一种基于烧结技术的TOPCon电池生产工艺及其实验方法与流程

本发明属于电池生产，具体涉及一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺及其实验方法。

背景技术：

1、在目前的科技技术条件下，n型电池的技术较为先进，具有电池转化率高、发电量高、衰减率小、温度系数小、双面率高、弱光表现好等特点，具有较好的市场应用前景。光伏项目实践表明，项目选用n型topcon电池，项目发电量、全投资内部收益率等主要经济指标均有较好的改善，能有效的提升项目价值。新型电池技术加速迭代，呈现爆发性增长，有望通过技术快速进步实现能效提升以及成本下降。

2、n型topcon电池与p型perc电池优势对比，其具有更低的衰减率：n型电池对比p型电池，首年衰减由2％降至1％,线性衰减率由0.45％降至0.40％，30a后输出功率不低于原始输出功率的87.40％，质保期更长。

3、但在此背景下n型topcon电池仍会受到高温等因素的影响，从而降低电池的寿命，使电池出现过早退化的风险。

4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺及其实验方法，其能够解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的技术方案如下：

3、一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺，包括以下步骤：s1、前序步骤；s2、烧结炉烧结：将硅片放入到烧结炉中，烧结炉保持恒温，使硅片中的杂质和缺陷扩散并重新结晶；s3、激光辅助烧结：将经过步骤s2的硅片进行激光辅助烧结处理，激光形成感应载流子，并结合偏置电压，形成局部电流，局部电流的经过低电阻路径，高电流密度导致硅片产生发热点，发热点处发生烧结；所述高电流密度为topcon电池本身所能支持的电流密度的上限；s4、光注入：将经过步骤s3的硅片进行光注入处理；s5、后序步骤。

4、能够提升电池片的转化效率，从而提升电池片的质量。

5、在本发明的一个或多个实施例中，所述低电阻路径为已经存在于栅线下方的发射极与ag之间的路径，并导致高电流密度。

6、在本发明的一个或多个实施例中，所述前序步骤的具体步骤包括：

7、s1.1、提供基体：所述基体包括第一表面和第二表面；s1.2、制绒清洗：将基体进行制绒清洗，使基体的表面形成清洁的金字塔绒面；s1.3、硼扩散：将经过步骤s1.2的基体的第一表面和第二表面沉积硼掺杂层，使基体形成用于分离光生载流子的pn结，形成第一扩散面和第二扩散面；s1.4、选择性激光掺杂：将经过步骤s1.4的基体使用激光退火掺杂的方法，用激光在硅片扩散面进行扫描，使得硅片第一扩散面和第二扩散面的方阻降低；s1.5、前退火：对经过步骤s1.4的基体进行前退火处理，用于优化第一扩散面和第二扩散面硼扩散效果；s1.6、刻蚀一：将经过步骤s1.5的基体进行刻蚀处理，利用hf将第二扩散面的氧化层刻蚀掉，使基体露出硅表面；在刻蚀过程中，电池的第一扩散面用水膜保护，用于保证第一扩散面的氧化层，氧化层作为第二表面碱抛光的掩膜层；s1.7、碱抛光：将经过步骤s1.6的基体放入刻蚀槽中，依次经过预清洗、碱抛光刻蚀、碱洗和漂洗工艺。

8、在本发明的一个或多个实施例中，所述前序步骤的具体步骤包括：s1.8、镀膜：在经过步骤s1.7的基体避免进行镀膜工艺，所述膜包括二氧化硅膜和n型多晶硅镀膜；所述二氧化硅膜通过硅烷和n2o的反应，在硅片表面沉积形成1～3nm厚度结构致密的二氧化硅膜；所述n型多晶硅镀膜为通过sih4、h2和ph3反应沉积起到保护作用的本征和掺杂poly→si膜。s1.9、后退火：将经过步骤s1.8的基体进行退火处理，用于优化二氧化硅膜和n型多晶硅镀膜。s1.10、刻蚀二清洗：去除经过步骤s1.9的基体的第一表面的氧化硅层，将镀膜时缠绕在硼扩面的硅膜刻蚀掉，再使用酸刻蚀液对硅片第一表面的bsg掩膜层和第二表面的氧化层清洗；s1.11、氧化铝镀膜：通过三甲基铝和h2o的反应，在经过步骤s1.10的基体表面沉积形成结构致密的氧化铝膜；s1.12、氮化硅镀膜：通过sih4和nh3的反应，在经过步骤s1.11的基体表面沉积形成结构致密的si3n4膜；s1.13、丝网印刷：按顺序在经过步骤s1.12的基体的第二表面和第一表面的印刷浆料，并分别烘干。

9、在本发明的一个或多个实施例中，所述烧结炉烧结的工艺温度为100～200℃。

10、实现完整的电池片生产工艺。

11、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的技术方案如下：

12、一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺的实验方法，包括以下步骤，s1、建立对比模型；s2、改变topcon电池生产工艺的工艺流程顺序，并记录topcon电池填充因子情况；s3、将每次实验topcon电池得出的填充因子换算成功率和电压，并计算出电压损失和功率损失；s4、将得出的电压损失和功率损失与对比模型进行比对。

13、实验方法能够得出银硅合金分解与寿命和温度的关系，从而根据实验结果对topcon电池结构进行改进，提升topcon电池的质量和使用寿命，尽可能避免电池出现过早退化的风险

14、在本发明的一个或多个实施例中，所述工艺流程顺序为前序步骤、烧结炉烧结、光注入、激光辅助烧结和后续步骤。

15、在本发明的一个或多个实施例中，所述工艺流程顺序为前序步骤、烧结炉烧结、激光辅助烧结、光注入、烧结炉烧结、激光辅助烧结和后续步骤。

16、在本发明的一个或多个实施例中，所述工艺流程顺序为前序步骤、烧结炉烧结、激光辅助烧结、光注入、烧结炉烧结和后续步骤。

17、在本发明的一个或多个实施例中，所述工艺流程顺序为前序步骤、烧结炉烧结、激光辅助烧结、光注入和后续步骤。

18、根据不同的工艺流程能够获得不同的实验数据，根据获得的实验数据够得出银硅合金分解与寿命和温度的关系，根据得出的数据可有针对性的对电池片做进一步的改进。

19、与现有技术相比，本发明的一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺及其实验方法，通过基于烧结技术的topcon电池生产工艺能够提升电池片的转化效率，通过基于烧结技术的topcon电池生产工艺的实验方法能够得出银硅合金分解与寿命和温度的关系，从而根据实验结果对topcon电池结构进行改进，提升topcon电池的质量和使用寿命，尽可能避免电池出现过早退化的风险。

技术特征：

1.一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺，其特征在于，所述低电阻路径为已经存在于栅线下方的发射极与ag之间的路径，并导致高电流密度。

3.根据权利要求1所述的一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺，其特征在于，所述前序步骤的具体步骤包括：

4.根据权利要求2所述的一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺，其特征在于，所述前序步骤的具体步骤包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺，其特征在于，所述烧结炉烧结的工艺温度为100～200℃。

6.一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺的实验方法，其特征在于，所述工艺流程顺序为前序步骤、烧结炉烧结、光注入、激光辅助烧结和后续步骤。

8.根据权利要求6所述的一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺的实验方法，其特征在于，所述工艺流程顺序为前序步骤、烧结炉烧结、激光辅助烧结、光注入、烧结炉烧结、激光辅助烧结和后续步骤。

9.根据权利要求6所述的一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺的实验方法，其特征在于，所述工艺流程顺序为前序步骤、烧结炉烧结、激光辅助烧结、光注入、烧结炉烧结和后续步骤。

10.根据权利要求6所述的一种基于烧结技术的topcon电池生产工艺的实验方法，其特征在于，所述工艺流程顺序为前序步骤、烧结炉烧结、激光辅助烧结、光注入和后续步骤。

技术总结本发明公开了一种基于烧结技术的TOPCon电池生产工艺及其实验方法，基于烧结技术的TOPCon电池生产工艺包括以下步骤：S1、前序步骤；S2、烧结炉烧结；S3、激光辅助烧结；S4、光注入；S5、后序步骤。与现有技术相比，本发明的一种基于烧结技术的TOPCon电池生产工艺及其实验方法，通过基于烧结技术的TOPCon电池生产工艺能够提升电池片的转化效率，通过基于烧结技术的TOPCon电池生产工艺的实验方法能够得出银硅合金分解与寿命和温度的关系，从而根据实验结果对TOPCon电池结构进行改进，提升TOPCon电池的质量和使用寿命，尽可能避免电池出现过早退化的风险。技术研发人员：赵杰,李志斌,牛家慧,张洲,高宇,孙小龙,丰平,陈实,刘飞,陈兆民受保护的技术使用者：中润新能源（徐州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29