CN111029414A - 一种太阳能单晶PERC制备的多层SiNx背膜工艺方法 - Google Patents

一种太阳能单晶PERC制备的多层SiNx背膜工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种太阳能单晶PERC制备的多层SiNx背膜工艺方法。所述方法包括如下步骤:(1)将反应体系抽真空,采用SiH4和NH3对硅片背面进行预淀积镀膜,得到预淀积处理后的硅片;(2)采用SiH4和NH3对所述预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积;(3)重复进行步骤(1)‑(2)n次,所述n≥1,得到太阳能电池片。本发明中采用多层SiNx背镀膜的方法可得到很好的钝化效果,从而提高单晶电池转换效率;本发明使用多层减反射膜镀膜后,对于镀膜后膜面更均匀。本发明处理对象可以为砂浆硅片也可以是金刚线硅片,适用范围广。

Description

一种太阳能单晶PERC制备的多层SiNx背膜工艺方法
技术领域
本发明属于太阳能单晶电池片技术领域,具体涉及一种太阳能单晶PERC制备的多层SiNx背膜工艺方法。
背景技术
晶体硅材料的光学特性,是决定晶体硅太阳电池极限效率的关键因素,也是太阳电池制造工艺设计的依据。半导体材料对光有吸收作用,因此,要考虑材料对光的吸收率。而减反膜利用了光的干涉原理。两个振幅相同,波程相同的光波叠加,结果光波的振幅加强。如果有两个光波振幅相同,波程相差λ/2,则这两个光波叠加,结果相互抵消了。在硅片的表面镀上薄膜,使得在薄膜的前后两个表面产生的反射光相互干扰,从而抵消了反射光,达到减反射的效果。
在PECVD沉积氮化硅薄膜时,由于反应产生的气体中含氢,一部分氢会保留在氮化硅薄膜中。在高温过程中,这部分氢会从氮化硅薄膜中释放,扩散到硅中,最终与悬挂键结合,大大降低了缺陷能级,容易实现材料的价电子控制,起到钝化作用。N-H峰和Si-H峰的强度越大,氢含量越多,起到的钝化作用越强。由于氢的钝化作用,使硅片的少子寿命提高,一般要提高20%左右,从而能够提高硅电池的质量。
CN106653871B公开了一种PERC太阳能电池结构及其制备工艺。它包括电池片本体,所述电池片本体的正面依次沉积/生长有SiO层、减反层和AlOx层,所述电池片本体的背面依次沉积有AlOx层和SiNx层;在PERC电池常规制备工艺的基础上,增加了表面氧化掺杂工艺;同时,对PERC电池工艺的调整;还采用了独特的表面钝化层沉积工艺。但是,所述工艺为单层减反射膜背面镀膜体系,镀膜后膜面均匀性效果差,得到的太阳能电池结构不能有效的降低折射率。
因此,本领域需要一种新型太阳能单晶PERC制备的多层SiNx背膜工艺方法,所述方法得到的太阳能电池片可以有效降低折射率,通过电注入可以进一步提升效率。
发明内容
现有技术中使用的晶体硅太阳电池上的单层减反射膜是一种低成本的产业化生产工艺,但太阳电池用的半导体材料的折射率大、反射率高、效率低,因此在制作太阳电池时,要使用减反射膜、几何陷光结构等减反射措施。针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种太阳能单晶PERC制备的多层SiNx背膜工艺方法,所述方法工艺简单,可工业化生产,得到的太阳能电池片可以有效降低折射率,通过电注入可以进一步提升效率。本发明所述多层为至少2层,所述SiNx中x的范围为1.1~1.7,示例性的为Si3N4
为解决上述问题,本发明采用以下技术方案:
本发明的目的之一在于提供一种太阳能单晶PERC制备的多层SiNx背膜工艺方法,所述方法包括如下步骤:
(1)将反应体系抽真空,采用SiH4和NH3对硅片背面进行预淀积镀膜,得到预淀积处理后的硅片;
(2)采用SiH4和NH3对所述预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积;
(3)重复进行步骤(1)-(2)n次,所述n≥1,得到太阳能电池片。
本发明中采用多层SiNx背镀膜的方法可得到很好的钝化效果,从而提高单晶电池转换效率;本发明使用多层减反射膜镀膜后,对于镀膜后膜面更均匀。本发明处理对象可以为砂浆硅片也可以是金刚线硅片,适用范围广。
本发明所述n≥1,例如2、3、4、5、6、7、8或9等。
优选地,步骤(1)所述预淀积镀膜的温度为420~490℃,例如430℃、440℃、450℃、460℃、470℃或480℃等。
优选地,步骤(1)所述预淀积镀膜的时间为10~25s,例如12s、15s、16s、18s、20s、20s或24s等。
优选地,步骤(1)所述反应体系的真空度的控制为:PD305机台<80mTorr。
优选地,步骤(1)所述硅片背面沉积有Al2O3钝化膜。
优选地,步骤(1)和步骤(2)所述SiH4和NH3的流量比各自独立的选自1:(5~15),例如1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13或1:14等。
优选地,步骤(1)和步骤(2)所述SiH4和NH3的流量比相同。
优选地,步骤(2)所述镀膜沉积的温度为420~490℃,例如430℃、440℃、450℃、460℃、470℃或480℃等。
优选地,步骤(2)所述镀膜沉积的时间为80~700s,例如100s、150s、180s、200s、220s、250s、300s、350s、400s、450s、500s、550s、600s、620s、650s或680s等。
优选地,步骤(3)所述n为1~3,优选为2。
优选地,步骤(3)所述重复进行步骤(1)-(2)的过程中,所述SiH4和NH3的流量比梯度变化。
优选地,所述梯度变化的幅度为:以SiH4的流量为1sccm/min,NH3的流量梯度降低0.2~0.3sccm/min,优选为0.24~0.25sccm/min,例如0.21sccm/min、0.22sccm/min、0.23sccm/min、0.24sccm/min、0.25sccm/min、0.26sccm/min、0.27sccm/min、0.28sccm/min或0.29sccm/min等。
影响氮化硅薄膜特性的沉积工艺参数主要有温度、射频功率、射频频率、腔室压力、气体(SiH4/NH3)流量比等,工艺参数对薄膜的影响不是单一的,而是它们互相作用共同对氮化硅薄膜的影响,所以必须对所有工艺参数整体考虑,通过实验获得最佳工艺条件。
生长速率随流量比的增加而增加,这是因为当NH3流量增加时,生长出的氮化硅中的H含量增加,薄膜中的Si-H键、N-H键含量增加,而使得氮化硅变得疏松,薄膜生长速率加快。
当SiH4/NH3的流量比过低,氮化硅薄膜的折射率偏高,生长过程中产生的机械应力问题更为突出,因而氮化硅薄膜生长的越厚,薄膜的龟裂现象就越易发生;当SiH4/NH3的流量比过高,薄膜中的H含量增加,会影响器件的可靠性。
本发明通过控制镀膜沉积过程中选择从里层至外层,SiH4和NH3的流量比逐步加大,折射率从里层至外层由小到大,氮化硅薄膜生长由薄到厚,使得氮化硅薄膜片内均匀性好,里层折射率比外层折射率小,吸收的能量就越多,且不会影响器件的可靠性。
优选地,所述n=2,第一次预淀积镀膜和镀膜沉积过程中,SiH4和NH3的流量比各自独立的选择1:(14~15),例如1:14.1、1:14.2、1:14.3、1:14.4、1:14.5、1:14.6、1:14.7、1:14.8或1:14.9等。
优选地,第二次预淀积镀膜和镀膜沉积过程中,SiH4和NH3的流量比各自独立的选择1:(12~13)(例如1:12.1、1:12.2、1:12.3、1:12.4、1:12.5、1:12.6、1:12.7、1:12.8或1:12.9等)。
优选地,第三次预淀积镀膜和镀膜沉积过程中,SiH4和NH3的流量比各自独立的选择1:(9~11)(例如1:9.2、1:9.5、1:9.8、1:10、1:10.2、1:10.5或1:10.8等)。
本发明采用多层SiNx膜工艺制备单晶太阳电池,可以获得良好的减反射效果,可以有效地降低折射率,提高能量的吸收。镀膜沉积层数过多,不易控制氮化硅薄膜生长厚度,且工艺复杂,不易推广量产;镀膜沉积层数过少,虽然工艺简单,镀膜方便,易于量产的推广,但是单层的镀膜,SiH4/NH3的流量比过于死板,不易控制氮化硅薄膜生长厚度及折射率的生长速率。
而通过三层镀膜沉积过程,我们可以进行一个循序渐进的过程,更好的把握一个尺度,更好的控制氮化硅薄膜生长的厚度及折射率的生长速率,本发明通过控制镀膜沉积过程中选择从里层至外层,SiH4和NH3的流量比逐步加大,折射率从里层至外层由小到大,氮化硅薄膜生长由薄到厚,使得氮化硅薄膜片内均匀性好。
优选地,所述太阳能单晶PERC制备的多层SiNx背膜工艺方法的总镀膜时间为800~1000s,例如820s、850s、880s、900s、920s、950s或980s等。
作为优选技术方案,本发明所述一种太阳能单晶PERC制备的多层SiNx背膜工艺方法,包括如下步骤:
(1)充氮:充入氮气,使炉管处于大气压状态;
(2)进舟:将满炉的硅片送入PECVD炉管内;
(3)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
(4)恒压:使压力得到一个稳定状态;
(5)抽空:再次抽真空,使管内稳定的真空状态;
(6)恒温:多步的恒温操作,使得管内温度受到控制,最终达到一个稳定状态;
(7)抽空:抽真空至反应体系的真空度的方式为:PD305机台<80mTorr,为预淀积做准备;
(8)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,SiH4和NH3的流量比为1:(5~15),镀膜温度为420~490℃,镀膜时间为10~25s;
(9)淀积:采用SiH4和NH3对经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为420~490℃,SiH4和NH3的流量比为1:(5~15),完成后反复操作步骤(7)-(9)循环1~3次,重复进行循环的过程中,SiH4和NH3的流量比梯度变化;
(10)抽空:抽走炉管内多余的SiH4和NH3,使管内处于真空状态;
(11)N2清洗:用氮气对炉管进行吹扫,使得炉内无残留的气体;
(12)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
(13)充氮:使炉管处于大气压状态;
(14)出舟:将满炉的硅片从炉管内取出。
本发明的目的之二在于提供一种太阳能电池片,所述太阳能电池片通过目的之一所述的方法制备得到。
优选地,所述太阳能电池片的背面依次沉积有Al2O3钝化膜和多层SiNx
优选地,所述多层SiNx的层数≥1,优选为2~4,进一步优选为3;
优选地,所述多层SiNx的厚度为120~150nm,例如125nm、130nm、135nm、140nm或145nm等。
优选地,所述多层SiNx为三层,预淀积得到的第一层SiNx镀膜厚度为10~30nm(例如12nm、15nm、18nm、20nm、22nm、25nm或28nm等),第一次镀膜沉积得到的第二层SiNx镀膜厚度为20~100nm(例如30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm或90nm等),第二次镀膜沉积得到的第三层SiNx镀膜厚度为20~90nm(例如30nm、40nm、50nm、60nm、70nm或80nm等)。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明中采用多层SiNx背镀膜的方法可得到很好的钝化效果,从而提高单晶电池转换效率。
附图说明
图1是本发明具体实施例1提供的制备工艺流程示意图。
具体实施方式
为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种太阳能单晶PERC的多层SiNx背膜工艺,包括以下步骤:
a)充氮:充入氮气,使炉管处于大气压状态;
b)进舟:将满炉的硅片送入PECVD炉管内;
c)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
d)恒压:使压力得到一个稳定状态;
e)抽空:再次抽真空,使管内稳定的真空状态;
f)恒温:多步的恒温操作(四次),使得管内温度受到控制,最终达到一个稳定状态;
g)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空,为预淀积做准备;
h)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,镀膜温度为450.0℃,镀膜时间为20s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比为1:15组成;
i)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为450.0℃,镀膜时间为90s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:15组成;
j)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空;
k)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,镀膜温度为450.0℃,镀膜时间为15s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:12.5组成;
l)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为450.0℃,镀膜时间为180s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:12.5组成;
m)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空;
n)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,镀膜温度为450.0℃,镀膜时间为15s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:10组成;
o)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为450.0℃,镀膜时间为620s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:10组成;
p)抽空:抽走炉管内多余的SiH4和NH3,使管内处于真空状态;
q)N2清洗:用氮气对炉管进行吹扫,使得炉内无残留的气体;
r)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
s)充氮:使炉管处于大气压状态;
t)出舟:将满炉的硅片从炉管内取出。
图1是本实施例提供的制备工艺流程示意图。
实施例2
一种太阳能单晶PERC的多层SiNx背膜工艺,包括以下步骤:
a)充氮:充入氮气,使炉管处于大气压状态;
b)进舟:将满炉的硅片送入PECVD炉管内;
c)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
d)恒压:使压力得到一个稳定状态;
e)抽空:再次抽真空,使管内稳定的真空状态;
f)恒温:多步的恒温操作(四次),使得管内温度受到控制,最终达到一个稳定状态;
g)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空,为预淀积做准备;
h)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,镀膜温度为460.0℃,镀膜时间为20s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:15组成;
i)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为460.0℃,镀膜时间为180s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:15组成;
j)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空;
k)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,镀膜温度为460.0℃,镀膜时间为15s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:12.5组成;
l)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为460.0℃,镀膜时间为180s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:12.5组成;
m)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空;
n)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,镀膜温度为460.0℃,镀膜时间为15s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:10组成;
o)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为460.0℃,镀膜时间为530s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:10组成;
p)抽空:抽走炉管内多余的SiH4和NH3,使管内处于真空状态;
q)N2清洗:用氮气对炉管进行吹扫,使得炉内无残留的气体;
r)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
s)充氮:使炉管处于大气压状态;
t)出舟:将满炉的硅片从炉管内取出。
实施例3
一种太阳能单晶PERC的多层SiNx背膜工艺,包括以下步骤:
a)充氮:充入氮气,使炉管处于大气压状态;
b)进舟:将满炉的硅片送入PECVD炉管内;
c)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
d)恒压:使压力得到一个稳定状态;
e)抽空:再次抽真空,使管内稳定的真空状态;
f)恒温:多步的恒温操作(四次),使得管内温度受到控制,最终达到一个稳定状态;
g)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空,为预淀积做准备;
h)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,镀膜温度为430.0℃,镀膜时间为20s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:15组成;
i)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为430.0℃,镀膜时间为90s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:15组成;
j)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空;
k)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,镀膜温度为430.0℃,镀膜时间为15s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:12.5组成;
l)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为430.0℃,镀膜时间为360s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:12.5组成;
m)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空;
n)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,镀膜温度为430.0℃,镀膜时间为15s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:10组成;
o)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为430.0℃,镀膜时间为440s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:10组成;
p)抽空:抽走炉管内多余的SiH4和NH3,使管内处于真空状态;
q)N2清洗:用氮气对炉管进行吹扫,使得炉内无残留的气体;
r)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
s)充氮:使炉管处于大气压状态;
t)出舟:将满炉的硅片从炉管内取出。
实施例4
一种太阳能单晶PERC的多层SiNx背膜工艺,包括以下步骤:
a)充氮:充入氮气,使炉管处于大气压状态;
b)进舟:将满炉的硅片送入PECVD炉管内;
c)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
d)恒压:使压力得到一个稳定状态;
e)抽空:再次抽真空,使管内稳定的真空状态;
f)恒温:多步的恒温操作(四次),使得管内温度受到控制,最终达到一个稳定状态;
g)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空,为预淀积做准备;
h)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,镀膜温度为480.0℃,镀膜时间为20s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:15组成;
i)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为480.0℃,镀膜时间为90s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:15组成;
j)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空;
k)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,镀膜温度为480.0℃,镀膜时间为15s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:12.5组成;
l)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为480.0℃,镀膜时间为630s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:12.5组成;
m)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空;
n)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,镀膜温度为480.0℃,镀膜时间为15s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:10组成;
o)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为480.0℃,镀膜时间为180s,气体由SiH4和NH3按(SiH4/NH3)流量比1:10组成;
p)抽空:抽走炉管内多余的SiH4和NH3,使管内处于真空状态;
q)N2清洗:用氮气对炉管进行吹扫,使得炉内无残留的气体;
r)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
s)充氮:使炉管处于大气压状态;
t)出舟:将满炉的硅片从炉管内取出。
对比例1
采用现有的单层减反射膜方式进行背面镀膜:
a)充氮:充入氮气,使炉管处于大气压状态;
b)进舟:将满炉的硅片送入PECVD炉管内;
c)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
d)恒压:使压力得到一个稳定状态;
e)抽空:再次抽真空,使管内稳定的真空状态;
f)恒温:多步的恒温操作(四次),使管内温度受到控制,最终达到一个稳定状态;
g)抽空:采用PD305机台<80mTorr抽真空,为预淀积做准备;
h)预淀积:采用SiH4和NH3(SiH4/NH3流量比为1:10)对硅片进行预淀积,镀膜温度为450.0℃,镀膜时间为20s;
i)淀积:将经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积(SiH4/NH3流量比为1:10),温度为450.0℃,镀膜时间890s;
j)抽空:抽走炉管内多余的SiH4和NH3,使管内处于真空状态;
k)N2清洗:用氮气对炉管进行吹扫,使得炉内无残留的气体;
l)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
m)充氮:使炉管处于大气压状态;
n)出舟:将满炉的硅片从炉管内取出。
性能测试:
将由上述实施例和对比例获得的硅片,进行电注入前后测试相应的丝印电性能,测得的丝印电性能数据如下表1(电注入前丝印电性能数据)和表2(电注入后丝印电性能数据)所示。
表1电注入前丝印电性能数据
Figure BDA0002336805840000131
Figure BDA0002336805840000141
表2电注入后丝印电性能数据
Uoc(V) Isc(A) Rs(Ω) Rsh(Ω) FF(%) Eta(%)
实施例1 0.679947907 9.8326153 0.0016433 1017.1474 81.022931 22.17162
实施例2 0.679557952 9.8241428 0.0016656 851.94382 81.018517 22.138737
实施例3 0.679836742 9.8321343 0.0017165 1093.4357 80.901135 22.133769
实施例4 0.679078607 9.8772738 0.0018795 510.96836 80.622338 22.133764
对比例1 0.679800648 9.8918423 0.0020106 524.13795 80.395906 22.127684
本发明镀膜前后对比可以,经过采用本发明中三层背镀膜后膜面整体一致性较好;丝印电性能数据上看出,经过多层SiNx背面镀膜,电注入前效率可以与对比组基本持平;而电注入后开压有所提升,效率相对对比组而言也有所提升。
表中Uoc代表开路电压,Isc代表短路电流,Rs代表串联电阻,Rsh代表并联电阻,FF代表填充因子,Eta代表转换效率。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能单晶PERC制备的多层SiNx背膜工艺方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)将反应体系抽真空,采用SiH4和NH3对硅片背面进行预淀积镀膜,得到预淀积处理后的硅片;
(2)采用SiH4和NH3对所述预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积;
(3)重复进行步骤(1)-(2)n次,所述n≥1,得到太阳能电池片。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述预淀积镀膜的温度为420~490℃;
优选地,步骤(1)所述预淀积镀膜的时间为10~25s;
优选地,步骤(1)所述反应体系的真空度的控制为:PD305机台<80mTorr;
优选地,步骤(1)所述硅片背面沉积有Al2O3钝化膜。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(2)所述SiH4和NH3的流量比各自独立的选自1:(5~15);
优选地,步骤(1)和步骤(2)所述SiH4和NH3的流量比相同。
4.如权利要求1-3之一所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述镀膜沉积的温度为420~490℃;
优选地,步骤(2)所述镀膜沉积的时间为80~700s。
5.如权利要求1-4之一所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述n为1~3,优选为2。
6.如权利要求1-5之一所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述重复进行步骤(1)-(2)的过程中,所述SiH4和NH3的流量比梯度变化;
优选地,所述梯度变化的幅度为:以SiH4的流量为1sccm/min,NH3的流量梯度降低0.2~0.3sccm/min。
7.如权利要求1-6之一所述的方法,其特征在于,所述n=2,第一次预淀积镀膜和镀膜沉积过程中,SiH4和NH3的流量比各自独立的选择1:(14~15);
优选地,第二次预淀积镀膜和镀膜沉积过程中,SiH4和NH3的流量比各自独立的选择1:(12~13);
优选地,第三次预淀积镀膜和镀膜沉积过程中,SiH4和NH3的流量比各自独立的选择1:(9~11)。
8.如权利要求1-7之一所述的方法,其特征在于,所述太阳能单晶PERC制备的多层SiNx背膜工艺方法的总镀膜时间为800~1000s。
9.如权利要求1-8之一所述的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)充氮:充入氮气,使炉管处于大气压状态;
(2)进舟:将满炉的硅片送入PECVD炉管内;
(3)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
(4)恒压:使压力得到一个稳定状态;
(5)抽空:再次抽真空,使管内稳定的真空状态;
(6)恒温:多步的恒温操作,使得管内温度受到控制,最终达到一个稳定状态;
(7)抽空:抽真空至反应体系的真空度的方式为:PD305机台<80mTorr,为预淀积做准备;
(8)预淀积:采用SiH4和NH3对硅片进行预淀积,SiH4和NH3的流量比为1:(5~15),镀膜温度为420~490℃,镀膜时间为10~25s;
(9)淀积:采用SiH4和NH3对经过预淀积处理后的硅片进行镀膜沉积,温度为420~490℃,SiH4和NH3的流量比为1:(5~15),完成后反复操作步骤(7)-(9)循环1~3次,重复进行循环的过程中,SiH4和NH3的流量比梯度变化;
(10)抽空:抽走炉管内多余的SiH4和NH3,使管内处于真空状态;
(11)N2清洗:用氮气对炉管进行吹扫,使得炉内无残留的气体;
(12)抽空:抽走炉管内的全部气体,使管内处于真空状态;
(13)充氮:使炉管处于大气压状态;
(14)出舟:将满炉的硅片从炉管内取出。
10.一种太阳能电池片,其特征在于,所述太阳能电池片通过权利要求1~9之一所述的方法制备得到;
优选地,所述太阳能电池片的背面依次沉积有Al2O3钝化膜和多层SiNx
优选地,所述多层SiNx的层数≥1,优选为2~4,进一步优选为3;
优选地,所述多层SiNx的厚度为120~150nm;
优选地,所述多层SiNx为三层,预淀积得到的第一层SiNx镀膜厚度为10~30nm,第一次镀膜沉积得到的第二层SiNx镀膜厚度为20~100nm,第二次镀膜沉积得到的第三层SiNx镀膜厚度为20~90nm。
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Denomination of invention: A Process Method for Preparing Multilayer SiN Backfilm from Solar Single Crystal PERC

Effective date of registration: 20230913

Granted publication date: 20210528

Pledgee: Dongyang Branch of China Construction Bank Co.,Ltd.

Pledgor: HENGDIAN GROUP DMEGC MAGNETICS Co.,Ltd.

Registration number: Y2023330002029