duì)槽的側(cè)面開(kāi)設(shè)出均勻的凹凸槽，便于利于油墨的噴涂或者涂布均勻不易落下，且通過(guò)外部控制機(jī)構(gòu)控制電機(jī)c輸出軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸c帶動(dòng)球齒輪旋轉(zhuǎn)可以，使得滑條沿著滑動(dòng)通槽滑動(dòng)，在對(duì)s03后的硅片進(jìn)行激光開(kāi)槽處理時(shí)，可以通過(guò)滑條帶動(dòng)反射塊移動(dòng)，避免反射塊對(duì)激光開(kāi)槽機(jī)構(gòu)射出激光造成遮擋，當(dāng)需要對(duì)開(kāi)出的槽側(cè)面進(jìn)行進(jìn)一步處理時(shí)，再通過(guò)滑條帶動(dòng)反射塊移動(dòng)至激光開(kāi)槽機(jī)構(gòu)輸出端正下方。

50、5、本發(fā)明通過(guò)對(duì)平移單元的進(jìn)一步設(shè)計(jì)，使得平移單元旋轉(zhuǎn)時(shí)，活動(dòng)桿在活動(dòng)圓槽內(nèi)活動(dòng)，活動(dòng)塊沿著圓桿往復(fù)旋轉(zhuǎn)，并致使圓桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸a做往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)旋轉(zhuǎn)蝸桿可以帶動(dòng)蝸輪旋轉(zhuǎn)，從而使得螺桿帶動(dòng)滑塊b沿著滑槽b滑動(dòng)，致使滑塊b偏心位置發(fā)生改變，從而改變轉(zhuǎn)軸a往復(fù)旋轉(zhuǎn)的角度，從而適配不同槽深度的槽側(cè)面加工，提升了功能性，且通過(guò)蝸輪蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)滑塊b偏心位置調(diào)節(jié)時(shí)可以更為精準(zhǔn)。

51、6、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置反射塊呈等腰三角型結(jié)構(gòu)，使得對(duì)中間槽兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行均勻凹凸槽加工時(shí)，反射塊兩側(cè)面可以反射兩道激光，同時(shí)對(duì)中間槽兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行加工，從而提升tbc電池的生產(chǎn)效率。