CN109244019A - 一种晶硅太阳能perc电池用的石墨舟及其饱和工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟及其饱和工艺，所述石墨舟包括石墨舟本体，在所述石墨舟本体的全部表面上镀有SiC膜。本发明石墨舟饱和工艺中在石墨舟上镀SiC膜，SiC膜具有良好的耐腐蚀性，因此，在背钝化工艺中不会被笑气腐蚀，可使石墨舟表面平整，不但起到了保护石墨舟的作用，延长了石墨舟的使用寿命，而且保证了背钝化薄膜的均匀性，降低了碎片率。同时，由于SiC薄膜具有优异的耐磨性能，可降低摩擦带来的EL划伤，并使后续的饱和工艺时间大大缩短，从而提高了机台的产能。
Description
技术领域
本发明属于晶硅太阳能电池技术，尤其涉及一种晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟，还涉及该石墨舟的饱和工艺。
背景技术
为了提升晶硅电池片的减反射和表面钝化效果，通常会在硅片表面制备氮化硅薄膜，而石墨舟的表面状态对管式PECVD方法制备的氮化硅均匀沉积有着重要的影响。清洗后的石墨舟导电性能明显优于硅片的导电性能，因此石墨舟和硅片在镀膜过程中存在着明显的竞争，导致石墨舟与硅片接触的区域沉积速率低，形成严重的色差，以致电池片外观不良和电学性能较差，因而必须对石墨舟进行氮化硅饱和处理，使石墨舟与硅片具有相近的导电性。
但是，氮化硅饱和的石墨舟存在着表面平滑性和致密性均较差的缺点。随着PERC技术的大规模应用，氮化硅饱和的石墨舟在制备背钝化薄膜过程中容易对硅片正面造成EL划伤。而且，由于背钝化工艺中需要使用笑气，会腐蚀氮化硅膜，造成石墨舟表面不平整，不但影响了石墨舟的使用寿命和背钝化薄膜的质量，而且也增加了制程的碎片率。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种可保证背钝化薄膜的均匀性、降低碎片率、延长石墨舟的使用寿命、减少EL划伤、提高生产效率的晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟。
本发明的第一个目的通过如下的技术方案来实现：一种晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟，包括石墨舟本体，其特征在于：在所述石墨舟本体的全部表面上镀有SiC膜。
本发明石墨舟饱和工艺中在石墨舟上镀SiC膜，SiC膜具有良好的耐腐蚀性，因此，在背钝化工艺中不会被笑气腐蚀，可使石墨舟表面平整，不但起到了保护石墨舟的作用，延长了石墨舟的使用寿命，而且保证了背钝化薄膜的均匀性，降低了碎片率。同时，由于SiC薄膜具有优异的耐磨性能，可降低摩擦带来的EL划伤，并使后续的饱和工艺(当石墨舟再次清洗需要饱和时)时间大大缩短(可缩短多达120min)，从而提高了机台的产能。
作为本发明的优选实施方式，所述SiC膜的厚度是300～1200nm。
本发明的第二个目的在于提供一种上述晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟的饱和工艺。
本发明的第二个目的通过如下的技术方案来实现：一种上述晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟的饱和工艺，其特征在于具体包括以下步骤：
⑴将石墨舟本体放入炉管并抽真空；
⑵设定炉管的沉积温度；
⑶达到沉积温度后，对石墨舟本体进行放电预处理；
⑷放电预处理完成后，向炉管内通入CH4和SiH4，对石墨舟本体进行镀膜；
⑸将完成镀膜的石墨舟从炉管取出冷却，即得所述晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟。
作为本发明的一种实施方式，所述沉积温度为400～500℃。
作为本发明的一种实施方式，在所述步骤⑶中，使用NH3，流量3～6slm，炉管压强为1000～2000mtorr，射频电源功率为4000～8000W，放电预处理3～10min。
作为本发明的一种实施方式，在所述步骤⑷中，CH4流量4～10slm，SiH4流量100～1500sccm，炉管压强为1000～2000mtorr，射频电源功率为4000～8000W，射频占空比为5：50，镀膜60～240min。
作为本发明的一种实施方式，在所述步骤⑴中，将石墨舟本体放入炉管之前对其进行清洗和烘干。
与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：
本发明石墨舟饱和工艺中在石墨舟上镀SiC膜，SiC膜具有良好的耐腐蚀性，因此，在背钝化工艺中不会被笑气腐蚀，可使石墨舟表面平整，不但起到了保护石墨舟的作用，延长了石墨舟的使用寿命，而且保证了背钝化薄膜的均匀性，降低了碎片率。同时，由于SiC薄膜具有优异的耐磨性能，可降低摩擦带来的EL划伤，并使后续的饱和工艺时间大大缩短，从而提高了机台的产能。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明实施例1石墨舟的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明一种晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟1，包括石墨舟本体，石墨舟本体为现有技术，其主要由绝缘棒3和在水平方向上排列的数个单元舟片21组成，绝缘棒3于各单元舟片21的周缘水平贯穿而将全部的单元舟片连接固定在一起。在两外侧的单元舟片上的内外表面上设有若干与硅片形状相同且其尺寸小于硅片尺寸的凹槽4，在凹槽4的槽底面上设有贯通该对应凹槽4的用于抽真空的细孔10，位于中间的单元舟片上设有若干与硅片形状相同且其尺寸小于硅片尺寸的通孔，在凹槽4和通孔的外围设有用于固定硅片的卡点7。
在石墨舟本体的全部表面上镀有SiC膜2，SiC膜2的厚度是300nm。
上述晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟的饱和工艺，包括以下步骤：
⑴将清洗完和充分烘干后的石墨舟本体放入管式PECVD炉管并抽真空；
⑵设定炉管的沉积温度420℃；
⑶达到沉积温度后，使用NH3，流量3slm，在炉管压强为1500mtorr，射频电源功率为8000W条件下对石墨舟本体进行放电预处理3min；
⑷放电预处理完成后，向炉管内通入5slm CH4和1000sccm SiH4，炉管压强为1500mtorr，射频电源功率为4000W，射频占空比5：50，进行镀膜240min；
⑸将完成镀膜的石墨舟从炉管取出冷却，即得晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟，然后，可插片运行正常的背钝化膜工艺。
当该石墨舟再次清洗需要饱和时，由于SiC薄膜具有优异的耐磨性能，饱和工艺时间仅为30min。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：本晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟，石墨舟本体上所镀的SiC膜的厚度是800nm。
上述晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟的饱和工艺，具体包括以下步骤：
⑴将进行清洗和充分烘干的石墨舟本体放入管式PECVD炉管并抽真空；
⑵设定炉管的沉积温度500℃；
⑶达到沉积温度后，使用NH3，流量6slm，在炉管压强为2000mtorr，射频电源功率为8000W条件下对石墨舟本体进行放电预处理10min；
⑷放电预处理完成后，向炉管内通入10slm CH4和1500sccm SiH4，炉管压强为2000mtorr，射频电源功率为8000W，射频占空比5：50，进行镀膜240min；
⑸将完成镀膜的石墨舟从炉管取出冷却，即得晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟，然后，可插片运行正常的背钝化膜工艺。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于：本晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟，石墨舟本体上所镀的SiC膜的厚度是1200nm。
上述晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟的饱和工艺，具体包括以下步骤：
⑴将进行清洗和充分烘干的石墨舟本体放入管式PECVD炉管并抽真空；
⑵设定炉管的沉积温度450℃；
⑶达到沉积温度后，使用NH3，流量6slm，在炉管压强为1500mtorr，射频电源功率为6000W条件下对石墨舟本体进行放电预处理6min；
⑷放电预处理完成后，向炉管内通入8slm CH4和600sccm SiH4，炉管压强为1500mtorr，射频电源功率为6000W，射频占空比5：50，进行镀膜150min；
⑸将完成镀膜的石墨舟从炉管取出冷却，即得晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟，然后，可插片运行正常的背钝化膜工艺。
本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (7)
1.一种晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟，包括石墨舟本体，其特征在于：在所述石墨舟本体的全部表面上镀有SiC膜。
2.根据权利要求1所述的石墨舟，其特征在于：所述SiC膜的厚度是300～1200nm。
3.一种权利要求1或2所述晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟的饱和工艺，其特征在于包括以下步骤：
⑴将石墨舟本体放入炉管并抽真空；
⑵设定炉管的沉积温度；
⑶达到沉积温度后，对石墨舟本体进行放电预处理；
⑷放电预处理完成后，向炉管内通入CH4和SiH4，对石墨舟本体进行镀膜；
⑸将完成镀膜的石墨舟从炉管取出冷却，即得所述晶硅太阳能PERC电池用的石墨舟。
4.根据权利要求3所述的饱和工艺，其特征在于：所述沉积温度为400～500℃。
5.根据权利要求4所述的饱和工艺，其特征在于：在所述步骤⑶中，使用NH3，流量3～6slm，炉管压强为1000～2000mtorr，射频电源功率为4000～8000W，放电预处理3～10min。
6.根据权利要求5所述的饱和工艺，其特征在于：在所述步骤⑷中，CH4流量4～10slm，SiH4流量100～1500sccm，炉管压强为1000～2000mtorr，射频电源功率为4000～8000W，射频占空比为5：50，镀膜60～240min。
7.根据权利要求6所述的饱和工艺，其特征在于：在所述步骤⑴中，将石墨舟本体放入炉管之前对其进行清洗和烘干。
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