CN111192935B - 一种管式perc太阳能电池背钝化结构及其制备方法 - Google Patents
一种管式perc太阳能电池背钝化结构及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111192935B CN111192935B CN201911356916.XA CN201911356916A CN111192935B CN 111192935 B CN111192935 B CN 111192935B CN 201911356916 A CN201911356916 A CN 201911356916A CN 111192935 B CN111192935 B CN 111192935B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solar cell
- aluminum oxide
- layer
- reaction
- mixed gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002161 passivation Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 101001073212 Arabidopsis thaliana Peroxidase 33 Proteins 0.000 title claims abstract 10
- 101001123325 Homo sapiens Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-beta Proteins 0.000 title claims abstract 10
- 102100028961 Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-beta Human genes 0.000 title claims abstract 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 61
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 49
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 24
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 26
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 17
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 6
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 9
- 230000005669 field effect Effects 0.000 abstract description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
- H01L31/1868—Passivation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
本发明公开了一种管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法，其包括：首先在太阳能电池片背面形成氧化铝层；然后在管式PECVD设备中通入含氧混合气体，并采用所述含氧混合气体形成的等离子体对所述氧化铝层进行处理，以提升所述氧化铝层的负电荷密度；最后，在氧化铝层上形成至少一层氮化硅层。本发明通过采用含氧混合气体对氧化铝钝化层进行处理，可有效提升氧化铝钝化层的负电荷密度，进而有效减少表面的电子浓度，从而对太阳能电池形成极好的场效应钝化，提升太阳能电池的转换效率，本发明对PERC太阳能电池转化效率的提升可达到0.05％以上。同时，本发明中的钝化结构各膜层紧密、均匀，有效保证了PERC太阳能电池的效率、良率和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种管式PERC太阳能电池背钝化结构及其制备方法。
背景技术
PERC(Passivated Emitter Rear Contact)太阳电池是在背面镀钝化复合膜，再局部开槽接触的电池。与其他电池高效技术有很好的兼容性，所以PERC 电池是目前应用比较广泛的一种高效太阳能电池，应用和发展前景广阔，PREC 电池核心是在硅片的背面用氧化铝和氮化硅覆盖，由于沉积氧化铝钝化层较薄，需要在此膜上沉积氮化硅以起到保护作用、同时增强背面的反射率，以起到钝化表面、提高长波响应的作用，以此提高开路电压和短路电流，从而提升电池的转换效率。
现有技术中，一般采用原子层沉积(ALD)和板式PERC形成氧化铝钝化层；其中，ALD形成的氧化铝膜具有均匀性良好，可精确控制钝化层的质量和厚度，但是其生产速度很慢，大规模工业化较为困难。板式PECVD由不同的腔室组成，每个腔室镀一层膜，一旦设备固定，复合膜的层数就已经固定，因此板式的PECVD的缺点是不能灵活的调节膜层的组合，更好的优化背钝化膜的钝化效果，从而限制电池的光电转换效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法，其制备得到的背钝化结构钝化效果良好，可有效提升PERC 太阳能电池的转换效率。
本发明还要解决的技术问题在于，提供一种管式PERC太阳能电池，其转换效率高，可靠性强。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法，其包括：
(1)将经过退火的太阳能电池片加载至管式PECVD设备中；
(2)在所述太阳能电池片背面形成氧化铝层；
(3)在管式PECVD设备中通入含氧混合气体，并采用所述含氧混合气体形成的等离子体对所述氧化铝层进行处理，以提升所述氧化铝层的负电荷密度；
(4)在经过处理的氧化铝层上形成至少一层氮化硅层，即得到管式PERC 太阳能电池背钝化结构成品。
作为上述技术方案的改进，步骤(3)中，所述含氧混合气体至少包括O2、 O3、N2O、NO2、H2O中的一种。
作为上述技术方案的改进，步骤(3)中，所述含氧混合气体为NH3和含氧气体的混合物；所述含氧气体为O2、O3、N2O、NO2、H2O中的一种或多种。
作为上述技术方案的改进，其特征在于，步骤(2)中，在260-290℃下形成氧化铝层；
步骤(3)中，在300-400℃下对所述氧化铝层进行处理。
作为上述技术方案的改进，步骤(3)包括：
(3.1)在管式PECVD设备中通入N2O和NH3混合气体，控制反应温度为 300-400℃，混合气体在射频脉冲的作用下形成等离子体，进而对氧化铝层进行处理；
(3.2)在管式PECVD设备中通入N2O，控制反应温度为300-400℃，N2O 在射频脉冲的作用下形成等离子体，进而对氧化铝层进行处理。
作为上述技术方案的改进，步骤(3.1)中，N2O的流量为2-4slm，NH3的流量为2-4slm，处理时间为100-500s，射频功率为3000-6000W，占空比为8：(20-30)，腔室压强为800-1200mTorr；
步骤(3.2)中，N2O的流量为4-8slm，反应温度为300-400℃，反应时间为60-300s，射频功率为3000-6000W，占空比为8：(20-30)，腔室压强为 1000-2000mTorr。
作为上述技术方案的改进，步骤(4)包括：
(4.1)采用N2O、NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在经过处理的氧化铝层上形成氮氧化硅层；
(4.2)采用NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在所述氮氧化硅层上形成第一氮化硅层；
(4.3)采用NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在所述第一氮化硅层上形成第二氮化硅层；
所述第一氮化硅层和第二氮化硅层的折射率不同。
作为上述技术方案的改进，步骤(4.1)中，N2O的流量为3-5slm，NH3的流量为0-1slm，SiH4的流量为100-200sccm，反应温度为400-450℃，反应时间为200-400s，射频功率为8000-10000W，占空比为5：(100-200)，腔室压强为 800-1200mTorr；
其中步骤(4.2)中，NH3的流量为3-5slm，SiH4的流量为800-1000sccm，反应温度为400-450℃，反应时间为150-250s，射频功率为12000-15000W，占空比为5：(50-70)，腔室压强为1300-1800mTorr；
其中步骤(4.3)中，NH3的流量为5-10slm，SiH4的流量为800-1000sccm，反应温度为400-450℃，反应时间为350-550s，射频功率为12000-15000W，占空比为5:50-5:70，腔室压强为1300-1800mTorr。
作为上述技术方案的改进，步骤(2)中，采用TMA和N2O的混合气体形成氧化铝层，其中，TMA的流量为250-500sccm，N2O的流量为3-5slm，反应温度为260-290℃，反应时间为60-150s，射频功率为3000-6000W，占空比为2: (60-150)，腔室压强为1000-2000mTorr。
相应的，本发明还公开了一种管式PERC太阳能电池背钝化结构，其采用上述的管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法制备而得。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明通过采用含氧混合气体对氧化铝钝化层进行处理，其可有效提升氧化铝钝化层的负电荷密度，进而有效减少表面的电子浓度，从而对太阳能电池形成极好的场效应钝化，提升太阳能电池的转换效率。本发明的钝化结构，对 PERC太阳能电池转化效率的提升可达到0.05％以上。同时，本发明中的钝化结构各膜层紧密、均匀，有效保证了PERC太阳能电池的效率、良率和可靠性。
附图说明
图1是本发明一种管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
本发明提供了一种管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法，其包括以下步骤：
S1：将经过退火的太阳能电池片加载至管式PECVD设备中；
具体的，太阳能电池片的制备方法包括：提供一硅片，依次对硅片进行制绒、扩散、刻蚀、形成减反膜和钝化膜、丝网印刷电极浆料，得到太阳能电池坯体；提供硅片，依次进行制绒、扩散、激光掺杂、刻蚀去除PN结，退火。
本发明采用管式PECVD设备，其采用直接的等离子镀膜的方法，可以灵活的调节复合膜的结构和组成，膜层的钝化效果好，能大幅提升PERC太阳能电池的光电转换效率。
S2：在太阳能电池片背面形成氧化铝层；
具体的，采用TMA和N2O的混合气体形成氧化铝层，但不限于此。
其中，TMA的流量为250-500sccm，N2O的流量为3-5slm，反应温度为 260-290℃，反应时间为60-150s，射频功率为3000-6000W，占空比为2:(60-150)，腔室压强为1000-2000mTorr。
当形成氧化铝层的反应温度＜260℃时，反应气体形成的等离子体在太阳能电池片内迁移率较低，外来的分子和原子容易被太阳能电池片冷却，无法迁移成核，导致形成的氧化铝层表面粗糙，场钝化作用差。而当反应温度在260-290℃时，形成的氧化铝层平整致密，可提升少子寿命，进而提升钝化效果。
当腔室压强＞2000mTorr时，片间均匀性较差。当腔室压强＜1000mTorr 时，片内均匀性较差。优选的，反应腔室压强为1200-1800mTorr，此范围内，片间均匀性和片内均匀性较好。
通过对射频功率、占空比、反应温度、反应时间以及腔室压强，可提升片间、片内均匀性，提升勺子寿命，提升钝化效果。
具体的，通过上述步骤后，在太阳能电池片背面形成厚度为5-10nm的氧化铝钝化层。
S3：在管式PECVD设备中通入含氧混合气体，并采用所述含氧混合气体形成的等离子体对所述氧化铝层进行处理，以提升所述氧化铝层的负电荷密度；
管式PECVD形成氧化铝层的速度较快，但是其均匀性较差，负电荷密度低。为此，本发明采用含氧混合气体对氧化铝层进行处理，以提供更多的O2-，提升氧化铝层的负电荷密度，进而提升氧化铝层的场钝化效果。
具体的，在本发明的一个实施例之中，含氧混合气体至少包括了O2、O3、 N2O、NO2、H2O中的一种。优选的，含氧混合气体至少包括N2O。在本发明的另一实施例之中，可采用NH3和含氧气体的混合物，所述含氧气体选自O2、O3、 N2O、NO2、H2O中的一种；优选的，采用NH3和N2O的混合气体。
其中，在300-400℃下对所述氧化铝层进行处理，在此温度下不仅可采用含氧气体提升氧化铝层的负电荷的密度，也可对氧化铝层进行退火处理，使得其更加紧密均匀，提升其钝化效果。
进一步的，为了提升氧化铝层的场钝化效果，在本发明中，采用含氧混合气体对氧化铝层进行处理，以形成具有渐变负电荷密度的氧化铝层。具体的，在本发明的一个实施例之中，可逐步提升含氧混合气体中含氧气体的浓度/流量，以形成渐变负电荷密度的氧化铝层。
在本发明的另一实施例之中，为了形成具有渐变负电荷密度的氧化铝层。
S3包括以下步骤：
S31：在管式PECVD设备中通入N2O和NH3混合气体，控制反应温度为 300-400℃，混合气体在射频脉冲的作用下形成等离子体，进而对氧化铝层进行处理；
由于氧化铝层中含有大量的H，因此本步骤中采用N2O和NH3的混合气体作为反应气体，可起到过渡的作用。
具体的，N2O的流量为2-4slm，NH3的流量为2-4slm，处理时间为100-500s，射频功率为3000-6000W，占空比为8：(20-30)，腔室压强为800-1200mTorr；
S32：在管式PECVD设备中通入N2O，控制反应温度为300-400℃，N2O 在射频脉冲的作用下形成等离子体，进而对氧化铝层进行处理；
具体的，N2O的流量为4-8slm，反应温度为300-400℃，反应时间为60-300s，射频功率为3000-6000W，占空比为8：(20-30)，腔室压强为1000-2000mTorr。
S4：在经过处理的氧化铝层上形成至少一层氮化硅层，即得到管式PERC 太阳能电池背钝化结构；
具体的，S4包括：
S41：采用N2O、NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在经过处理的氧化铝层上形成氮氧化硅层；
具体的，N2O的流量为3-5slm，NH3的流量为0-1slm，SiH4的流量为100-200 sccm，反应温度为400-450℃，反应时间为200-400s，射频功率为8000-10000W，占空比为5：(100-200)，腔室压强为800-1200mTor；
氮氧化硅层的厚度为10-20nm。
S42：采用NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在所述氮氧化硅层上形成第一氮化硅层；
具体的，NH3的流量为3-5slm，SiH4的流量为800-1000sccm，反应温度为 400-450℃，反应时间为150-250s，射频功率为12000-15000W，占空比为5： (50-70)，腔室压强为1300-1800mTor；
第一氮化硅层的厚度为100-120nm。
S43：
采用NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在所述第一氮化硅层上形成第二氮化硅层；
具体的，NH3的流量为5-10slm，SiH4的流量为800-1000sccm，反应温度为 400-450℃，反应时间为350-550s，射频功率为12000-15000W，占空比为 5:50-5:70，腔室压强为1300-1800mTor。
通过上述三个步骤，可在氧化铝层上形成不同折射率的氮化硅层；其能够更好的对投射过来的长波段的光进行反射利用。
相应的，本发明还公开了一种管式PERC太阳能坚持的背钝化结构，其采用上述制备方法制备而得。
下面以具体实施例进一步说明本发明：
实施例1
本实施例公开了一种管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法，其包括：
(1)将经过退火的太阳能电池片加载至管式PECVD设备中；
(2)采用TMA和N2O的混合气体形成氧化铝层；其中，TMA的流量为300sccm，N2O的流量为4slm，反应温度为290℃，反应时间为70s，射频功率为4000W，占空比为1:40，腔室压强为1600mTorr。
(3)在管式PECVD设备中通入N2O和NH3混合气体，进行反应；控制反应温度为320℃，N2O的流量为2.5slm，NH3的流量为3.5slm，处理时间为200s，射频功率为4000W，占空比为8：25，腔室压强为1000mTorr；
(4)在管式PECVD设备中通入N2O，进行反应；控制反应温度为350℃， N2O的流量为5slm，反应时间为100s，射频功率为5000W，占空比为8：30，腔室压强为2000mTorr。
(5)采用N2O、NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在经过处理的氧化铝层上形成氮氧化硅层；其中，N2O的流量为3.5slm，NH3的流量为0.4slm， SiH4的流量为150sccm，反应温度为440℃，反应时间为280s，射频功率为 8000W，占空比为5：170，腔室压强为900mTorr；
(6)采用NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在所述氮氧化硅层上形成第一氮化硅层；其中，NH3的流量为4slm，SiH4的流量为900sccm，反应温度为420℃，反应时间为230s，射频功率为13000W，占空比为5:70，腔室压强为 1600mTorr；
(7)采用NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在所述第一氮化硅层上形成第二氮化硅层；NH3的流量为6slm，SiH4的流量为850sccm，反应温度为 440℃，反应时间为450s，射频功率为12000W，占空比为5:60，腔室压强为1400mTorr。
采用该方法在p型硅片上形成钝化结构；片内均匀性为2.72％，片间均匀性为2.94％；平均少子寿命提高到了190μs，采用上述钝化结构的PERC太阳能电池的转换效率为21.985％。现有技术采用管式PECVD直接沉积的氧化铝层和氮化硅层钝化结构，其片内均匀性为3.47％，片间均匀性为4.25％；采用上述钝化结构的PERC太阳能电池的转换仙侣为21.815％。
实施例2
本实施例公开了一种管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法，其包括：
(1)将经过退火的太阳能电池片加载至管式PECVD设备中；
(2)采用TMA和N2O的混合气体形成氧化铝层；其中，TMA的流量为450sccm，N2O的流量为4.5slm，反应温度为280℃，反应时间为100s，射频功率为5000W，占空比为2:100，腔室压强为1200mTorr。
(3)在管式PECVD设备中通入N2O和NH3混合气体，进行反应；控制反应温度为350℃，N2O的流量为3slm，NH3的流量为4slm，处理时间为400s，射频功率为5000W，占空比为8：25，腔室压强为900mTorr；
(4)在管式PECVD设备中通入N2O，进行反应；控制反应温度为380℃， N2O的流量为7slm，反应时间为200s，射频功率为5000W，占空比为8：28，腔室压强为1500mTorr。
(5)采用N2O、NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在经过处理的氧化铝层上形成氮氧化硅层；其中，N2O的流量为4slm，NH3的流量为0.3slm，SiH4的流量为180sccm，反应温度为420℃，反应时间为320s，射频功率为9500W，占空比为5：150，腔室压强为1000mTorr；
(6)采用NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在所述氮氧化硅层上形成第一氮化硅层；其中，NH3的流量为3.5slm，SiH4的流量为950sccm，反应温度为440℃，反应时间为300s，射频功率为13000W，占空比为5:60，腔室压强为1400mTorr；
(7)采用NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在所述第一氮化硅层上形成第二氮化硅层；NH3的流量为7slm，SiH4的流量为950sccm，反应温度为 440℃，反应时间为500s，射频功率为14000W，占空比为5:60，腔室压强为 1600mTorr。
采用该方法在p型硅片上形成钝化结构；片内均匀性为2.54％，片间均匀性为3.07％；平均少子寿命提高到了213μs，采用上述钝化结构的PERC太阳能电池的转换效率为22.103％。
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法，其特征在于，包括：
(1)将经过退火的太阳能电池片加载至管式PECVD设备中；
(2)在所述太阳能电池片背面形成氧化铝层；
(3)在管式PECVD设备中通入含氧混合气体，并采用所述含氧混合气体形成的等离子体对所述氧化铝层进行处理，以提升所述氧化铝层的负电荷密度；
(4)在经过处理的氧化铝层上形成至少一层氮化硅层，即得到管式PERC太阳能电池背钝化结构成品；
步骤(3)包括：
(3.1)在管式PECVD设备中通入N2O和NH3混合气体，控制反应温度为300-400℃，混合气体在射频脉冲的作用下形成等离子体，进而对氧化铝层进行处理；
(3.2)在管式PECVD设备中通入N2O，控制反应温度为300-400℃，N2O在射频脉冲的作用下形成等离子体，进而对氧化铝层进行处理。
2.如权利要求1所述的管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在260-290℃下形成氧化铝层。
3.如权利要求1所述的管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法，其特征在于，步骤(3.1)中，N2O的流量为2-4slm，NH3的流量为2-4slm，处理时间为100-500s，射频功率为3000-6000W，占空比为8：(20-30)，腔室压强为800-1200mTorr；
步骤(3.2)中，N2O的流量为4-8slm，反应温度为300-400℃，反应时间为60-300s，射频功率为3000-6000W，占空比为8：(20-30)，腔室压强为1000-2000mTorr。
4.如权利要求1所述的管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法，其特征在于，步骤(4)包括：
(4.1)采用N2O、NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在经过处理的氧化铝层上形成氮氧化硅层；
(4.2)采用NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在所述氮氧化硅层上形成第一氮化硅层；
(4.3)采用NH3和SiH4的混合气体作为反应气体，在所述第一氮化硅层上形成第二氮化硅层；
所述第一氮化硅层和第二氮化硅层的折射率不同。
5.如权利要求4所述的管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法，其特征在于，步骤(4.1)中，N2O的流量为3-5slm，NH3的流量为0-1slm，SiH4的流量为100-200sccm，反应温度为400-450℃，反应时间为200-400s，射频功率为8000-10000W，占空比为5：(100-200)，腔室压强为800-1200mTorr；
其中步骤(4.2)中，NH3的流量为3-5slm，SiH4的流量为800-1000sccm，反应温度为400-450℃，反应时间为150-250s，射频功率为12000-15000W，占空比为5：(50-70)，腔室压强为1300-1800mTorr；
其中步骤(4.3)中，NH3的流量为5-10slm，SiH4的流量为800-1000sccm，反应温度为400-450℃，反应时间为350-550s，射频功率为12000-15000W，占空比为5:50-5:70，腔室压强为1300-1800mTorr。
6.如权利要求1所述的管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，采用TMA和N2O的混合气体形成氧化铝层，其中，TMA的流量为250-500sccm，N2O的流量为3-5slm，反应温度为260-290℃，反应时间为60-150s，射频功率为3000-6000W，占空比为2:(60-150)，腔室压强为1000-2000mTorr。
7.一种管式PERC太阳能电池背钝化结构，其采用如权利要求1-6任一项所述的管式PERC太阳能电池背钝化结构的制备方法制备而得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911356916.XA CN111192935B (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种管式perc太阳能电池背钝化结构及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911356916.XA CN111192935B (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种管式perc太阳能电池背钝化结构及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111192935A CN111192935A (zh) | 2020-05-22 |
| CN111192935B true CN111192935B (zh) | 2022-10-18 |
Family
ID=70709362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911356916.XA Active CN111192935B (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种管式perc太阳能电池背钝化结构及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111192935B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113990980A (zh) * | 2020-07-09 | 2022-01-28 | 嘉兴阿特斯技术研究院有限公司 | 太阳能电池的制备方法与太阳能电池 |
| CN111969079A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-20 | 东莞南玻光伏科技有限公司 | 可改善el弧形黑斑的perc电池的镀膜方法及perc电池 |
| CN113097342B (zh) * | 2021-03-31 | 2023-06-23 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种太阳能电池、其AlOx镀膜方法、电池背钝化结构及方法 |
| CN113097341B (zh) * | 2021-03-31 | 2023-10-31 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种PERC电池、其AlOx镀膜工艺、多层AlOx背钝化结构及方法 |
| CN113621946A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-09 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种叠层背膜及其制备方法 |
| CN116936685B (zh) * | 2023-09-14 | 2023-11-28 | 无锡松煜科技有限公司 | 一种太阳能电池抗反射叠层结构及其制备方法、应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105161547A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-16 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种用于背钝化太阳电池的叠层膜及其制备方法以及一种背钝化太阳电池 |
| WO2018209728A1 (zh) * | 2017-05-18 | 2018-11-22 | 广东爱康太阳能科技有限公司 | 管式perc单面太阳能电池及其制备方法和专用设备 |
| CN110491949A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-11-22 | 商先创国际股份有限公司 | 一种太阳能电池叠层钝化结构及其制备方法和电池 |
-
2019
- 2019-12-25 CN CN201911356916.XA patent/CN111192935B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105161547A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-16 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种用于背钝化太阳电池的叠层膜及其制备方法以及一种背钝化太阳电池 |
| WO2018209728A1 (zh) * | 2017-05-18 | 2018-11-22 | 广东爱康太阳能科技有限公司 | 管式perc单面太阳能电池及其制备方法和专用设备 |
| CN110491949A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-11-22 | 商先创国际股份有限公司 | 一种太阳能电池叠层钝化结构及其制备方法和电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111192935A (zh) | 2020-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111192935B (zh) | 一种管式perc太阳能电池背钝化结构及其制备方法 | |
| CN110197855B (zh) | 用于Topcon电池制作的poly-Si绕镀的去除方法 | |
| US7993700B2 (en) | Silicon nitride passivation for a solar cell | |
| CN112652681A (zh) | 一种perc太阳能电池背钝化膜、其制备方法及perc太阳能电池 | |
| CN109004038B (zh) | 太阳能电池及其制备方法和光伏组件 | |
| CN110106493B (zh) | 利用管式pecvd设备制备背面钝化膜的方法 | |
| CN103050553A (zh) | 一种双面钝化晶硅太阳能电池及其制备方法 | |
| CN112838143A (zh) | 一种perc电池中氧化铝膜的沉积方法 | |
| CN114373831A (zh) | 一种隧穿氧化层、n型双面太阳能晶硅电池及制备方法 | |
| WO2023036121A1 (zh) | 一种电池背钝化结构及其制作方法、太阳能电池 | |
| TWI495120B (zh) | 光電元件及其製造方法 | |
| CN110767757B (zh) | 一种高效perc电池背面氧化铝膜及其制备方法 | |
| CN102903785A (zh) | 一种采用增氢钝化提高太阳能电池片转换效率的方法 | |
| CN112864279A (zh) | 一种抗pid效应的双面电池及其制备方法 | |
| CN112267105A (zh) | 一种用于硅异质结太阳电池生产的单腔pecvd沉积工艺 | |
| CN115332366A (zh) | 一种背钝化接触异质结太阳电池及其制备方法 | |
| CN108470800B (zh) | 一种降低pecvd机台tma耗量的方法 | |
| CN112011788A (zh) | 硅异质结太阳能电池本征非晶硅膜层的制备方法 | |
| CN112864280A (zh) | 一种高可靠性的双面电池及其制备方法 | |
| CN102738248B (zh) | 光电组件及其制造方法 | |
| CN116613244A (zh) | 太阳能电池钝化层的制备方法和太阳能电池 | |
| CN112164733A (zh) | 一种太阳能电池扩散深结制备方法 | |
| CN114335237A (zh) | 一种晶体硅太阳能电池的制备方法及晶体硅太阳能电池 | |
| CN108767056B (zh) | 一种增强太阳能电池氢钝化能力的富氢pecvd工艺方法 | |
| CN114583016A (zh) | 一种TOPCon电池及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |