CN113659035A - 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 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜及其制备方法与PERC太阳能电池。所述制备方法包括如下步骤：(1)氮气吹扫硅片，然后使用含铝前驱体和含氧前驱体在硅片背面沉积形成氧化铝层；(2)使用含硅前驱体和含氮前驱体在氧化铝层的基础上沉积至少一层氮化硅层，得到所述PERC太阳能电池背钝化膜。本发明所述方法通过采用大量氮气吹扫进石墨舟的硅片，使得镀膜设备中沉积氮化硅层的温度可以在10min之内降低至沉积氧化铝层所用温度，解决了因反应温差过大导致的降温困难的问题，避免了氧化铝层高温反应钝化失效的风险；且所述方法操作简单，灵活性强，便于调节，有利于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于晶体硅太阳能电池领域，尤其涉及一种PERC太阳能电池背钝化膜及其制备方法与PERC太阳能电池。
背景技术
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中，太阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。为此，人们研制和开发了太阳能电池。
晶体硅太阳电池技术迭代是推动行业发展的主要动力，近些年来，光伏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。
随着氧化铝设备的日益成熟，PERC电池整线成本大幅降低，PERC电池已成为当下主流产品，传统PERC电池背膜路线是氧化铝和氮化硅分机台镀膜，近些年来，管式二合一镀膜工艺已经被重视。管式二合一镀膜工艺相对于传统镀膜工艺具有如下优点：(1)氧化铝成膜后无需出舟取片，减少一次插取片过程，对镀膜表面划伤和黑斑黑点有很大改善，批量成品率可达98.5％以上；(2)采用管式二合一镀膜工艺可以实现一次成膜，减少工艺时间、占地面积以及设备投资成本。
然而，氧化铝成膜温度范围在280-380℃，超出380℃则会出现钝化失效问题，整体绝对效率偏低3.0％，电致发光检测(EL)呈现整面发暗，而氮化硅成膜温度在400-600℃，氮化硅反应温度越高，镀膜速度越快，装载白片石墨舟进炉管工艺，炉管温度需要快速从470℃降至340℃以满足氧化铝工艺温度，氧化铝反应温度在400℃时钝化失效，效率相对Baseline偏低1.35，EL全部发暗。
当前，CN 112510100A公开了一种PERC电池的背面钝化膜结构及其制备方法和用途，所述背面钝化膜结构包括依次层叠设置的氧化铝层、氧化硅层、氮氧化硅层、氮化硅层和含硅氧层。所述制备方法包括在镀膜炉管内，依次在镀有氧化铝层的硅片上沉积氧化硅层、氮氧化硅层、氮化硅层和含硅氧层，得到所述PERC电池的背面钝化膜结构。
CN 112652681A公开了一种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。该专利中氧化铝膜的镀膜温度为270-320℃，氮化硅膜的镀膜温度为420-580℃。
上述专利均公开了氧化铝和氮化硅二合一的工艺路线，但是针对氧化铝层和氮化硅层的反应温差较大的问题没有提出解决方案，采用上述工艺路线，总工艺时间较长，且机台产能损失20％，使得PREC太阳能电池背钝化膜的产能较低。
因此，针对氧化铝和氮化硅的反应温差过高的问题提供一种工艺方法，实现PERC太阳能电池背钝化膜的大产能已经成为本领域亟需解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PERC太阳能电池背钝化膜及其制备方法与PERC太阳能电池。
本发明提供的PERC太阳能电池背钝化膜在制备过程中解决了氧化铝和氮化硅的反应温差过高的问题，避免了氧化铝层高温反应钝化失效的风险，实现了PERC太阳能电池背钝化膜的大产能，且制备过程简单易操作，有利于工业化生产。
为达到此发明目的，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，所述制备方法包括如下步骤：
(1)氮气吹扫硅片，然后使用含铝前驱体与含氧前驱体在硅片的背面沉积氧化铝层；
(2)使用含硅前驱体与含氮前驱体在氧化铝层的基础上沉积至少1层氮化硅层，得到所述PERC太阳能电池背钝化膜。
本发明所述PERC太阳能电池背钝化膜的制备过程在镀膜设备中进行，常规操作中因为氧化铝层和氮化硅层的反应温度过大，影响了所述PERC太阳能电池背钝化膜的高产能。本发明采用大量氮气吹扫进石墨舟时的硅片，使得镀膜设备中沉积氮化硅层时采用的温度可以在10min之内降低至沉积氧化铝层所用温度，解决了在制备过程中因反应温差过大导致的降温困难的问题，避免了氧化铝层高温沉积钝化失效的风险，实现了PERC太阳能电池背钝化膜的大产能，且成产工艺方法简单易操作，有利于工业化生产。
优选地，步骤(1)所述硅片为经过预处理的P型硅片，所述预处理包括依次进行的制绒、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，得到预处理后的硅片。
本发明所述扩散为磷扩散，所述二次扩散为使用帝尔激光机台进行激光重掺杂，所述刻蚀为采用2wt％氢氧化钠溶液和1.5wt％硅酸钠溶液对硅片进行碱蚀刻抛光，所述热氧化为600℃下保温6min。
优选地，步骤(1)所述氮气吹扫中氮气的流量为25000-50000sccm，例如可以是25000sccm、28000sccm、30000sccm、32000sccm、34000sccm、36000sccm、38000sccm、40000sccm、45000sccm或50000sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述氮气吹扫的时间为240-300s，例如可以是240s、250s、260s、270s、280s、290s或300s，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
在对硅片进行氧化铝层沉积以及氮化硅层沉积时，硅片放置于石墨舟中，通过控制镀膜设备的条件，实现氧化铝层以及氮化硅层的沉积。本发明采用大量氮气吹扫进舟时的硅片，使得镀膜设备中沉积氮化硅层时采用的温度可以在10min之内降低至沉积氧化铝层所用温度，缩短了工艺过程中的降温时间。但是氮气吹扫中氮气流量过大会使镀膜表面上产生粉尘类的黑斑黑点，增大背钝化膜的制备成本。
优选地，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为5500-6000sccm，例如可以是5500sccm、5600sccm、5700sccm、5800sccm、5900sccm或6000sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述含铝前驱体与含氧前驱体的流量比为(0.5-0.85):1，例如可以是0.5:1、0.55:1、0.6:1、0.65:1、0.7:1、0.75:1、0.8:1或0.85:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述沉积的温度为360-380℃，例如可以是360℃、364℃、368℃、372℃、376℃或380℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述沉积的时间为100-150s，例如可以是100s、110s、120s、130s、140s或150s，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述沉积时的环境压力为900-1300mtor，例如可以是900mtor、1000mtor、1100mtor、1200mtor或1300mtor，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述沉积在保护性气氛下进行。
优选地，所述保护性气氛所用气体包括氮气和/或惰性气体。
本发明所述保护性气氛所用气体的流量为1500-3000sccm，例如可以是1500sccm、1600sccm、1700sccm、1800sccm、1900sccm、2000sccm、2200sccm、2400sccm、2600sccm、2800sccm或3000sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明步骤(1)所述沉积在镀膜设备中进行，步骤(1)所述沉积过程中镀膜设备的功率为6500-8000W，例如可以是6500W、6600W、6800W、7000W、7200W、7400W、7600W、7800W或8000W，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用；占空比为(18-25):1000，例如可以是18:100、19:100、20:100、21:100、22:100、23:100、24:100或25:100，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。采用上述工艺条件制备得到的氧化铝层的厚度为3-20nm。
优选地，步骤(2)所述沉积的温度为450-460℃，例如可以是450℃、451℃、452℃、453℃、454℃、455℃、456℃、457℃、458℃、459℃或460℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明沉积氮化硅层的温度为450-460℃，当温度高于460℃时，氮化硅层与氧化铝层的反应温差过大，不利于工艺过程中的降温，导致工艺时间过长，影响产量；当沉积温度低于450℃时，镀膜设备的功率补偿接近射频电源警戒值，可能会损坏镀膜设备，延长工艺时间，造成产能损失。
本发明所述方法通过控制氧化铝层和氮化硅层的沉积温度，降低了制备过程中氧化铝层和氮化硅层的反应温差，从而缩短了制备过程中的降温时间，实现了PERC太阳能电池背钝化膜的大产能。
优选地，步骤(2)所述沉积的总时间低于660s，例如可以是660s、659s、658s、657s、656s、655s、654s、653s、652s、651s或650s，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述沉积的环境压力为1500-1700mtor，例如可以是1500mtor、1520mtor、1540mtor、1560mtor、1580mtor、1600mtor、1620mtor、1640mtor、1660mtor、1680mtor或1700mtor，但不限于所列举的数值，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。
本发明步骤(2)所述沉积在镀膜设备中进行，步骤(2)所述沉积过程中镀膜设备的功率为13500-15000W，例如可以是13500W、13700W、13900W、14000W、14200W、14400W、14600W、14800W、或15000W，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用；占空比为(50-60):600，例如可以是50:600、52:600、54:600、56:600、58:600或60:600，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述氮化硅层的层数至少为三层；进一步优选地，由氧化铝层向外依次包括第一氮化硅层、第二氮化硅层和第三氮化硅层。
优选地，沉积第一氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为(4500-4800):1110，例如可以是4500:1110、4550:1110、4600:1110、4650:1110、4700:1110、4750:1110或4800:1110，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，沉积第二氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为(6000-6500):1050，例如可以是6000:1050、6100:1050、6200:1050、6300:1050、6400:1050或6500:1050，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，沉积第三氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为(6000-6500):800，例如可以是6000:800、6100:800、6200:800、6300:800、6400:800或6500:800，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述步骤(2)沉积完成后进行冷却，然后取出卸载。
根据各个氮化硅层沉积参数的不同，尤其是通入含硅前驱体和含氮前驱体的比例不同，使得氮化硅层的折射率和密度不同，通入含硅前驱体的比例越高，得到的氮化硅层的折射率越高。其中，具有较高折射率的氮化硅层可以提供更好的致密性，提高电池性能的可靠性；具有较低折射率的氮化硅层中N和H的比例较高，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。
作为本发明的优选技术方案，本发明所述PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法包括如下步骤：
(1)以流量为25000-50000sccm的氮气吹扫硅片240-300s，然后在360-380℃、环境压力为900-1300mtor、保护性气氛下使用含铝前驱体以及流量为5500-6000sccm的含氧前驱体在硅片的背面沉积100-150s后得到氧化铝层，所述硅片为经过预处理的P型硅片，所述预处理包括依次进行的制绒、扩散、激光二次扩散、刻蚀以及热氧化，所述含铝前驱体与含氧前驱体的流量比为(0.5-0.85):1；
所述沉积在镀膜设备中完成，沉积过程中镀膜设备的功率为6500-8000W，占空比为(18-25):1000；
(2)在450-460℃、环境压力为1500-1700mtor下使用含硅前驱体和含氮前驱体沉积氮化硅层；所述沉积在镀膜设备中完成，沉积过程中镀膜设备的功率为13500-15000W，占空比为(50-60):600；
其中，沉积第一氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为(4500-4800):1110；沉积第二氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为(6000-6500):1050；沉积第三氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为(6000-6500):800。
沉积过程完成后冷却，将石墨舟和镀膜硅片取出卸载，得到所述PERC太阳能电池背钝化膜。
本发明所述制备过程中沉积氧化铝层的温度为360-380℃，沉积氮化硅层的温度为450-460℃，在镀膜设备中循环制备PERC太阳能电池背钝化膜的过程中，10min内镀膜设备内的温度可以从450-460℃降至360-380℃，可以实现PERC太阳能电池背钝化膜的大产能。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述制备方法制备得到的PERC太阳能电池背钝化膜。
第三方面，本发明提供了一种PERC太阳能电池，所述PERC太阳能电池包括第一方面所述制备方法制备得到的PERC太阳能电池背钝化膜。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)采用大量氮气吹扫进石墨舟时的硅片，使得镀膜设备中沉积氮化硅层时采用的温度可以在10min之内降低至沉积氧化铝层所用温度，解决了在制备过程中因反应温差过大导致的降温困难的问题，避免了氧化铝层高温沉积钝化失效的风险，实现了PERC太阳能电池背钝化膜的大产能；
(2)本发明所述方法通过控制氧化铝层和氮化硅层的沉积温度，降低了制备过程中氧化铝层和氮化硅层的反应温差，从而缩短了制备过程中的降温时间，实现了PERC太阳能电池背钝化膜的大产能；
(3)本发明所述方法操作简单，灵活性强，便于调节，有利于工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法的工艺流程图；
图2是本发明实施例1与对比例1制备PERC太阳能电池背钝化膜过程中的降温效果对比图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。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
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，包括如下步骤：
(1)以流量为50000sccm的氮气吹扫硅片280s，然后在360℃、环境压力为1100mtor、氮气气氛下使用三甲基铝以及流量为5800sccm的一氧化二氮在硅片的背面沉积120s后得到氧化铝层，所述硅片为经过预处理的P型硅片，所述含铝前驱体与含氧前驱体的流量比为0.6:1；所述沉积在镀膜设备中完成，沉积过程中镀膜设备的功率为7200W，占空比为20:1000；
所述预处理包括依次进行的制绒、磷扩散、使用帝尔激光机台进行激光重掺杂、采用2wt％氢氧化钠溶液和1.5wt％硅酸钠溶液对硅片进行碱蚀刻抛光以及600℃下保温6min；
(2)在450℃、环境压力为1600mtor下使用硅烷和氮气沉积氮化硅层；所述沉积在镀膜设备中完成，沉积过程中所使用的镀膜设备的功率为14000W，占空比为55:600；
其中，沉积第一氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为4650:1110；沉积第二氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为6250:1050；沉积第三氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为6250:800。
沉积过程完成后冷却，将石墨舟和镀膜硅片取出卸载，得到所述PERC太阳能电池背钝化膜。
本实施例由氮化硅层沉积温度降温至氧化铝层沉积温度的降温效果图如图2所示。
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，所述制备方法包括如下步骤：
(1)以流量为25000sccm的氮气吹扫硅片300s，然后在360℃、环境压力为900mtor、氦气气氛下使用三甲基铝以及流量为5500sccm的一氧化二氮在硅片的背面沉积150s后得到氧化铝层，所述硅片为经过预处理的P型硅片，所述含铝前驱体与含氧前驱体的流量比为0.85:1；所述沉积在镀膜设备中完成，沉积过程中镀膜设备的功率为6500W，占空比为18:1000；
所述预处理包括依次进行的制绒、磷扩散、使用帝尔激光机台进行激光重掺杂、采用2wt％氢氧化钠溶液和1.5wt％硅酸钠溶液对硅片进行碱蚀刻抛光以及600℃下保温6min；
(2)在450℃、环境压力为1500mtor下使用硅烷和氮气沉积氮化硅层；所述沉积在镀膜设备中完成，沉积过程中镀膜设备的功率为13500W，占空比为60:600；
其中，沉积第一氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为4500:1110；沉积第二氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为6000:1050；沉积第三氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为6000:800。
沉积过程完成后冷却，将石墨舟和镀膜硅片取出卸载，得到所述PERC太阳能电池背钝化膜。
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，所述制备方法包括如下步骤：
(1)以流量为50000sccm的氮气吹扫硅片240s，然后在380℃、环境压力为1300mtor、氩气气氛下使用三甲基铝以及流量为6000sccm的一氧化二氮在硅片的背面沉积100s后得到氧化铝层，所述硅片为经过预处理的P型硅片，所述含铝前驱体与含氧前驱体的流量比为0.5:1；所述沉积在镀膜设备中完成，沉积过程中镀膜设备的功率为8000W，占空比为25:1000；
所述预处理包括依次进行的制绒、磷扩散、使用帝尔激光机台进行激光重掺杂、采用2wt％氢氧化钠溶液和1.5wt％硅酸钠溶液对硅片进行碱蚀刻抛光以及600℃下保温6min；
(2)在460℃、环境压力为1700mtor下使用硅烷和氮气沉积氮化硅层；所述沉积在镀膜设备中完成，沉积过程中镀膜设备的功率为15000W，占空比为60:600；
其中，沉积第一氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为4800:1110；沉积第二氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为6500:1050；沉积第三氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为6500:800。
沉积过程完成后冷却，将石墨舟和镀膜硅片取出卸载，得到所述PERC太阳能电池背钝化膜。
实施例4
本实施例提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)以流量为45000sccm的氮气吹扫硅片280s，然后在370℃、环境压力为1200mtor、氮气气氛下使用三甲基铝以及流量为5700sccm的一氧化二氮在硅片的背面沉积140s后得到氧化铝层，所述硅片为经过预处理的P型硅片，所述含铝前驱体与含氧前驱体的流量比为0.7:1；所述沉积在镀膜设备中完成，沉积过程中镀膜设备的功率为7500W，占空比为22:1000；
所述预处理包括依次进行的制绒、磷扩散、使用帝尔激光机台进行激光重掺杂、采用2wt％氢氧化钠溶液和1.5wt％硅酸钠溶液对硅片进行碱蚀刻抛光以及600℃下保温6min；
(2)在455℃、环境压力为1620mtor下使用硅烷和氮气沉积氮化硅层；所述沉积在镀膜设备中完成，沉积过程中镀膜设备的功率为14500W，占空比为58:600；
其中，沉积第一氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为47001110；沉积第二氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为6180:1050；沉积第三氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为6350:800。
沉积过程完成后冷却，将石墨舟和镀膜硅片取出卸载，得到所述PERC太阳能电池背钝化膜。
实施例5
本实施例提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法除将步骤(1)所述氮气吹扫的流量更改为20000sccm，其余均与实施例1相同。
与实施例1对比可知，减少进舟过程中氮气吹扫过程中氮气的流量，会减缓镀膜设备内的降温过程，进而延长制备PERC太阳能电池背钝化膜的工艺时间。
实施例6
本实施例提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法除将步骤(1)所述氮气吹扫的流量更改为60000sccm，其余均与实施例1相同。
与实施例1对比可知，氮气吹扫流量过大时，致使镀膜表面产生粉尘类的黑斑黑点，增大所述PERC太阳能电池背钝化膜的制备成本。
实施例7
本实施例提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法步骤(1)所述沉积的温度更改为280℃，其余均与实施例1相同。
与实施例1对比可知，降低氧化铝层的沉积温度，会增大氧化铝层和氮化硅层的反应温差，进而延长制备PERC太阳能电池背钝化膜的工艺时间。
实施例8
本实施例提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法除将步骤(2)所述沉积的温度更改为600℃，其余均与实施例1相同。
与实施例1对比可知，升高氮化硅层的沉积温度，会增大氧化铝层和氮化硅层的反应温差，进而延长制备PERC太阳能电池背钝化膜的工艺时间。
实施例9
本实施例提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法除将步骤(2)所述沉积的温度更改为400℃，其余均与实施例1相同。
当氮化硅层的沉积温度为400℃时，镀膜速率严重降低，单位时间内设备产能减半。
实施例10
本实施例提供了一种PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法，所述制备方法步骤(1)所述沉积的温度更改为400℃，其余均与实施例1相同。
与实施例1对比可知，增大氧化铝层的沉积温度会致使氧化铝层沉积钝化失效，影响PERC太阳能电池背钝化膜的性能。
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，所述制备方法除删除步骤(1)所述氮气吹扫的过程，其余均与实施例1相同。
本对比例由氮化硅层沉积温度降温至氧化铝层沉积温度的降温效果图如图2所示。
由图2可知，省略氮气吹扫的过程时，沉积温度由470℃降低至360℃时降温时间增加了192s。因此，与实施例1对比可知，省略进舟过程中氮气吹扫过程，会减缓镀膜设备内的降温过程，进而延长制备PERC太阳能电池背钝化膜的工艺时间。
对比例2
本对比例提供了一种专利CN 112652681A实施例1提供的PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法。
与实施例1对比可知，本对比例提供的PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法中氧化铝层的反应温度为285℃，氮化硅层的反应温度为450℃，氧化铝层与氮化硅层的反应温差高达165℃，所述方法制备PERC太阳能电池背钝化膜的工艺时间过长。
将实施例1-10与对比例1-2制备得到的PERC太阳能电池背钝化膜应用于同种类型的PERC太阳能电池上进行测试。其结果如表1所示。
测试标准：氙灯辐照强度为1000W/m2，测试温度为25℃。
表1
| Uoc | Isc | FF | 转换效率/％ | |
| 实施例1 | 0.6911 | 11.242 | 80.90 | 22.93 |
| 实施例2 | 0.6918 | 11.245 | 80.92 | 22.96 |
| 实施例3 | 0.6905 | 11.238 | 80.88 | 22.89 |
| 实施例4 | 0.6910 | 11.240 | 80.87 | 22.91 |
| 实施例5 | 0.6914 | 11.239 | 80.93 | 22.94 |
| 实施例6 | 0.6913 | 11.238 | 80.95 | 22.94 |
| 实施例7 | 0.6915 | 11.245 | 80.91 | 22.95 |
| 实施例8 | 0.6914 | 11.250 | 80.80 | 22.92 |
| 实施例9 | 0.6911 | 11.242 | 80.90 | 22.93 |
| 实施例10 | 0.6710 | 11.094 | 79.48 | 21.58 |
| 对比例1 | 0.6920 | 11.249 | 80.75 | 22.92 |
| 对比例2 | 0.6926 | 11.248 | 80.80 | 22.93 |
通过分析上述数据可知，本发明提供的PERC太阳能电池背钝化膜在制备过程中虽然缩短了工艺时间，但是应用所述PERC太阳能电池背钝化膜制备得到的PERC太阳能电池仍具有较为优异的转化效率。
综上所述，本发明提供的所述PERC太阳能电池背钝化膜的制备方法通过采用大量氮气吹扫进石墨舟时的硅片，使得镀膜设备中沉积氮化硅层时采用的温度可以在10min之内降低至沉积氧化铝层所用温度，解决了在制备过程中因反应温差过大导致的降温困难的问题，避免了氧化铝层高温沉积钝化失效的风险，实现了PERC太阳能电池背钝化膜的大产能；此外，还通过控制氧化铝层和氮化硅层的沉积温度，降低了制备过程中氧化铝层和氮化硅层的反应温差，从而缩短了制备过程中的降温时间；且制备方法操作简单，灵活性强，便于调节，有利于工业化生产。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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，所述制备方法包括如下步骤：
(1)氮气吹扫硅片，然后使用含铝前驱体与含氧前驱体在硅片的背面沉积氧化铝层；
(2)使用含硅前驱体与含氮前驱体在氧化铝层的基础上沉积至少1层氮化硅层，得到所述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)所述硅片为经过预处理的P型硅片，所述预处理包括依次进行的制绒、扩散、激光二次扩散、刻蚀以及热氧化；
优选地，步骤(1)所述氮气吹扫的氮气流量为25000-50000sccm；
优选地，步骤(1)所述氮气吹扫的时间为240-300s。
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为5500-6000sccm；
优选地，步骤(1)所述含铝前驱体与含氧前驱体的流量比为(0.5-0.85):1。
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(1)所述沉积的温度为360-380℃；
优选地，步骤(1)所述沉积的时间为100-150s；
优选地，步骤(1)所述沉积时的环境压力为900-1300mtor；
优选地，步骤(1)所述沉积在保护性气氛下进行；
优选的，所述保护性气氛所用气体包括氮气和/或惰性气体。
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)所述沉积的温度为450-460℃；
优选地，步骤(2)所述沉积的时间不超过660s；
优选地，步骤(2)所述沉积的环境压力为1500-1700mtor；
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氮气。
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)所述氮化硅层的层数至少为三层；
优选地，由氧化铝层向外依次包括第一氮化硅层、第二氮化硅层和第三氮化硅层。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，沉积第一氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为(4500-4800):1110；
优选地，沉积第二氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为(6000-6500):1050；
优选地，沉积第三氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为(6000-6500):800。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)以流量为25000-50000sccm的氮气吹扫硅片240-300s，然后在360-380℃、环境压力为900-1300mtor、保护性气氛下使用含铝前驱体以及流量为5500-6000sccm的含氧前驱体在硅片的背面沉积氧化铝层，所述硅片为经过预处理的P型硅片，所述预处理包括依次进行的制绒、扩散、激光二次扩散、刻蚀以及热氧化，所述含铝前驱体与含氧前驱体的流量比为(0.5-0.85):1；
(2)在450-460℃、环境压力为1500-1700mtor下，使用含硅前驱体和含氮前驱体由氧化铝层向外依次包括第一氮化硅层、第二氮化硅层和第三氮化硅层；
其中，沉积第一氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为(4500-4800):1110；沉积第二氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为(6000-6500):1050；沉积第三氮化硅层时，含氮前驱体和含硅前驱体的流量比为(6000-6500):800。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的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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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106169510A (zh) * | 2016-09-29 | 2016-11-30 | 无锡尚德太阳能电力有限公司 | 太阳能电池背钝化膜层结构和制备方法 |
| CN107452837A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-08 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种电池片背部钝化工艺 |
| CN108091724A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-29 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种改善perc电池背面界面态的方法及其电池 |
| CN110735130A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-01-31 | 湖南红太阳光电科技有限公司 | 制备背面钝化膜的管式pecvd设备及方法 |
| CN112510100A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-16 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种perc电池的背面钝化膜结构及其制备方法和用途 |
| CN112652681A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-13 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种perc太阳能电池背钝化膜、其制备方法及perc太阳能电池 |
-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106169510A (zh) * | 2016-09-29 | 2016-11-30 | 无锡尚德太阳能电力有限公司 | 太阳能电池背钝化膜层结构和制备方法 |
| CN107452837A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-08 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种电池片背部钝化工艺 |
| CN108091724A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-29 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种改善perc电池背面界面态的方法及其电池 |
| CN110735130A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-01-31 | 湖南红太阳光电科技有限公司 | 制备背面钝化膜的管式pecvd设备及方法 |
| CN112510100A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-16 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种perc电池的背面钝化膜结构及其制备方法和用途 |
| CN112652681A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-13 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种perc太阳能电池背钝化膜、其制备方法及perc太阳能电池 |
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