CN112652681A - 一种perc太阳能电池背钝化膜、其制备方法及perc太阳能电池 - Google Patents

一种perc太阳能电池背钝化膜、其制备方法及perc太阳能电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜、其制备方法及PERC太阳能电池，所述制备方法包括：将前处理后的硅片置于管式PECVD设备中，通入含铝前驱体和含氧前驱体，升温后发生反应，在硅片背面沉积形成氧化铝层；沉积完成后冷却，通入含硅前驱体和含氮前驱体，在氧化铝层基础上依次沉积形成氮氧化硅层和至少一层氮化硅层，得到太阳能电池背钝化膜。本发明通过在硅片背面沉积单面氧化铝层以及多层含氮硅层，共同构成背钝化膜，实现硅片的背钝化效果，且单面氧化铝层能够克服双面氧化铝时正面会抵消PN结的电势缺陷，还可灵活调节膜层的组合，有效降低载流子的复合速率，提高太阳能电池的短路电流和开路电压，进而提高光电转换效率。

Description

一种PERC太阳能电池背钝化膜、其制备方法及PERC太阳能 电池
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种PERC太阳能电池背钝化膜、其制备方法及PERC太阳能电池。
背景技术
太阳能光伏市场应用将呈现宽领域、多样化的趋势，适应各种需求的光伏产品将不断问世，除了大型并网光伏电站外，与建筑相结合的光伏发电系统、小型光伏系统、离网光伏系统等也将快速兴起。太阳能电池及光伏系统的成本持续下降并逼近常规发电成本，仍将是光伏产业发展的主题，从硅料到组件以及配套部件等均将面临快速降价的市场压力，太阳能电池将不断向高效率、低成本方向发展。
光伏行业电池技术经历了从常规BSF电池到PERC电池，再到PERC+SE电池的转换，PERC+SE电池技术与常规BSF电池相比，在常规扩散工序后增加一道激光SE二次扩散工序以及背钝化工序，该背钝化工序生成的背面钝化膜即为PERC太阳能电池相比常规电池的主要改进结构，其原理在于在硅片背面用钝化膜覆盖，以起到钝化表面，提高长波响应的作用，从而提升电池的转换效率。由于钝化膜较薄，因而要求硅片表面尽量平整，需要先对硅片背面进行抛光处理，而且由于铝浆在高温烧结过程中，会破坏钝化膜的钝化作用，因此通常要在钝化膜上再覆盖氮化硅薄膜，起到保护作用，可以将两者共同称之为钝化膜。
目前，太阳能电池薄片化发展必然需要优异的表面钝化，原子层沉积技术(ALD)是一种薄膜沉积的新工艺，用于钝化膜材料的沉积。CN 110943146A公开了一种PERC太阳能电池的镀膜方法及制作方法，该镀膜方法发生在PERC太阳能电池制备过程中对硅片进行制绒、扩散、刻蚀和去玻璃杂质之后、以及硅片背面局部开槽之前，该镀膜方法包括背面ALD制备双面氧化铝膜，通过对沉积工艺参数的选择，提高电池少子寿命及开路电压，同时背面增加了长波的内反射，增加短路电流，提高了太阳能电池片的转换效率，但双面氧化铝的正面有抵消PN结的电势缺陷，且其生产速度很慢，大规模工业化较为困难。
CN 109735829A公开了一种氮化硅薄膜的沉积方法以及氮化硅薄膜，该沉积方法包括将背面沉积有氧化铝薄膜的硅基体置于反应装置中，先后采用第一微波源、第二微波源、第三微波源、第四微波源、第五微波源和第六微波源进行氮化硅薄膜的沉积，经沉积工艺处理后，在氧化铝薄膜上制备得到氮化硅薄膜；该方法所用装置为平板式PECVD设备，通过多个微波源的使用，沉积一层折射率和致密性变化的氮化硅薄膜，但并未涉及到氧化铝钝化膜的沉积，而且板式PECVD法通常不能灵活调节膜层的组合，难以优化背钝化膜的钝化效率，从而限制电池的光电转换效率。
综上所述，对于PERC太阳能电池背钝化膜还需对其结构进行改进，并采用合适镀膜方法，能够灵活调节膜层的组合，提高背钝化效果，从而提高电池片转换效率。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种PERC太阳能电池背钝化膜、其制备方法及PERC太阳能电池，通过在电池片的背面沉积单面氧化铝层以及多层含氮硅层，共同构成背钝化膜，不仅实现了电池片的背钝化效果，克服了双面氧化铝的正面有抵消PN结的电势缺陷，还能够灵活调节膜层的组合，降低载流子的表面复合速率，提高太阳能电池的短路电流和开路电压，进而提高光电转换效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将前处理后的硅片置于管式PECVD设备中，通入含铝前驱体和含氧前驱体，升温后发生反应，在硅片背面沉积形成氧化铝层；
(2)步骤(1)沉积完成后冷却，通入含硅前驱体和含氮前驱体，在氧化铝层基础上依次沉积形成氮氧化硅层和至少一层氮化硅层，得到PERC太阳能电池背钝化膜。
本发明中，在电池片的背面沉积钝化膜是属于PERC太阳能电池的制备工艺，通过在电池片背面分别沉积氧化铝层以及含氮硅层，氧化铝层作为主要的钝化层，能够起到钝化表面，提高长波响应的作用，有效降低载流子的复合速率，而设置多层含氮硅层，先是氮氧化硅层，其也具有一定的钝化作用，同时可作为钝化保护层，起到过渡作用，然后设置多层氮化硅层，既能够保护氧化铝层，又可利用其折射率及致密度的不同，保证电池片背面的反射功能，通过上述背钝化膜的设置，可以有效提高太阳能电池的短路电流和开路电压，进而提高太阳能电池的转换效率。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述硅片为P型硅片。
优选地，步骤(1)所述硅片的前处理依次包括制绒、扩散、激光二次扩散、刻蚀以及热氧化。
本发明中，根据太阳能电池的制备工艺，硅片在进行背钝化前，需要先经过一系列处理步骤，首先将原始硅片进行清洗，然后依次进行制绒和扩散，该扩散操作通常是采用化学试剂进行反应，而激光二次扩散是选择性发射极(SE)电池相比传统电池的改进步骤，通过激光进行二次扩散，实现杂质源的梯度掺杂，然后再进行刻蚀以及热氧化步骤，得到前处理后的硅片。
优选地，步骤(1)所述前处理后的硅片背面朝上置于石墨舟中，与石墨舟共同送进管式PECVD设备中。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述含铝前驱体包括三甲基铝。
优选地，步骤(1)所述含铝前驱体的流量为342～622sccm，例如342sccm、350sccm、400sccm、450sccm、500sccm、550sccm、600sccm或622sccm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述含氧前驱体包括一氧化二氮。
优选地，步骤(1)所述含氧前驱体的流量4000～7000sccm，例如4000sccm、4500sccm、5000sccm、5500sccm、6000sccm、6500sccm或7000sccm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)在通入含铝前驱体和含氧前驱体前，先抽真空排出空气。
优选地，步骤(1)所述反应的温度为270～320℃，例如270℃、280℃、290℃、300℃、310℃或320℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述反应的温度时间为2～5min，例如2min、2.5min、3min、3.5min、4min、4.5min或5min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述反应过程中持续通入保护性气体，流量为1500～3000sccm，例如1500sccm、1800sccm、2000sccm、2200sccm、2500sccm、2700sccm或3000sccm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述保护性气体包括氮气和/或惰性气体。
优选地，步骤(1)所述反应过程中管式PECVD设备内压力为150～200mbar，例如150mbar、160mbar、170mbar、180mbar、190mbar或200mbar等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述管式PECVD设备内除了反应气体，还需要通入辅助气体以维持一定的压力，便于沉积反应的进行；所述压力为绝对压力，具有一定的真空度。
优选地，步骤(1)所述反应过程中管式PECVD设备的功率为4000～6000W，例如4000W、4500W、5000W、5500W或6000W等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；占空比为3:(140～160)，例如3:140、3:145、3:150、3:155或3:160等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述氧化铝层的厚度为3～20nm，例如3nm、5nm、7nm、9nm、10nm、12nm、14nm、16nm、18nm或20nm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述冷却过程在管式PECVD设备内进行。
优选地，沉积氧化铝层的硅片冷却后与石墨舟共同取出，对硅片进行卸载。
优选地，将沉积氧化铝层的硅片氧化铝层朝上再次置于石墨舟中，与石墨舟共同送进管式PECVD设备中。
本发明中，沉积氧化铝层后将硅片取出，然后再进行含氮硅层的沉积，有助于控制氧化铝层的厚度，在操作工艺上也更加稳定。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)通入含硅前驱体和含氮前驱体前，先抽真空排出气体。
优选地，步骤(2)所述含硅前驱体包括硅烷。
优选地，步骤(2)所述含氮前驱体包括氨气。
优选地，步骤(2)所述沉积的温度为420～580℃，例如420℃、450℃、480℃、500℃、520℃、540℃、560℃或580℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述沉积过程中管式PECVD设备内的压力为150～250mbar，例如150mbar、160mbar、180mbar、200mbar、210mbar、225mbar、240mbar或250mbar等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)沉积氮氧化硅膜时，还需要通入含氧前驱体。
优选地，所述含氧前驱体包括一氧化二氮和/或一氧化氮。
优选地，步骤(2)沉积氮氧化硅膜时，含硅前驱体的流量为500～1000sccm，例如500sccm、600sccm、700sccm、800sccm、900sccm或1000sccm等，含氮前驱体的流量为2000～3000sccm，例如2000sccm、2200sccm、2400sccm、2600sccm、2800sccm或3000sccm等，所述含氧前驱体的流量为2000～3500sccm，例如2000sccm、2200sccm、2500sccm、2700sccm、3000sccm、3200sccm或3500sccm等；但并不仅限于所列举的数值，在各自数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)沉积氮氧化硅膜时，管式PECVD设备的功率为3000～5000W，例如3000W、3500W、4000W、4500W或5000W等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；占空比为3:(50～60)，例如3:50、3:52、3:54、3:56、3:58或3:60等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)沉积氮氧化硅膜的时间为0.1～4min，例如0.1min、0.5min、1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min或4min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，在氧化铝层表面先沉积一层氮氧化硅层，其作用在于氮氧化硅具有钝化效果，降低膜层界面的晶格失配缺陷，有助于提升效率和提升电池的可靠性。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述氮化硅层的层数为三层，自内向外依次为第一氮化硅层、第二氮化硅层和第三氮化硅层。
优选地，所述氮化硅层的总厚度为80～140nm，例如80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm或140nm等，但并不仅限于所列举的数值，在各自数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)沉积第一氮化硅层时，含硅前驱体的流量为1000～2000sccm，例如1000sccm、1200sccm、1400sccm、1600sccm、1800sccm或2000sccm等，含氮前驱体的流量为5000～8000sccm，例如5000sccm、5500sccm、6000sccm、6500sccm、7000sccm、7500sccm或8000sccm等；但并不仅限于所列举的数值，在各自数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)沉积第一氮化硅层时，管式PECVD设备的功率为6000～8000W，例如6000W、6500W、7000W、7500W或8000W等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；占空比为4:(40～50)，例如4:40、4:42、4:44、4:46、4:48或4:50等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)沉积第一氮化硅层的时间为1～2min，例如1min、1.2min、1.4min、1.6min、1.8min或2min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)沉积第二氮化硅层时，含硅前驱体的流量为600～1500sccm，例如600sccm、800sccm、1000sccm、1200sccm、1400sccm或1500sccm等，含氮前驱体的流量为5000～8000sccm，例如5000sccm、5500sccm、6000sccm、6500sccm、7000sccm、7500sccm或8000sccm等；但并不仅限于所列举的数值，在各自数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)沉积第二氮化硅层时，管式PECVD设备的功率为6000～8000W，例如6000W、6500W、7000W、7500W或8000W等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；占空比为4:(35～45)，例如4:35、4:38、4:40、4:42、4:44或4:45等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)沉积第二氮化硅层的时间为3～5min，例如3min、3.5min、4min、4.5min或5min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)沉积第三氮化硅层时，含硅前驱体的流量为400～1000sccm，例如400sccm、500sccm、600sccm、750sccm、900sccm或1000sccm等，含氮前驱体的流量为5000～8000sccm，例如5000sccm、5500sccm、6000sccm、6500sccm、7000sccm、7500sccm或8000sccm等；但并不仅限于所列举的数值，在各自数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)沉积第三氮化硅层时，管式PECVD设备的功率为6000～8000W，例如6000W、6500W、7000W、7500W或8000W等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；占空比为4:(35～45)，例如4:35、4:38、4:40、4:42、4:44或4:45等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)沉积第三氮化硅层的时间为10～15min，例如10min、11min、12min、13min、14min或15min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)沉积完成后进行冷却，然后取出卸载。
本发明中，采用管式PECVD设备在氧化铝膜上依次形成一层氮氧化硅层和三层氮化硅层，可以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，且钝化结构各膜层紧密、均匀，并通过反应气体通入量、设备功率以及沉积时间的选择，得到的膜层厚度、致密性以及折射率不同，确保PERC电池的转换效率。
根据各氮化硅层沉积参数的不同，尤其是通入的前驱体比例的不同，使得氮化硅层的折射率和密度不同，含硅前驱体的比例越高可以得到高折射率的氮化硅层，其中，高折射率氮化硅层的作用是提供更好的致密性，提高电池性能的可靠性；低折射率的氮化硅膜层中N和H的比例会较高，在退火过程中H进入硅片形成氢键钝化可以提升电池片的效率；高低折射率之间又可以形成反射界面，增加光学陷光效果，提升光从正面进入时在背面的反射率，减少光子的逃逸。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)得到太阳能电池背钝化膜后，将其正面朝上置于石墨舟中，再次送进管式PECVD设备中进行正面镀膜。
优选地，所述正面镀膜时，同样通入含硅前驱体和含氮前驱体。
优选地，所述含硅前驱体包括硅烷。
优选地，所述含氮前驱体包括氨气。
优选地，所述正面镀膜的温度为400～500℃，例如400℃、420℃、440℃、450℃、460℃、480℃或500℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述正面镀膜过程中管式PECVD设备内的压力为150～250mbar，例如150mbar、160mbar、180mbar、200mbar、210mbar、225mbar、240mbar或250mbar等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述正面镀膜时，含硅前驱体的流量为400～3000sccm，例如400sccm、750sccm、1000sccm、1500sccm、2000sccm、2500sccm或3000sccm等，含氮前驱体的流量为3000～7000sccm，例如3000sccm、3500sccm、4000sccm、4500sccm、5000sccm、5500sccm、6000sccm、6500sccm或7000sccm等；但并不仅限于所列举的数值，在各自数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述正面镀膜时，管式PECVD设备的功率为3000～8000W，例如3000W、4000W、5000W、6000W、7000W或8000W等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；占空比为3:(30～60)，例如3:30、3:35、3:40、3:45、3:50、3:55或3:60等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述正面镀膜的时间为10～15min，例如10min、11min、12min、13min、14min或15min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，硅片完成背面钝化膜的沉积后，还需要进行正面镀膜，起到表面钝化以及减低反射的作用，正面镀膜的层数同样不局限于一层，多层镀膜的配合同样有助于性能的提高，该减反射膜可以极大地提高电池片对太阳光的利用率，有助于提高光生电流密度，进而提高转换效率，同时薄膜中的氢对于电池片表面的钝化，可以降低发射结的表面复合速率，减小暗电流，提升开路电压，从而提高光电转换效率。
优选地，所述正面镀膜完成后，冷却后取出卸载，再依次进行激光开槽、丝网印刷和烧结工序，得到PERC太阳能电池。
本发明中，经过上述镀膜步骤，根据PERC电池的结构，还需要进行激光开槽，消除背面介质层，形成局域背场接触，最后进行丝网印刷和烧结步骤，制备完成后可进行后续的测试。
第二方面，本发明提供了一种采用上述制备方法得到的PERC太阳能电池背钝化膜。
第三方面，本发明还提供了一种PERC太阳能电池，所述PERC太阳能电池包括上述的PERC太阳能电池背钝化膜，除此之外，完整的PERC电池通常还包括硅基体、正面钝化膜、背银电极以及铝背场。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述方法通过在硅片背面沉积单面氧化铝层以及多层含氮硅层，共同构成背钝化膜，能够实现硅片的背钝化效果，而且单面氧化铝层能够克服双面氧化铝时正面会抵消PN结的电势缺陷，还能够灵活调节膜层的组合，有效降低载流子的复合速率，提高太阳能电池的短路电流和开路电压，可以将光电转换效率提高至22.60％以上；
(2)本发明所述方法操作简单，灵活性强，便于调节，所用设备自动化程度高，适用范围广。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的太阳能电池背钝化膜的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将前处理后的硅片置于管式PECVD设备中，通入含铝前驱体和含氧前驱体，升温后发生反应，在硅片背面沉积形成氧化铝层；
(2)步骤(1)沉积完成后冷却，通入含硅前驱体和含氮前驱体，在氧化铝层基础上依次沉积形成氮氧化硅层和至少一层氮化硅层，得到PERC太阳能电池背钝化膜。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1：
本实施例提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法的流程示意图如图1所示，包括以下步骤：
(1)将P型硅片清洗够后依次进行制绒、扩散、激光二次扩散、刻蚀以及热氧化，得到前处理后的硅片，将其背面朝上置于石墨舟中，与石墨舟共同送进管式PECVD设备中；
(2)步骤(1)完成后将所述设备抽真空，然后通入流量为350sccm的三甲基铝和流量为5500sccm的一氧化二氮，同时通入流量为1750sccm的氮气，升温至285℃发生反应，控制设备内压力为185mbar，功率为4500W，占空比为3:150，反应2.5min后在硅片背面沉积形成厚度为6nm的氧化铝层；
(3)步骤(2)沉积完成后将沉积氧化铝层的硅片进行冷却，然后将其与石墨舟共同取出，对硅片进行卸载，之后将氧化铝层朝上再次置于石墨舟中，送入管式PECVD设备中；
(4)步骤(3)完成后将所述设备抽真空，然后通入硅烷、氨气和一氧化二氮，其中硅烷的流量为580sccm，氨气的流量为2200sccm，一氧化二氮的流量为2500sccm，升温至450℃发生反应，控制设备内压力为180mbar，功率为3800W，占空比为3:55，反应0.5min后在氧化铝层基础上沉积形成氮氧化硅层；
(5)在步骤(4)基础上，不再通入一氧化二氮，调节硅烷的流量为1300sccm，氨气的流量为5500sccm，控制设备内压力为190mbar，功率为6500W，占空比为4:44，反应1.3min后在氮氧化硅层上沉积形成第一氮化硅层；
然后调节硅烷的流量为650sccm，氨气的流量为5300sccm，控制设备内压力为190mbar，功率为7800W，占空比为4:40，反应3.3min后在第一氮化硅层上沉积形成第二氮化硅层；
然后调节硅烷的流量为490sccm，氨气的流量为5200sccm，控制设备内压力为210mbar，功率为7800W，占空比为4:40，反应12.1min后在第二氮化硅层上沉积形成第三氮化硅层；
沉积过程完成后冷却，将石墨舟和镀膜硅片取出卸载，得到PERC太阳能电池背钝化膜。
将上述制备方法得到的背钝化的硅片进一步制备PERC太阳能电池，包括以下步骤：
将带钝化膜的硅片正面朝上置于石墨舟中，再次送进管式PECVD设备中进行正面镀膜，通入硅烷和氨气，其中硅烷的流量为500sccm，氨气的流量为3000sccm，升温至400℃发生反应，控制设备内压力为160mbar，功率为3800W，占空比为3:35，反应15min后在正面沉积形成氮化硅层；
沉积过程完成后冷却，将石墨舟和镀膜硅片取出后卸载，再依次进行激光开槽、丝网印刷和烧结工序，得到PERC太阳能电池。
本实施例中，采用所述方法制备的背钝化膜以及包括该钝化膜的PERC太阳能电池，背钝化效果优异，进行测试时电池片的光电转换效率可以达到22.62％。
实施例2：
本实施例提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将P型硅片清洗够后依次进行制绒、扩散、激光二次扩散、刻蚀以及热氧化，得到前处理后的硅片，将其背面朝上置于石墨舟中，与石墨舟共同送进管式PECVD设备中；
(2)步骤(1)完成后将所述设备抽真空，然后通入流量为400sccm的三甲基铝和流量为6000sccm的一氧化二氮，同时通入流量为2150sccm的氮气，升温至300℃发生反应，控制设备内压力为200mbar，功率为5400W，占空比为3:160，反应3.5min后在硅片背面沉积形成厚度为10nm的氧化铝层；
(3)步骤(2)沉积完成后将沉积氧化铝层的硅片进行冷却，然后将其与石墨舟共同取出，对硅片进行卸载，之后将氧化铝层朝上再次置于石墨舟中，送入管式PECVD设备中；
(4)步骤(3)完成后将所述设备抽真空，然后通入硅烷、氨气和一氧化二氮，其中硅烷的流量为750sccm，氨气的流量为2500sccm，一氧化二氮的流量为3500sccm，升温至500℃发生反应，控制设备内压力为150mbar，功率为3000W，占空比为3:50，反应2.9min后在氧化铝层基础上沉积形成氮氧化硅层；
(5)在步骤(4)基础上，不再通入一氧化二氮，调节硅烷的流量为1000sccm，氨气的流量为6500sccm，控制设备内压力为150mbar，功率为7200W，占空比为4:40，反应1.5min后在氮氧化硅层上沉积形成第一氮化硅层；
然后调节硅烷的流量为900sccm，氨气的流量为6500sccm，控制设备内压力为160mbar，功率为7000W，占空比为4:35，反应4min后在第一氮化硅层上沉积形成第二氮化硅层；
然后调节硅烷的流量为600sccm，氨气的流量为6000sccm，控制设备内压力为160mbar，功率为7000W，占空比为4:35，反应14.5min后在第二氮化硅层上沉积形成第三氮化硅层；
沉积过程完成后冷却，将石墨舟和镀膜硅片取出卸载，得到PERC太阳能电池背钝化膜。
将上述制备方法得到的背钝化的硅片进一步制备PERC太阳能电池，包括以下步骤：
将带钝化膜的硅片正面朝上置于石墨舟中，再次送进管式PECVD设备中进行正面镀膜，通入硅烷和氨气，其中硅烷的流量为1500sccm，氨气的流量为5000sccm，升温至450℃发生反应，控制设备内压力为200mbar，功率为5500W，占空比为3:45，反应12min后在正面沉积形成氮化硅层；
沉积过程完成后冷却，将石墨舟和镀膜硅片取出后卸载，再依次进行激光开槽、丝网印刷和烧结工序，得到PERC太阳能电池。
本实施例中，采用所述方法制备的背钝化膜以及包括该钝化膜的PERC太阳能电池，背钝化效果优异，进行测试时电池片的光电转换效率可以达到22.61％。
实施例3：
本实施例提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将P型硅片清洗够后依次进行制绒、扩散、激光二次扩散、刻蚀以及热氧化，得到前处理后的硅片，将其背面朝上置于石墨舟中，与石墨舟共同送进管式PECVD设备中；
(2)步骤(1)完成后将所述设备抽真空，然后通入流量为550sccm的三甲基铝和流量为7000sccm的一氧化二氮，同时通入流量为3000sccm的氮气，升温至320℃发生反应，控制设备内压力为150mbar，功率为6000W，占空比为3:140，反应5min后在硅片背面沉积形成厚度为20nm的氧化铝层；
(3)步骤(2)沉积完成后将沉积氧化铝层的硅片进行冷却，然后将其与石墨舟共同取出，对硅片进行卸载，之后将氧化铝层朝上再次置于石墨舟中，送入管式PECVD设备中；
(4)步骤(3)完成后将所述设备抽真空，然后通入硅烷、氨气和一氧化氮，其中硅烷的流量为1000sccm，氨气的流量为3000sccm，一氧化氮的流量为3000sccm，升温至560℃发生反应，控制设备内压力为250mbar，功率为5000W，占空比为3:60，反应4min后在氧化铝层基础上沉积形成氮氧化硅层；
(5)在步骤(4)基础上，不再通入一氧化氮，调节硅烷的流量为2000sccm，氨气的流量为8000sccm，控制设备内压力为240mbar，功率为7500W，占空比为4:50，反应2min后在氮氧化硅层上沉积形成第一氮化硅层；
然后调节硅烷的流量为1500sccm，氨气的流量为7500sccm，控制设备内压力为240mbar，功率为8000W，占空比为4:45，反应4.8min后在第一氮化硅层上沉积形成第二氮化硅层；
然后调节硅烷的流量为900sccm，氨气的流量为7000sccm，控制设备内压力为250mbar，功率为8000W，占空比为4:45，反应10min后在第二氮化硅层上沉积形成第三氮化硅层；
沉积过程完成后冷却，将石墨舟和镀膜硅片取出卸载，得到PERC太阳能电池背钝化膜。
将上述制备方法得到的背钝化的硅片进一步制备PERC太阳能电池，包括以下步骤：
将带钝化膜的硅片正面朝上置于石墨舟中，再次送进管式PECVD设备中进行正面镀膜，通入硅烷和氨气，其中硅烷的流量为3000sccm，氨气的流量为6500sccm，升温至500℃发生反应，控制设备内压力为250mbar，功率为7000W，占空比为3:60，反应10min后在正面沉积形成氮化硅层；
沉积过程完成后冷却，将石墨舟和镀膜硅片取出后卸载，再依次进行激光开槽、丝网印刷和烧结工序，得到PERC太阳能电池。
本实施例中，采用所述方法制备的背钝化膜以及包括该钝化膜的PERC太阳能电池，背钝化效果优异，进行测试时电池片的光电转换效率可以达到22.62％。
实施例4：
本实施例提供了一种太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法参照实施例1中的方法，步骤(1)-(4)相同，区别在于步骤(5)：
在步骤(4)基础上，不再通入一氧化二氮，调节硅烷的流量为1200sccm，氨气的流量为6000sccm，控制设备内压力为200mbar，功率为6000W，占空比为4:38，反应3.5min后在第一氮化硅层上沉积形成第一氮化硅层；
然后调节硅烷的流量为800sccm，氨气的流量为5500sccm，控制设备内压力为210mbar，功率为6000W，占空比为4:38，反应13min后在第二氮化硅层上沉积形成第二氮化硅层；
沉积过程完成后冷却，将石墨舟和镀膜硅片取出卸载，得到PERC太阳能电池背钝化膜。
后续制备PERC太阳能电池的步骤与实施例1相同。
本实施例中，采用所述方法制备的背钝化膜以及包括该钝化膜的PERC太阳能电池，背钝化效果优异，进行测试时电池片的光电转换效率可以达到22.60％。
对比例1：
本对比例提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法参照实施例1中的方法，区别仅在于：不包括步骤(4)，即在氧化铝层上直接沉积氮化硅层，不沉积氮氧化硅层。
本对比例中，由于硅片的背钝化膜中，氧化铝膜层上直接沉积氮化硅层，使得沉积层之间晶格系数差异较大，造成晶格失配缺陷较大，相同条件下进行测试时的光电转换效率仅为22.52％。
综合上述实施例和对比例可以看出，本发明所述方法通过在硅片背面沉积单面氧化铝层以及多层含氮硅层，共同构成背钝化膜，能够实现硅片的背钝化效果，而且单面氧化铝层能够克服双面氧化铝时正面会抵消PN结的电势缺陷，还能够灵活调节膜层的组合，有效降低载流子的复合速率，提高太阳能电池的短路电流和开路电压，进而将光电转换效率提高至22.60％以上；所述方法操作简单，灵活性强，便于调节，所用设备自动化程度高，适用范围广。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明方法的等效替换及辅助步骤的添加、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PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将前处理后的硅片置于管式PECVD设备中，通入含铝前驱体和含氧前驱体，升温后发生反应，在硅片背面沉积形成氧化铝层；
(2)步骤(1)沉积完成后冷却，通入含硅前驱体和含氮前驱体，在氧化铝层基础上依次沉积形成氮氧化硅层和至少一层氮化硅层，得到PERC太阳能电池背钝化膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硅片为P型硅片；
优选地，步骤(1)所述硅片的前处理依次包括制绒、扩散、激光二次扩散、刻蚀以及热氧化；
优选地，步骤(1)所述前处理后的硅片背面朝上置于石墨舟中，与石墨舟共同送进管式PECVD设备中。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含铝前驱体包括三甲基铝；
优选地，步骤(1)所述含铝前驱体的流量为342～622sccm；
优选地，步骤(1)所述含氧前驱体包括一氧化二氮；
优选地，步骤(1)所述含氧前驱体的流量4000～7000sccm；
优选地，步骤(1)在通入含铝前驱体和含氧前驱体前，先抽真空排出空气；
优选地，步骤(1)所述反应的温度为270～320℃；
优选地，步骤(1)所述反应的时间为2～5min；
优选地，步骤(1)所述反应过程中持续通入保护性气体，流量为1500～3000sccm；
优选地，所述保护性气体包括氮气和/或惰性气体；
优选地，步骤(1)所述反应过程中管式PECVD设备内压力为150～200mbar；
优选地，步骤(1)所述反应过程中管式PECVD设备的功率为4000～6000W，占空比为3:(140～160)；
优选地，步骤(1)所述氧化铝层的厚度为3～20nm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述冷却过程在管式PECVD设备内进行；
优选地，沉积氧化铝层的硅片冷却后与石墨舟共同取出，对硅片进行卸载；
优选地，将沉积氧化铝层的硅片氧化铝层朝上再次置于石墨舟中，与石墨舟共同送进管式PECVD设备中。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)通入含硅前驱体和含氮前驱体前，先抽真空排出气体；
优选地，步骤(2)所述含硅前驱体包括硅烷；
优选地，步骤(2)所述含氮前驱体包括氨气；
优选地，步骤(2)所述沉积的温度为420～580℃；
优选地，步骤(2)所述沉积过程中管式PECVD设备内的压力为150～250mbar。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)沉积氮氧化硅膜时，还需要通入含氧前驱体；
优选地，所述含氧前驱体包括一氧化二氮和/或一氧化氮；
优选地，步骤(2)沉积氮氧化硅膜时，含硅前驱体的流量为500～1000sccm，含氮前驱体的流量为2000～3000sccm，所述含氧前驱体的流量为2000～3500sccm；
优选地，步骤(2)沉积氮氧化硅膜时，管式PECVD设备的功率为3000～5000W，占空比为3:(50～60)；
优选地，步骤(2)沉积氮氧化硅膜的时间为0.1～4min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述氮化硅层的层数为三层，自内向外依次为第一氮化硅层、第二氮化硅层和第三氮化硅层；
优选地，所述氮化硅层的总厚度为80～140nm；
优选地，步骤(2)沉积第一氮化硅层时，含硅前驱体的流量为1000～2000sccm，含氮前驱体的流量为5000～8000sccm；
优选地，步骤(2)沉积第一氮化硅层时，管式PECVD设备的功率为6000～8000W，占空比为4:(40～50)；
优选地，步骤(2)沉积第一氮化硅层的时间为1～2min；
优选地，步骤(2)沉积第二氮化硅层时，含硅前驱体的流量为600～1500sccm，含氮前驱体的流量为5000～8000sccm；
优选地，步骤(2)沉积第二氮化硅层时，管式PECVD设备的功率为6000～8000W，占空比为4:(35～45)；
优选地，步骤(2)沉积第二氮化硅层的时间为3～5min；
优选地，步骤(2)沉积第三氮化硅层时，含硅前驱体的流量为400～1000sccm，含氮前驱体的流量为5000～8000sccm；
优选地，步骤(2)沉积第三氮化硅层时，管式PECVD设备的功率为6000～8000W，占空比为4:(35～45)；
优选地，步骤(2)沉积第三氮化硅层的时间为10～15min；
优选地，步骤(2)沉积完成后进行冷却，然后取出卸载。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)得到太阳能电池背钝化膜后，将其正面朝上置于石墨舟中，再次送进管式PECVD设备中进行正面镀膜；
优选地，所述正面镀膜时，同样通入含硅前驱体和含氮前驱体；
优选地，所述含硅前驱体包括硅烷；
优选地，所述含氮前驱体包括氨气；
优选地，所述正面镀膜的温度为400～500℃；
优选地，所述正面镀膜过程中管式PECVD设备内的压力为150～250mbar；
优选地，所述正面镀膜时，含硅前驱体的流量为400～3000sccm，含氮前驱体的流量为3000～7000sccm；
优选地，所述正面镀膜时，管式PECVD设备的功率为3000～8000W，占空比为3:(30～60)；
优选地，所述正面镀膜的时间为10～15min；
优选地，所述正面镀膜完成后，冷却后取出卸载，再依次进行激光开槽、丝网印刷和烧结工序，得到PERC太阳能电池。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法得到的PERC太阳能电池背钝化膜。
10.一种PERC太阳能电池，其特征在于，所述PERC太阳能电池包括权利要求9所述的PERC太阳能电池背钝化膜。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113241389A (zh) * 2021-04-25 2021-08-10 天津爱旭太阳能科技有限公司 提高光电转换效率的perc电池的制作方法和电池
CN113293358A (zh) * 2021-04-20 2021-08-24 山西潞安太阳能科技有限责任公司 Pecvd提高氧化铝背膜钝化效果的制备方法
CN113584461A (zh) * 2021-07-09 2021-11-02 广东爱旭科技有限公司 Perc电池的背面膜层的制作方法和perc电池
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
CN113659035A (zh) * 2021-08-05 2021-11-16 横店集团东磁股份有限公司 一种perc太阳能电池背钝化膜及其制备方法与perc太阳能电池
CN113851557A (zh) * 2021-09-17 2021-12-28 通威太阳能（安徽）有限公司 一种perc电池及其制备方法
CN114059037A (zh) * 2021-11-09 2022-02-18 横店集团东磁股份有限公司 一种解决perc电池el中心暗斑的方法、perc电池及其应用
CN114883453A (zh) * 2022-06-17 2022-08-09 意诚新能(苏州)科技有限公司 一种双面多层钝化膜、制备方法及晶硅太阳能电池
CN114944441A (zh) * 2022-05-23 2022-08-26 横店集团东磁股份有限公司 一种全黑晶硅太阳能电池及其制备方法与光伏组件
CN115020539A (zh) * 2022-05-27 2022-09-06 天津爱旭太阳能科技有限公司 一种perc电池背面结构、制备工艺及perc电池

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107256898A (zh) * 2017-05-18 2017-10-17 广东爱康太阳能科技有限公司 管式perc双面太阳能电池及其制备方法和专用设备
CN109192813A (zh) * 2018-08-20 2019-01-11 常州亿晶光电科技有限公司 Perc电池背面钝化工艺
CN110473921A (zh) * 2019-06-25 2019-11-19 阜宁苏民绿色能源科技有限公司 一种perc电池背钝化结构及制备方法
CN110534590A (zh) * 2019-08-16 2019-12-03 上海交通大学 一种提高太阳电池长波响应的氮化硅薄膜及其制备方法
CN111668318A (zh) * 2020-05-29 2020-09-15 晶科绿能(上海)管理有限公司 一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107256898A (zh) * 2017-05-18 2017-10-17 广东爱康太阳能科技有限公司 管式perc双面太阳能电池及其制备方法和专用设备
CN109192813A (zh) * 2018-08-20 2019-01-11 常州亿晶光电科技有限公司 Perc电池背面钝化工艺
CN110473921A (zh) * 2019-06-25 2019-11-19 阜宁苏民绿色能源科技有限公司 一种perc电池背钝化结构及制备方法
CN110534590A (zh) * 2019-08-16 2019-12-03 上海交通大学 一种提高太阳电池长波响应的氮化硅薄膜及其制备方法
CN111668318A (zh) * 2020-05-29 2020-09-15 晶科绿能(上海)管理有限公司 一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113293358A (zh) * 2021-04-20 2021-08-24 山西潞安太阳能科技有限责任公司 Pecvd提高氧化铝背膜钝化效果的制备方法
CN113241389A (zh) * 2021-04-25 2021-08-10 天津爱旭太阳能科技有限公司 提高光电转换效率的perc电池的制作方法和电池
CN113584461A (zh) * 2021-07-09 2021-11-02 广东爱旭科技有限公司 Perc电池的背面膜层的制作方法和perc电池
CN113584461B (zh) * 2021-07-09 2024-01-30 广东爱旭科技有限公司 Perc电池的背面膜层的制作方法和perc电池
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
CN113659035A (zh) * 2021-08-05 2021-11-16 横店集团东磁股份有限公司 一种perc太阳能电池背钝化膜及其制备方法与perc太阳能电池
CN113851557A (zh) * 2021-09-17 2021-12-28 通威太阳能（安徽）有限公司 一种perc电池及其制备方法
CN114059037A (zh) * 2021-11-09 2022-02-18 横店集团东磁股份有限公司 一种解决perc电池el中心暗斑的方法、perc电池及其应用
CN114944441A (zh) * 2022-05-23 2022-08-26 横店集团东磁股份有限公司 一种全黑晶硅太阳能电池及其制备方法与光伏组件
CN114944441B (zh) * 2022-05-23 2023-07-25 横店集团东磁股份有限公司 一种全黑晶硅太阳能电池及其制备方法与光伏组件
CN115020539A (zh) * 2022-05-27 2022-09-06 天津爱旭太阳能科技有限公司 一种perc电池背面结构、制备工艺及perc电池
CN114883453A (zh) * 2022-06-17 2022-08-09 意诚新能(苏州)科技有限公司 一种双面多层钝化膜、制备方法及晶硅太阳能电池

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