【技術實現步驟摘要】
本申請涉及光伏電池領域，尤其涉及一種摻雜多晶硅材料及其制備方法、電池和微波退火爐。
技術介紹
1、目前，現有技術常采用等離子體增強化學氣相沉積（pecvd）技術制備topcon類電池所需的摻雜多晶硅層（poly層），包括p型摻雜和n型摻雜，其制備方法一般為采用氣態烷類化學源作為反應物實現poly層的生長及在線摻雜，制備出來摻雜多晶硅摻雜濃度偏低，使其性能受限，同時還有大量的原子未被活化。
2、現有的高溫活化方式摻雜濃度已達到上限，如何進一步提高摻雜原子的活化濃度，提升電池的鈍化性能、降低摻雜poly層和金屬接觸層的接觸電阻等技術問題亟需解決。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請提供了一種摻雜多晶硅材料的制備方法，本申請提供的方法可以提升多晶硅層的摻雜濃度，從而提升電池的鈍化性能，降低摻雜poly層和金屬接觸產生的電阻。
2、目前一般采用等離子體增強化學氣相沉積（pecvd）技術制備topcon類電池所需的摻雜多晶硅層（poly層），包括p型摻雜和n型摻雜，氣態烷類化學源作為反應物是實現poly層的生長及在線摻雜的主要手段。比如沉積n型poly層，一般采用硅烷（sih4）、磷烷（ph3）、氫氣（h2）或氬氣（ar）等惰性氣體；沉積p型poly層，一般采用硅烷（sih4）、硼烷（b2h6）或三甲基硼（tmb）、氫氣（h2）或氬氣（ar）等惰性氣體。其中sih4是生長poly層的本體層的主元素；h2和ar等惰性氣體作為稀釋或調控poly成鍵結構的氣體。而磷烷（ph
3、基于此，本申請提供了一種摻雜多晶硅材料的制備方法，包括：依次在硅基材表面形成隧穿氧化層和含有摻雜元素的多晶硅層或非晶硅層，對得到的材料進行熱處理的同時進行微波處理，得到摻雜多晶硅材料；所述微波處理的功率為50w至1000w。
4、本申請在對含有摻雜元素的多晶硅層或非晶硅層進行熱處理的同時在特定功率下進行微波處理，能夠將摻雜濃度，尤其是p的摻雜濃度提升一個數量級，從而大大提升電池的鈍化性能，同時降低摻雜poly層和金屬接觸產生的電阻。在一些具體的實現方式中，所述微波處理的功率為50w至1000w。
5、在一些具體的實現方式中，所述微波處理的時間為5min至60min，所述微波處理的頻率為300mhz至300ghz。
6、在一些具體的實現方式中，所述微波處理的功率為100w至800w，所述微波處理的頻率為800mhz至100ghz，所述微波處理的時間為10min至50min。
7、在一些具體的實現方式中，所述熱處理的溫度為600℃至1200℃，所述熱處理在氮氣或氧氣的氛圍下進行，所述熱處理的時間為20min至60min。
8、在一些具體的實現方式中，所述隧穿氧化層的厚度為0.1nm~2.5nm。
9、在一些具體的實現方式中，按照以下方法形成含有摻雜元素的多晶硅層或非晶硅層：
10、在隧穿氧化層表面形成多晶硅層或非晶硅層；
11、在所述多晶硅層或非晶硅層表面形成擴散源，熱處理后形成含有摻雜元素的多晶硅層或非晶硅層；
12、或者按照以下方法形成含有摻雜元素的多晶硅層或非晶硅層：
13、將含硅氣體、含摻雜元素氣體和載氣通過氣相沉積在隧穿氧化層表面形成含有摻雜元素的多晶硅層或非晶硅層。
14、本申請還提供了一種摻雜多晶硅材料，包括依次層疊的基材、隧穿氧化層和摻雜多晶硅層，所述摻雜多晶硅層的摻雜濃度為0.8×1021cm-3至2×1021cm-3。
15、本申請還提供了一種topcon電池，包括上述技術方案所述的摻雜多晶硅材料。
16、本申請提供了一種topcon電池的制備方法，其特征在于，包括：
17、依次在基材的第一表面形成制絨面和發射極，在第二表面依次形成隧穿氧化層和含有摻雜元素的多晶硅層或非晶硅層，對得到的材料進行熱處理的同時進行微波處理，將含有摻雜元素的多晶硅層或非晶硅層轉化為摻雜多晶硅層；所述微波處理的功率為50w至1000w；
18、依次在發射極上形成鈍化膜和第一減反射膜，在所述摻雜多晶硅層表面形成第二減反射膜；
19、分別在所述第一減反射膜和第二減反射膜表面形成第一電極和第二電極。
20、本申請還提供了一種微波退火爐，包括加熱腔，所述加熱腔外部設置有用于產生微波的高頻線圈，內部設置有石英腔，所述石英腔內設置有用于承載樣品的石英舟。
21、本申請依次在基材表面形成隧穿氧化層和含有摻雜元素的多晶硅層或非晶硅層，對得到的材料進行熱處理的同時進行微波處理，得到摻雜多晶硅材料；所述微波處理的功率為50w至1000w。本申請在對含有摻雜元素的多晶硅層或非晶硅層進行熱處理的同時在特定功率下進行微波處理，能夠將摻雜濃度提升一個數量級，從而大大提升電池的鈍化性能，同時降低摻雜poly層和金屬接觸產生的電阻。實驗結果表明，本申請提供的方法可以將摻雜濃度，尤其是p的摻雜濃度提升至0.8×1021cm-3至2×1021cm-3，以其制作的n-topcon電池的開路電壓uoc可以提升1~2mv，電池的串聯電阻rs?可降低0.1毫歐~0.2毫歐（mohm），填充因子ff可提升0.1%~0.3%。
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1.一種摻雜多晶硅材料的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述微波處理的時間為5min至60min，所述微波處理的頻率為300MHz至300GHz。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述微波處理的功率為100W至800W，所述微波處理的頻率為800MHz至100GHz，所述微波處理的時間為10min至50min。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述熱處理的溫度為600℃至1200℃，所述熱處理在氮氣或氧氣的氛圍下進行，所述熱處理的時間為20min至60min。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述隧穿氧化層的厚度為0.1nm~2.5nm。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，按照以下方法形成含有摻雜元素的多晶硅層或非晶硅層：
7.一種摻雜多晶硅材料，其特征在于，包括依次層疊的基材、隧穿氧化層和摻雜多晶硅層，所述摻雜多晶硅層的摻雜濃度為0.8×1021cm-3至2×1021cm-3。
8.一種TOPCON
9.一種TOPCON電池的制備方法，其特征在于，包括：
10.一種微波退火爐，其特征在于，包括加熱腔，所述加熱腔外部設置有用于產生微波的高頻線圈，內部設置有石英腔，所述石英腔內設置有用于承載樣品的石英舟。
...【技術特征摘要】
1.一種摻雜多晶硅材料的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述微波處理的時間為5min至60min，所述微波處理的頻率為300mhz至300ghz。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述微波處理的功率為100w至800w，所述微波處理的頻率為800mhz至100ghz，所述微波處理的時間為10min至50min。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述熱處理的溫度為600℃至1200℃，所述熱處理在氮氣或氧氣的氛圍下進行，所述熱處理的時間為20min至60min。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述隧穿...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳六，廖寶臣，
申請(專利權)人：江蘇微導納米科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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