CN106024973A - 一种抗pid单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺。其特点是，包括如下步骤：(1)在去磷硅玻璃后的硅片上生长一层氧化层，具体采用紫外氧化工艺，工艺温度控制在350～400℃，氧气流量控制在4～10L/min，时间控制在20‑50s，在硅片表面形成致密氧化层；(2)将硅片插入石墨舟后送进炉管；(3)炉管抽真空，使炉管内压力降到35mtorr以下；(4)给炉管通入氨气6000～6200sccm，控制炉管内压力在1600～1700mtorr，温度控制在425℃，打开射频电源。经过试用证明，采用本发明的方法后，可以通过紫外氧化和PECVD工序很好的解决太阳电池PID效应。

Description

一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺
技术领域
本发明涉及一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺。
背景技术
太阳能是一种清洁能源，太阳电池是把太阳能转化成电能的器件，太阳能电池片生产工艺中，为了减少太阳光的反射，一般通过PECVD(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，等离子体增强化学气相沉积法)技术在太阳能电池片的表面表面沉积一层氮化硅膜，工作原理是高频电源使氨气和硅烷混合气体电离，形成等离子体，等离子体沉积在硅片上形成氮化硅薄膜，能够极大减少太阳光在硅片表面的反射，降低反射率。
太阳电池在长期使用过程中，组件边框和电池片之间会产生一个电场，电池组件边框以及EVA内的金属离子会在电场的作用下向电池表面漂移，最终导致太阳电池效率明显下降甚至失效，此过程称之为电致电性能衰减效应(PID)，现有的单晶太阳电池镀膜工艺对太阳电池电致电性能衰减效应无明显阻抗作用，PID效应会导致太阳电池在长期使用过程中功率损失严重，从而导致电池性能大幅降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺，能够使电池片具有抗PID功能。
一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺，其特别之处在于，包括如下步骤：
(1)在去磷硅玻璃后的硅片上生长一层氧化层，具体采用紫外氧化工艺，工艺温度控制在350～400℃，氧气流量控制在4～10L/min，时间控制在20-50s，在硅片表面形成致密氧化层；
(2)将硅片插入石墨舟后送进炉管；
(3)炉管抽真空，使炉管内压力降到35mtorr以下；
(4)给炉管通入氨气6000～6200sccm，控制炉管内压力在1600～1700mtorr，温度控制在425℃，打开射频电源，控制射频电源功率6500～6650w，占空比4:45，持续时间300～330秒；
(5)关闭射频电源，抽真空使炉内压力降到35mtorr以下，通入氮气，氮气流量10000～20000sccm，使炉管内压力恢复至常压，停止通气，再抽真空使炉管内压力降到35毫托以下，通入氮气，氮气流量10000～20000sccm，使炉管内压力恢复常压，停止通气；
(6)抽真空使炉管内压力降到35mtorr以下，通入氨气，氨气流量6000～6200sccm，通入硅烷，硅烷流量800～850sccm，炉管压力控制在1600～1700mtorr，温度控制在425℃，打开射频电源，射频电源功率6500～6650w，占空比3:36，持续时间120～130秒；
(7)关闭射频电源，抽真空使炉管内压力降至35mtorr以下，通入氮气，氮气流量10000～20000sccm，使炉管压力恢复常压，停止通气；
(8)抽真空使炉管内压力降至35mtorr以下，通入氨气，氨气流量5300～5500sccm，通入硅烷，硅烷流量580～680sccm，炉管压力控制在1600～1700mtorr，温度控制在425℃，打开射频电源，射频电源功率6500～6650w，占空比3:36，持续时间620～630秒；
(9)关闭射频电源，抽真空使炉管内压力降至35mtorr以下，通入氮气，氮气流量10000～20000sccm，使炉管压力恢复常压，停止通气。
步骤(4)和(6)和(8)中均利用真空泵电磁阀控制炉管内压力。
经过试用证明，采用本发明的方法后，可以通过紫外氧化和PECVD工序很好的解决太阳电池PID效应。本发明PECVD后电池片膜厚为85nm，折射率为2.12。
具体实施方式
实施例1：
一种抗PID太阳电池片镀双层减反射膜工艺，包括如下步骤：
本实施例中所用炉管为深圳捷佳伟创公司380A炉管。
(1)将去磷硅玻璃完的硅片，进行紫外氧化工艺，工艺温度控制在300℃，氧气流量控制在6L/min，时间控制在35s，形成致密氧化层。
(2)将硅片插入石墨舟后送进炉管(炉管为深圳捷佳伟创公司380A炉管)；
(3)炉管抽真空，使炉管内压力降到30mtorr；
(4)给炉管通入氨气6000sccm，利用真空泵电磁阀控制炉管内压力1600mtorr，继续通入氨气，温度控制在425℃，打开(炉子自带的)射频电源，射频电源功率6500w，占空比4:45，放电持续时间300秒；
(5)关闭射频电源，抽真空使炉内压力降到30mtorr，通入氮气，氮气流量10000sccm，使炉管内压力恢复至常压，然后停止通气，再抽真空使炉管内压力降到30mtorr，通入氮气，氮气流量10000sccm，使炉管压力恢复常压，停止通气；
(6)抽真空使炉管内压力降到30mtorr，通入氨气，氨气流量6000sccm，通入硅烷，硅烷流量800sccm，利用真空泵电磁阀炉管压力控制在1600mtorr，继续通入反应气体，温度控制在425℃，打开射频电源，射频电源功率6500w，占空比3:36，放电持续时间120秒；
(7)关闭射频电源，抽真空使炉管内压力降至30mtorr，通入氮气，氮气流量10000sccm，使炉管压力恢复常压，停止通气；
(8)抽真空使炉管内压力降至30mtorr，通入氨气，氨气流量5300sccm，通入硅烷，硅烷流量580sccm，炉管压力控制在1600mtorr，温度控制在425℃，打开射频电源，射频电源功率6500w，占空比3:36，放电持续时间620秒；
(9)关闭射频电源，抽真空使炉管内压力降至30mtorr，通入氮气，氮气流量10000sccm，使炉管压力恢复常压，然后停止通气。
(10)采用此工艺和常规工艺膜厚、折射率对比：
表一：电池片做成组件恒温恒湿(PID，温度85℃，相对湿度85％，1000h)环境测试数据记录：
由此可见，采用上述技术方案，从实验结果得出组件抗电性能衰减(PID)优于常规镀膜工艺行业衰减5％。

Claims (2)

1.一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在去磷硅玻璃后的硅片上生长一层氧化层，具体采用紫外氧化工艺，工艺温度控制在350～400℃，氧气流量控制在4～10L/min，时间控制在20-50s，在硅片表面形成致密氧化层；
(2)将硅片插入石墨舟后送进炉管；
(3)炉管抽真空，使炉管内压力降到35mtorr以下；
(4)给炉管通入氨气6000～6200sccm，控制炉管内压力在1600～1700mtorr，温度控制在425℃，打开射频电源，控制射频电源功率6500～6650w，占空比4:45，持续时间300～330秒；
(5)关闭射频电源，抽真空使炉内压力降到35mtorr以下，通入氮气，氮气流量10000～20000sccm，使炉管内压力恢复至常压，停止通气，再抽真空使炉管内压力降到35毫托以下，通入氮气，氮气流量10000～20000sccm，使炉管内压力恢复常压，停止通气；
(6)抽真空使炉管内压力降到35mtorr以下，通入氨气，氨气流量6000～6200sccm，通入硅烷，硅烷流量800～850sccm，炉管压力控制在1600～1700mtorr，温度控制在425℃，打开射频电源，射频电源功率6500～6650w，占空比3:36，持续时间120～130秒；
(7)关闭射频电源，抽真空使炉管内压力降至35mtorr以下，通入氮气，氮气流量10000～20000sccm，使炉管压力恢复常压，停止通气；
(8)抽真空使炉管内压力降至35mtorr以下，通入氨气，氨气流量5300～5500sccm，通入硅烷，硅烷流量580～680sccm，炉管压力控制在1600～1700mtorr，温度控制在425℃，打开射频电源，射频电源功率6500～6650w，占空比3:36，持续时间620～630秒；
(9)关闭射频电源，抽真空使炉管内压力降至35mtorr以下，通入氮气，氮气流量10000～20000sccm，使炉管压力恢复常压，停止通气。
2.如权利要求1所述的一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺，其特征在于：步骤(4)和(6)和(8)中均利用真空泵电磁阀控制炉管内压力。
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