CN109148643B - 一种解决ald方式的perc电池在电注入或光注入后效率降低的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种解决ALD方式的PERC太阳能电池在电注入或光注入后效率降低的方法，在现有工艺路线：制绒‑扩散‑刻蚀/背抛‑正面氮化硅膜沉积‑背面ALD方式氧化铝膜沉积‑背面氮化硅膜沉积(PECVD)‑激光开槽‑丝印印刷‑烧结基础上，在背面氮化硅膜沉积工序进行工艺变动，在氮化硅膜制作前，先利用笑气、氨气、硅烷在射频电离下制作一层折射率与背面氧化铝膜接近的氮氧化硅薄膜，然后采用正常工艺制作一层氮化硅膜，完成全部工序，测试电池片在电注入或光注入前后效率差异，发现经电注入或光注入后PERC电池片效率有0.05％‑0.1％的提升。
Description
技术领域
本发明发明属于PERC太阳能电池生产技术领域，涉及ALD方式的PERC太阳能电池，尤其涉及一种解决ALD方式的PERC电池在电注入或光注入后效率降低的方法。
背景技术
目前ALD方式的PERC太阳能电池的主流工艺路线是：制绒-扩散-刻蚀/背抛-正面氮化硅膜沉积-背面ALD方式氧化铝膜沉积-背面氮化硅膜沉积(PECVD)-激光开槽-丝印印刷-烧结。特别提出的是，该工艺路线电池片背面保护膜是用PECVD方式制作的氮化硅膜，该氮化硅膜的折射率为2.0-2.2，与氧化铝膜折射率(约1.6)差异较大。在量产过程中发现该工艺路线制作的PERC电池存在一个缺陷，即电池片在电注入或光注入后，转换效率会降低0.1％左右，而行业PECVD方式制作氧化铝膜的PERC电池在经电注入或光注入后，效率都有0.05％左右提升。
发明内容
本发明提出了一种解决ALD方式的PERC太阳能电池在电注入或光注入后效率降低的方法，经电注入或光注入后PERC电池片效率有0.05％-0.1％的提升。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种解决ALD方式的PERC电池在电注入或光注入后效率降低的方法，所述方法包括以下步骤：
第1步：将背面ALD方式氧化铝膜沉积好的硅片插入石墨舟中，然后送入PECVD炉管中，抽真空，升温至工艺设定值；
第2步：在低压下通入笑气、氨气、硅烷，开启射频电源，时间60s-300s，完成氮氧化硅膜制作；
第3步：在低压下通入氨气、硅烷，开启射频电源，时间600s-1000s，完成氮化硅膜制作；
第4步：抽真空、充氮气回压、出舟，完成整个工艺。
在本技术方案中，由于ALD方式的PERC太阳能电池经电注入或光注入后，转换效率绝对值会降低0.1％左右；本发明研究探索ALD方式的PERC太阳能电池经电注入或光注入后效率降低的机理，并提出解决方法；
本发明提出了一种解决ALD方式的PERC太阳能电池在电注入或光注入后效率降低的方法，在现有工艺路线：制绒-扩散-刻蚀/背抛-正面氮化硅膜沉积-背面ALD方式氧化铝膜沉积-背面氮化硅膜沉积(PECVD)-激光开槽-丝印印刷-烧结基础上，在背面氮化硅膜沉积工序进行工艺变动，在氮化硅膜制作前，先利用笑气、氨气、硅烷在射频电离下制作一层折射率与背面氧化铝膜接近的氮氧化硅薄膜，然后采用正常工艺制作一层氮化硅膜，完成全部工序，测试电池片在电注入或光注入前后效率差异，发现经电注入或光注入后PERC电池片效率有0.05％-0.1％的提升。
作为优选，第1步中，温度的工艺设定值为400-600℃。
作为优选，第2步中，压力为1300mT-1800mT，笑气的流量为2000-5000sccm，氨气的流量为2000-5000sccm，硅烷的流量为400-1000sccm，射频功率为4000W-10000W，时间为60s-300s。
作为优选，第3步中，压力为1300mT-1800mT，氨气的流量为5000-10000sccm，硅烷的流量为400-1000sccm，射频功率为4000W-10000W，时间为600s-1000s。
然后按照常规的工艺流程完成后续的工序，测试电注入或光注入前后效率差异。
本发明的有益效果是：本发明提出了一种解决ALD方式的PERC太阳能电池在电注入或光注入后效率降低的方法，在现有工艺路线：制绒-扩散-刻蚀/背抛-正面氮化硅膜沉积-背面ALD方式氧化铝膜沉积-背面氮化硅膜沉积(PECVD)-激光开槽-丝印印刷-烧结基础上，在背面氮化硅膜沉积工序进行工艺变动，在氮化硅膜制作前，先利用笑气、氨气、硅烷在射频电离下制作一层折射率与背面氧化铝膜接近的氮氧化硅薄膜，然后采用正常工艺制作一层氮化硅膜，完成全部工序，测试电池片在电注入或光注入前后效率差异，发现经电注入或光注入后PERC电池片效率有0.05％-0.1％的提升。
具体实施方式
下面通过实施实例对本技术方案做进一步具体说明：
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施实例1：
一种解决ALD方式的PERC电池在电注入或光注入后效率降低的方法，所述方法包括以下步骤：
第1步：将背面ALD方式氧化铝膜沉积好的M2单晶硅片插入石墨舟中，然后送入PECVD炉管中，抽真空，升温至工艺450℃；
第2步：在1700mT管内压力下通入流量为5000sccm的笑气、5000sccm的氨气、1000sccm硅烷，开启射频电源，射频率为10000W，时间200s，完成氮氧化硅膜制作；
第3步：在1700mT管内压力下通入流量为10000sccm的氨气、1000sccm硅烷，开启射频电源，射频率为10000W，时间600s，完成氮化硅膜制作；
第4步：抽真空、充氮气回压、出舟，完成整个工艺。
然后按照常规的工艺流程完成后续的工序，测试电注入、光注入前后率差异，结果如表1，电池片效率分别提升0.05％、0.06％。
实施实例2：
一种解决ALD方式的PERC电池在电注入或光注入后效率降低的方法，所述方法包括以下步骤：
第1步：将背面ALD方式氧化铝膜沉积好的M2单晶硅片插入石墨舟中，然后送入PECVD炉管中，抽真空，升温至工艺500℃；
第2步：在1700mT管内压力下通入流量为4000sccm的笑气、4000sccm的氨气、800sccm硅烷，开启射频电源，射频率为8000W，时间300s，完成氮氧化硅膜制作；
第3步：在1700mT管内压力下通入流量为8000sccm的氨气、800sccm硅烷，开启射频电源，射频率为8000W，时间800s，完成氮化硅膜制作；
第4步：抽真空、充氮气回压、出舟，完成整个工艺。
然后按照常规的工艺流程完成后续的工序，测试电注入、光注入前后效率差异，结果如表1，电池片效率分别提升0.08％、0.06％。
对比例1：
第1步：将背面ALD方式氧化铝膜沉积好的M2单晶硅片插入石墨舟中，然后送入PECVD炉管中，抽真空，升温至工艺500℃；
第2步：在1700mT管内压力下通入流量为8000sccm的氨气、800sccm硅烷，开启射频电源，射频率为8000W，时间1000s，完成氮化硅膜制作；
第3步：抽真空、充氮气回压、出舟，完成整个工艺。
对比例没有制作氮氧化硅膜步骤，按照常规的工艺流程完成后续的工序，测试电注入、光注入前后效率差异，结果如表1，电池片效率分别降低0.10％、0.10％。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
表1、对比数据：
Claims (3)
1.一种解决ALD方式的PERC电池在电注入或光注入后效率降低的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
第1步：将背面ALD方式氧化铝膜沉积好的硅片插入石墨舟中，然后送入PECVD炉管中，抽真空，升温至工艺设定值；
第2步：在低压下通入笑气、氨气、硅烷，开启射频电源，时间60s-300s，完成氮氧化硅膜制作；
第3步：在低压下通入氨气、硅烷，开启射频电源，时间600s-1000s，完成氮化硅膜制作；第4步：抽真空、充氮气回压、出舟，完成整个工艺；
第2步中，压力为1300mT-1800mT，笑气的流量为2000-5000sccm，氨气的流量为2000-5000sccm，硅烷的流量为400-1000sccm，射频功率为4000W-10000W。
2.根据权利要求1所述的一种解决ALD方式的PERC电池在电注入或光注入后效率降低的方法，其特征在于，第1步中，温度的工艺设定值为400-600℃。
3.根据权利要求1所述的一种解决ALD方式的PERC电池在电注入或光注入后效率降低的方法，其特征在于，第3步中，压力为1300mT-1800mT，氨气的流量为5000-10000sccm，硅烷的流量为400-1000sccm，射频功率为4000W-10000W，时间为600s-1000s。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of invention: A method for solving the efficiency reduction of perc battery in ALD mode after electric injection or optical injection Effective date of registration: 20211023 Granted publication date: 20210209 Pledgee: Dongyang Branch of China Construction Bank Co.,Ltd. Pledgor: HENGDIAN GROUP DMEGC MAGNETICS Co.,Ltd. Registration number: Y2021330002002 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Date of cancellation: 20230628 Granted publication date: 20210209 Pledgee: Dongyang Branch of China Construction Bank Co.,Ltd. Pledgor: HENGDIAN GROUP DMEGC MAGNETICS Co.,Ltd. Registration number: Y2021330002002 |