CN107221580A - 提升perc背钝化效果的电池制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提升PERC背钝化效果的电池制备方法,包括清洗、扩散、洗磷、热氧化、背钝化、正面镀膜、激光刻槽和丝网印刷。本发明提供的一种提升PERC背钝化效果的电池制备方法,在洗磷后经热氧化解决洗磷后存在的杂质等,并且热氧化过程中硅片表面易生成一层薄薄的SiOx层,这层SiOx层可以提高MAIA的背钝化效果,增加氧化铝的致密性,改善了EL等良率问题,从而提升MAIA的背钝化效率。

Description

提升PERC背钝化效果的电池制备方法
技术领域
本发明涉及电池工艺技术领域,特别是涉及一种提升PERC背钝化效果的电池制备方法。
背景技术
目前,背钝化电池作为一种新兴的高效电池技术,有效的钝化了电池背面复合,并降低了背面的发射率,从而有效的吸收了长波段的光,使得电池效率有了大的飞跃;并且由于钝化层的介入,电池片的翘曲度也得到了一定的改善。
常规的电池制备工艺依次经过清洗、扩散、洗磷、MAIA、正镀、激光刻槽和印刷等几个步骤,其中,硅片在洗磷后直接做MAIA,但是,洗磷过后存在风刀未彻底吹干,硅片表面容易残留部分的药液,表面存在水纹印等,这些残留物会影响AlOx,影响MAIA的背钝化效果不好,最终导致电致发光EL的异常,如水纹印,黑边,黑点等,从而影响效率。其中,MAIA是指MEYER BURGER TECHNOLOGY公司的背钝化设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:为了克服现有技术中洗磷后残留药液和水纹印等的不足,本发明提供一种提升PERC背钝化效果的电池制备方法。
本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是:一种提升PERC背钝化效果的电池制备方法,包括在硅片上进行清洗、扩散、洗磷、MAIA、正面镀膜、激光刻槽和丝网印刷,其特征在于,在洗磷和MAIA工艺之间增加热氧化工艺。
所述热氧化具体包括,
步骤1:将硅片送入炉中,其中进舟时间为750s,通大氮进行保护,其中,大氮的流量为8000~15000sccm;
步骤2:硅片送入炉中过后,通小氧进行热氧化,小氧的流量范围为20~200sccm,通氧时间为3000~5000s,同时通大氮,大氮的流量范围为8000~15000sccm之间;
步骤3:热氧化结束后,关闭小氧流量器,继续通大氮进行保护,其中,大氮的流量范围为8000~15000sccm之间,出舟时间为750s。
大氮在整个热氧化过程中起到了保护气体和携带气体的作用,先通过通大氮将炉中的空气排出,然后通小氧,由于氧的流量很小,直接通入炉内不好控制,易造成分布不均匀,使硅片的热氧化反应也不均匀,采用大氮作为携带体,能充分与小氧混合,使硅片的热氧化效果更好,热氧化结束后,炉内硅片温度还会维持在一个较高的温度范围内,因此,采用继续通大氮一方面是避免空气进入炉内产生多余的反应,对硅片起到一定的保护作用;另一方面,采用大氮带走炉内的热量可以实现降温散热。
上述步骤具体包括:
清洗,将硅片在HF/HNO3混合溶液中清洗,去除表面损伤层、切割线痕以及金属离子等;
扩散,将硅片进行常压扩散,其方阻控制在70Ω~150Ω范围内;
洗磷,利用HF/HNO3和KOH进行清洗,除去表面的PSG和进行背面抛光;
热氧化,洗磷过后,将硅片送入氧化炉中,温度控制在500℃~900℃范围内,时间控制在50min~200min范围内;
背钝化:利用MAIA进行背钝化,利用该设备同时镀上AlOx和SiNx层,其中总厚度控制在50nm~300nm之间;
正面镀膜,为减少正面反射,增加载流子寿命,提高电流,利用管式PECVD进行正面镀膜,其膜厚控制在50nm~120nm之间;
激光刻槽,为了导出电流,将硅片背面进行激光开凿,其中孔直径控制在50um~250um之间;由于激光是一束光斑,检测激光的好坏都是以光斑大小来说明,刻槽宽度就是激光光斑的直径,长度随硅片尺寸进行相应变换,因此,采用孔直径来对刻槽进行限定。
丝网印刷,将刻槽后的硅片进行丝网印刷烧结背铝浆、背电极和正电极即可。
本发明在洗磷后经热氧化解决洗磷后存在的杂质等,并且热氧化过程中硅片表面易生成一层薄薄的SiOx层,这层SiOx层可以提高后续MAIA的背钝化效果,增加氧化铝的致密性,改善了EL等良率问题,从而提升MAIA的效率。
本发明的有益效果是:一是利用热氧化解决洗磷后残留的药液和水纹印等问题,二是利用退火沉积一层SiOx遂穿层薄膜,正面SiOx层具有钝化效果,背面的SiOx不仅可以起到钝化效果,还可以使AlOx的钝化效果更好,原因是SiOx经退火后结晶变好,呈现四面体结构,而AlOx在四面体结构上生长更容易得到四面体结构的AlOx,相对于八面体结构的AlOx其钝化效果会更好。从而可以提升MAIA的背钝化效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是现有技术电池制备流程示意图;
图2是本发明电池制备流程示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图2所示,本发明的一种提升PERC背钝化效果的电池制备方法,包括在硅片上进行清洗、扩散、洗磷、MAIA、正面镀膜、激光刻槽和丝网印刷,其特征在于,在洗磷和MAIA工艺之间增加热氧化工艺。
本实施例的具体步骤包括:
步骤1:清洗,将硅片在HF/HNO3混合溶液中清洗,去除表面损伤层、切割线痕以及金属离子等;
步骤2:扩散,将硅片进行常压扩散,其方阻控制在70~150范围内;
步骤3:洗磷,利用HF/HNO3和KOH进行清洗,除去表面的PSG和进行背面抛光;
步骤4:热氧化,洗磷过后,将硅片送入氧化炉中,温度控制在500℃~900℃范围内,时间控制在50min~200min范围内;
所述热氧化(退火)具体包括,
步骤4.1:将硅片送入炉中,其中进舟时间为750s,通大氮进行保护,其中,大氮的流量为8000~15000sccm;
步骤4.2:硅片送入炉中过后,通小氧进行热氧化,小氧的流量范围为20~200sccm,通氧时间为3000~5000s,同时通大氮,大氮的流量范围为8000~15000sccm之间;
步骤4.3:热氧化结束后,关闭小氧流量器,继续通大氮进行保护,其中,大氮的流量范围为8000~15000sccm之间,出舟时间为750s。
步骤5:背钝化:利用MAIA进行背钝化,利用该设备同时镀上AlOx和SiNx层,其中总厚度控制在50nm~300nm之间;
步骤6:正面镀膜,为减少正面反射,增加载流子寿命,提高电流,利用管式PECVD进行正面镀膜,其膜厚控制在50nm~120nm之间;
步骤7:为了导出电流,将硅片背面进行激光开凿,其中孔直径控制在50um~250um之间;
步骤8:丝网印刷,将刻槽后的硅片进行丝网印刷烧结背铝浆、背电极和正电极即可。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种提升PERC背钝化效果的电池制备方法,包括在硅片上进行清洗、扩散、洗磷、背钝化、正面镀膜、激光刻槽和丝网印刷,其特征在于,在洗磷和背钝化工艺之间增加热氧化工艺。
2.如权利要求1所述的提升PERC背钝化效果的电池制备方法,其特征在于:所述热氧化具体包括,
步骤1:将硅片送入炉中,其中进舟时间为750s,通大氮进行保护,其中,大氮的流量为8000~15000sccm;
步骤2:硅片送入炉中过后,通小氧进行热氧化,小氧的流量范围为20~200sccm,通氧时间为3000~5000s,同时通大氮,大氮的流量范围为8000~15000sccm之间;
步骤3:热氧化结束后,关闭小氧流量器,继续通大氮进行保护,其中,大氮的流量范围为8000~15000sccm之间,出舟时间为750s。
3.如权利要求1或2所述的提升PERC背钝化效果的电池制备方法,其特征在于:具体步骤包括:
清洗,将硅片在HF/HNO3混合溶液中清洗,去除表面损伤层、切割线痕以及金属离子等;
扩散,将硅片进行常压扩散,其方阻控制在70Ω~150Ω范围内;
洗磷,利用HF/HNO3和KOH进行清洗,除去表面的PSG和进行背面抛光;
热氧化,洗磷过后,将硅片送入氧化炉中,温度控制在500℃~900℃范围内,时间控制在50min~200min范围内;
背钝化:利用MAIA进行背钝化,利用该设备同时镀上AlOx和SiNx层,其中总厚度控制在50nm~300nm之间;
正面镀膜,为减少正面反射,增加载流子寿命,提高电流,利用管式PECVD进行正面镀膜,其膜厚控制在50nm~120nm之间;
激光刻槽,为了导出电流,将硅片背面进行激光开凿,其中孔直径控制在50um~250um之间;
丝网印刷,将刻槽后的硅片进行丝网印刷烧结背铝浆、背电极和正电极即可。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112599633A (zh) * 2020-12-03 2021-04-02 无锡日托光伏科技有限公司 一种降低el黑点不良的方法
CN114122190A (zh) * 2021-10-14 2022-03-01 山西潞安太阳能科技有限责任公司 常压扩散设备实现单晶perc热氧工艺的改造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120199202A1 (en) * 2011-02-03 2012-08-09 Katholieke Universiteit Leuven Method for fabricating photovoltaic cells
CN103618028A (zh) * 2013-11-15 2014-03-05 中电电气(南京)光伏有限公司 一种制备具有表面钝化的pn结和晶体硅太阳能电池的方法
CN103746039A (zh) * 2014-01-09 2014-04-23 东莞南玻光伏科技有限公司 晶体硅太阳能电池的背钝化方法及晶体硅太阳能电池的制备方法
CN104716224A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 上海神舟新能源发展有限公司 一种背钝化高效perl电池工艺
CN105355723A (zh) * 2015-12-14 2016-02-24 内蒙古日月太阳能科技有限责任公司 晶体硅太阳电池二氧化硅钝化膜的制备方法
CN106449895A (zh) * 2016-12-16 2017-02-22 浙江晶科能源有限公司 一种perc电池正面减反膜的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120199202A1 (en) * 2011-02-03 2012-08-09 Katholieke Universiteit Leuven Method for fabricating photovoltaic cells
CN103618028A (zh) * 2013-11-15 2014-03-05 中电电气(南京)光伏有限公司 一种制备具有表面钝化的pn结和晶体硅太阳能电池的方法
CN104716224A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 上海神舟新能源发展有限公司 一种背钝化高效perl电池工艺
CN103746039A (zh) * 2014-01-09 2014-04-23 东莞南玻光伏科技有限公司 晶体硅太阳能电池的背钝化方法及晶体硅太阳能电池的制备方法
CN105355723A (zh) * 2015-12-14 2016-02-24 内蒙古日月太阳能科技有限责任公司 晶体硅太阳电池二氧化硅钝化膜的制备方法
CN106449895A (zh) * 2016-12-16 2017-02-22 浙江晶科能源有限公司 一种perc电池正面减反膜的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112599633A (zh) * 2020-12-03 2021-04-02 无锡日托光伏科技有限公司 一种降低el黑点不良的方法
CN114122190A (zh) * 2021-10-14 2022-03-01 山西潞安太阳能科技有限责任公司 常压扩散设备实现单晶perc热氧工艺的改造方法
CN114122190B (zh) * 2021-10-14 2023-12-26 山西潞安太阳能科技有限责任公司 常压扩散设备实现单晶perc热氧工艺的改造方法

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