CN115148853A - 一种管式单面氧化铝镀膜方法、perc电池及光伏组件 - Google Patents

一种管式单面氧化铝镀膜方法、perc电池及光伏组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种管式单面氧化铝镀膜方法、PERC电池及光伏组件，所述管式单面氧化铝镀膜方法包括如下步骤：(1)对PERC硅片进行加热升温并进行抽真空处理；(2)对步骤(1)处理后的PERC硅片进行预供气处理，再恒压通气处理；(3)对步骤(2)处理后PERC硅片进行PECVD法单面氧化铝镀膜；(4)通入氮气清洗步骤(3)处理后PERC硅片，完成所述管式单面氧化铝镀膜；步骤(2)所述预供气处理的气体包括氮气和铝源，所述恒压通气处理的气体包括笑气、氮气和铝源。本发明适用于管式单面氧化铝制备PERC电池，改善了管式单面氧化铝的黑点黑块污染，减少了太阳能电池的EL不良，提升了电池片生产的良品率。

Description

一种管式单面氧化铝镀膜方法、PERC电池及光伏组件
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种管式单面氧化铝镀膜方法，尤其涉及一种管式单面氧化铝镀膜方法、PERC电池及光伏组件。
背景技术
随着高效晶体硅太阳能电池技术的快速发展，人们对晶硅太阳能单晶电池的EL(Electroluminescent，电致发光)质量要求越来越高。新型高效的电池也伴随着较高的技术成本，因此，降低EL不良率也是降低度电成本的有效途径之一。
PERC(Passivated Emitter Rear Cell，发射极及背面钝化)电池是从早期的电池技术升级，通过在常规背电场结构的基础上增加背面钝化层，降低了少数载流子的复合，提升了电池的转换效率，是目前应用广泛的太阳能电池。
电池片除了自身缺陷外，其在制造生产过程中也极易引入各种缺陷造成电池EL测试不良，导致良品率下降。单晶电池片EL黑点黑块一直是行业内电池片EL不良的前三位，严重影响了电池片生产良率、效率和组件整体EL。
CN 112599633A公开了一种降低EL黑点不良的方法，所述方法通过调整电池片在背抛光后的工艺顺序来缩短将硅片暴露在外部环境的时间，背抛光后，提前对硅片完成背钝化ALD工艺，从而达到避免硅片严重污染，减少EL黑点不良的目的。
CN 110295358A公开了一种低EL黑斑的PECVD(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，等离子体增强化学的气相沉积)机台饱和工艺，涉及硅太阳能电池制造领域，所述玛雅PECVD机台包括氧化铝反应仓室、氮化硅反应仓室，氧化铝反应仓室用于在硅片表面镀氧化铝薄膜，氮化硅反应仓室用于在氧化铝薄膜表面镀氮化硅薄膜，包括以下步骤：步骤一，真空升温处理；步骤二，工艺温度参数设定；步骤三，气体流量参数设定；步骤四，射频功率参数设定；步骤五，在步骤二至步骤三的参数设定完成后，保持石墨载板连续进出玛雅PECVD机台；步骤六，机台饱和，在上述参数条件下，饱和玛雅PECVD机台1小时，具备不影响玛雅PECVD机台产量，不需要改造设备的前提下降低由于玛雅PECVD机台保养而产生的EL黑斑黑点问题。
以上技术方案中从背抛光后的工艺顺序和玛雅板式PECVD设备的饱和工艺来减少EL黑点不良的问题，但是不能解决管式单面氧化铝设备制造电池片的黑点黑块问题。
因此，如何提供一种PERC电池片的制备方法来改善管式单面氧化铝设备中生产出的黑点黑块，是太阳能电池制造技术领域待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法、PERC电池及光伏组件，适用于管式单面氧化铝制备PERC电池，改善了管式单面氧化铝的黑点黑块污染，减少了太阳能电池的EL不良，提升了电池片生产的良品率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，所述管式单面氧化铝镀膜方法包括如下步骤：
(1)对PERC硅片进行加热升温并进行抽真空处理；
(2)对步骤(1)处理后的PERC硅片进行预供气处理，再恒压通气处理；
(3)对步骤(2)处理后PERC硅片进行PECVD法单面氧化铝镀膜；
(4)通入氮气清洗步骤(3)处理后PERC硅片，完成所述管式单面氧化铝镀膜；
步骤(2)所述预供气处理的气体包括氮气和铝源，所述恒压通气处理的气体包括笑气、氮气和铝源。
本发明通过在PECVD法沉积单面氧化铝前设置预供气处理，降低了炉管内的粉尘颗粒造成PERC电池的EL黑点黑块污染；通过设置恒压通气步骤，可以去除部分硅片表面上残留的灰尘，进一步减少了PERC电池的EL黑点黑块污染，从而改善了管式单面氧化铝的黑点黑块污染，减少了太阳能电池的EL不良，提升了电池片生产的良品率。
PERC电池的制备包括：
制绒-扩散-SE(Selective Emitter，选择性发射极)-刻蚀-氧化-单面氧化铝-背膜-正膜-背激光-丝网。
本发明所提供的管式单面氧化铝镀膜方法适用于PERC电池制备过程中氧化与背膜之间的单面氧化铝过程，适用于管式单面氧化铝镀膜设备。
本发明所述PERC硅片插在石墨舟上，为经过制绒、扩散、SE、刻蚀、氧化处理的半成品PERC电池。
所述铝源包括三甲基铝。
优选地，步骤(1)所述加热升温的设定温度为280～350℃，例如可以是280℃、300℃、320℃、340℃或350℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
当设定温度大于350℃时，氧化铝沉积速度过快，氧化铝膜层容易偏厚，黑点黑块比例会明显上升；当设定温度小于280℃，氧化铝沉积速度过慢，氧化铝膜层容易偏薄，黑点黑块比例也会明显上升。
优选地，步骤(1)所述抽真空处理后的压力为15Pa以下，例如可以是0.5Pa、1Pa、5Pa、10Pa或15Pa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述加热升温到设定温度后再进行抽真空处理。
优选地，步骤(1)所述抽真空处理时的VAT蝶阀开度为90％以下，例如可以是10％、60％、70％、80％或90％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为40～80％。
本发明所述VAT蝶阀为一种精确控制蝶阀，普遍使用于PECVD镀膜中，当VAT蝶阀开度大于90％时，炉管内抽真空效果变差，粉尘残留变多，黑点黑块比例会明显上升。
优选地，步骤(1)所述抽真空处理的时间为460～560s，例如可以是460s、500s、520s、540s或560s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述预供气处理时氮气的流量为1800～2800sccm，例如可以是1800sccm、2000sccm、2200sccm、2500sccm、2700sccm或2800sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述预供气处理时铝源的流量为40～80sccm，例如可以是40sccm、45sccm、50sccm、60sccm、70sccm或80sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述预供气处理的温度为280～350℃，例如可以是280℃、300℃、320℃、340℃或350℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述预供气处理的时间为10～30s，例如可以是10s、15s、20s、25s或30s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述预供气处理的气体压力为15Pa以下，例如可以是0.5Pa、1Pa、5Pa、10Pa或15Pa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述预供气处理时的VAT蝶阀开度为90％以下，例如可以是10％、60％、70％、80％或90％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为40～80％。
优选地，步骤(2)所述恒压的压力为150～220Pa，例如可以是150Pa、160Pa、180Pa、200Pa或220Pa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述恒压通气时笑气的流量为5500～6500sccm，例如可以是5500sccm、5700sccm、5900sccm、6100sccm、6300sccm或6500sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述恒压通气时氮气的流量为1800～2800sccm，例如可以是1800sccm、2000sccm、2200sccm、2500sccm、2700sccm或2800sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述恒压通气时铝源的流量为40～80sccm，例如可以是40sccm、45sccm、50sccm、60sccm、70sccm或80sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述恒压通气的温度为280～350℃，例如可以是280℃、300℃、320℃、340℃或350℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述恒压通气的时间为20～50s，例如可以是20s、25s、30s、40s、45s或50s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
当恒压通气的时间小于20s，气体流量没有稳定，氧化铝膜层容易偏薄，黑点黑块比例会明显上升；当恒压通气的时间大于50s时，通气时间过长，氧化铝膜层容易偏厚，黑点黑块比例也会明显上升。
优选地，步骤(2)所述恒压通气时的VAT蝶阀开度为90％以下，例如可以是10％、60％、70％、80％或90％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为40～80％。
优选地，步骤(3)所述PECVD法单面氧化铝镀膜过程中包括通入笑气、氮气和铝源。
优选地，所述笑气的流量为5500～6500sccm，例如可以是5500sccm、5700sccm、5900sccm、6100sccm、6300sccm或6500sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
当笑气的流量小于5500sccm时，氧化铝沉积速度过慢，氧化铝膜层容易偏薄，黑点黑块比例会明显上升；当笑气的流量大于6500sccm时，氧化铝沉积速度过快，氧化铝膜层容易偏厚，黑点黑块比例也会明显上升。
优选地，所述氮气的流量为1800～2800sccm，例如可以是1800sccm、2000sccm、2200sccm、2500sccm、2700sccm或2800sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述三甲基铝的流量为40～80sccm，例如可以是40sccm、45sccm、50sccm、60sccm、70sccm或80sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
当铝源的流量大于80sccm时，氧化铝沉积速度过快，氧化铝膜层容易偏厚，黑点黑块比例会明显上升；当三甲基铝的流量小于40sccm时，氧化铝沉积速度过慢，氧化铝膜层容易偏薄，黑点黑块比例也会明显上升。
优选地，步骤(3)所述镀膜的射频功率为5000～8000w，例如可以是5000w、5500w、6000w、7000w、7500w或8000w，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
当射频功率大于8000w时，氧化铝沉积速度过快，氧化铝膜层容易偏厚，黑点黑块比例会明显上升；当射频功率小于5000W时，氧化铝沉积速度过慢，氧化铝膜层容易偏薄，黑点黑块比例也会明显上升。
优选地，步骤(3)所述镀膜时的气体压力为150～220Pa，例如可以是150Pa、160Pa、180Pa、200Pa或220Pa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述镀膜的时间为100～200s，例如可以是100s、120s、150s、180s或200s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述镀膜时的温度为280～350℃，例如可以是280℃、300℃、320℃、340℃或350℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述镀膜时的VAT蝶阀开度为90％以下，例如可以是10％、60％、70％、80％或90％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为40～80％。
优选地，步骤(4)所述通入氮气的流量为10000～30000sccm，例如可以是10000sccm、15000sccm、20000sccm、25000sccm、27000sccm或30000sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(4)所述清洗时的气体压力为15Pa以下，例如可以是0.5Pa、1Pa、5Pa、10Pa或15Pa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(4)所述清洗的温度为280～350℃，例如可以是280℃、300℃、320℃、340℃或350℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(4)所述清洗的时间为240～340s，例如可以是240s、280s、300s、320s或340s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(4)所述清洗时的VAT蝶阀开度为90％以下，例如可以是10％、60％、70％、80％或90％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为40～80％。
作为本发明第一方面所述管式单面氧化铝镀膜方法的一种优选技术方案，所述管式单面氧化铝镀膜方法包括如下步骤：
(1)对PERC硅片进行加热升温至设定温度280～350℃后，进行抽真空处理460～560s，VAT蝶阀开度为90％以下，所述抽真空处理后的压力为15Pa以下；
(2)对步骤(1)处理后的PERC硅片在温度为280～350℃、气体压力为15Pa以下和VAT蝶阀开度为90％以下的条件下进行预供气处理10～30s，预供气处理包括通入流量为1800～2800sccm的氮气和流量为40～80sccm的铝源，再在温度为280～350℃、VAT蝶阀开度为90％以下、恒压150～220Pa的条件下通气20～50s，所述通气的气体包括流量为5500～6500sccm的笑气、流量为1800～2800sccm的氮气和流量为40～80sccm的铝源；
(3)对步骤(2)处理后PERC硅片进行射频功率为5000～8000w的PECVD法单面氧化铝镀膜100～200s，镀膜时的气体压力为150～220Pa，温度为280～350℃，VAT蝶阀开度为90％以下，镀膜过程中通入流量为5500～6500sccm的笑气、流量为1800～2800sccm的氮气和流量为40～80sccm的铝源；
(4)在温度为280～350℃、VAT蝶阀开度为90％以下和气体压力为15Pa以下的条件下，通入流量为10000～30000sccm氮气进行清洗步骤(3)处理后PERC硅片240～340s，完成所述管式单面氧化铝镀膜。
第二方面，本发明提供了一种PERC电池，所述PERC电池包括PERC硅片和PERC硅片表面的单层氧化铝膜，所述单层氧化铝膜采用如第一方面所述管式单面氧化铝镀膜方法制备得到。
第三方面，本发明提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括如第二方面所述的PERC电池。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明通过在PECVD法沉积单面氧化铝前设置预供气处理，降低了炉管内的粉尘颗粒造成PERC电池的EL黑点黑块污染；通过设置恒压通气步骤，可以去除部分硅片表面上残留的灰尘，进一步减少了PERC电池的EL黑点黑块污染，从而改善了管式单面氧化铝的黑点黑块污染，减少了太阳能电池的EL不良，提升了电池片生产的良品率。
(2)本发明通过优化了三甲基铝和笑气的流量、恒压时间、温度和蝶阀开度等参数，大大降低了PERC电池制造过程中出现的黑点黑块的比例，提高了产品良率。
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
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，所述管式单面氧化铝镀膜方法包括如下步骤：
(1)对PERC硅片进行加热升温至设定温度300℃后，进行抽真空处理500s，VAT蝶阀开度为65％，所述抽真空处理后的压力为10Pa；
(2)对步骤(1)处理后的PERC硅片在温度为300℃、气体压力为10Pa和VAT蝶阀开度为65％的条件下，进行预供气处理20s，预供气处理的方式为通入流量为2300sccm的氮气和流量为45sccm的三甲基铝，再在温度为300℃、VAT蝶阀开度为65％、恒压190Pa的条件下通气30s，所述通气的气体为流量为5800sccm的笑气、流量为2300sccm的氮气和流量为45sccm的三甲基铝；
(3)对步骤(2)处理后PERC硅片进行射频功率为7000w的PECVD法单面氧化铝镀膜150s，镀膜时的气体压力为190Pa，温度为300℃，VAT蝶阀开度为65％，镀膜过程中通入流量为5800sccm的笑气、流量为2300sccm的氮气和流量为45sccm的三甲基铝；
(4)在温度为300℃、VAT蝶阀开度为65％和气体压力为10Pa的条件下，通入流量为20000sccm氮气对步骤(3)处理后PERC硅片进行清洗300s，完成所述管式单面氧化铝镀膜。
实施例2
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，所述管式单面氧化铝镀膜方法包括如下步骤：
(1)对PERC硅片进行加热升温至设定温度280℃后，进行抽真空处理560s，VAT蝶阀开度为80％，所述抽真空处理后的压力为12Pa；
(2)对步骤(1)处理后的PERC硅片在温度为350℃、气体压力为15Pa和VAT蝶阀开度为80％条件下进行预供气处理30s，预供气处理的方式为通入流量为1800sccm的氮气和流量为40sccm的三甲基铝，再在温度为280℃、VAT蝶阀开度为80％、恒压220Pa的条件下通气20s，所述通气的气体为流量为6500sccm的笑气、流量为2800sccm的氮气和流量为80sccm的三甲基铝；
(3)对步骤(2)处理后PERC硅片进行射频功率为5000w的PECVD法单面氧化铝镀膜200s，镀膜时的气体压力为220Pa，温度为280℃，VAT蝶阀开度为80％，镀膜过程中通入流量为6500sccm的笑气、流量为2800sccm的氮气和流量为80sccm的三甲基铝的条件下；
(5)在温度为350℃、VAT蝶阀开度为80％和气体压力为15Pa的条件下，通入流量为10000sccm氮气对步骤(3)处理后PERC硅片进行清洗340s，完成所述管式单面氧化铝镀膜。
实施例3
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，所述管式单面氧化铝镀膜方法包括如下步骤：
(1)对PERC硅片进行加热升温至设定温度350℃后，进行抽真空处理460s，VAT蝶阀开度为40％，所述抽真空处理后的压力为15Pa；
(2)对步骤(1)处理后的PERC硅片在温度为280℃、气体压力为12Pa和VAT蝶阀开度为40％的条件下，进行预供气处理10s，预供气处理的方式为通入流量为2800sccm的氮气和流量为80sccm的三甲基铝，再在温度为350℃、VAT蝶阀开度为40％、恒压150Pa的条件下通气50s，所述通气的气体为流量为5500sccm的笑气、流量为1800sccm的氮气和流量为40sccm的三甲基铝；
(3)对步骤(2)处理后PERC硅片进行射频功率为8000w的PECVD法单面氧化铝镀膜100s，镀膜时的气体压力为150Pa，温度为350℃，VAT蝶阀开度为40％，镀膜过程中通入流量为5500sccm的笑气、流量为1800sccm的氮气和流量为40sccm的三甲基铝的条件下；
(4)在温度为280℃、VAT蝶阀开度为40％和气体压力为12Pa的条件下，通入流量为30000sccm氮气对步骤(3)处理后PERC硅片进行清洗240s，完成所述管式单面氧化铝镀膜。
实施例4
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(2)所述恒压通气的时间为10s。
实施例5
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(2)所述恒压通气的时间为60s。
实施例6
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)的VAT蝶阀开度为100％。
实施例7
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)的VAT蝶阀开度为90％。
实施例8
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)的VAT蝶阀开度为30％。
实施例9
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)的温度为380℃。
实施例10
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)的温度为250℃。
实施例11
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(3)所述笑气的流量为5000sccm。
实施例12
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(3)所述笑气的流量为7000sccm。
实施例13
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(3)所述三甲基铝的流量为20sccm。
实施例14
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(3)所述三甲基铝的流量为100sccm。
实施例15
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(3)所述射频功率为4500w。
实施例16
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(3)所述射频功率为8500w。
实施例17
本实施例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在步骤(2)所述预供气的方式为通入流量为5800sccm的笑气、流量为2300sccm的氮气和流量为45sccm的三甲基铝。
对比例1
本对比例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在不进行步骤(2)中的预供气处理。
对比例2
本对比例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在不进行步骤(2)中的恒压通气处理。
对比例3
本对比例提供了一种管式单面氧化铝镀膜方法，与实施例1的区别仅在不进行步骤(2)。
将按照上述管式单面氧化铝镀膜方法制备得到的PERC电池，同批次的进行1000片PERC电池的EL黑点黑块测试，A品率仅代表去除EL黑点黑块降级比例后的比例，测试结果如下表1所示。
表1
Figure BDA0003728163850000141
Figure BDA0003728163850000151
由表1中的数据可以得出如下结论：
(1)从实施例1-3可知，本发明提供的方法改善了管式单面氧化铝的黑点黑块污染，减少了太阳能电池的EL不良，提升了电池片生产的良品率。
(2)从实施例4、5与实施例1的比较可知，当步骤(2)恒压通气的时间超过优选范围时，电池的EL不良率提高，电池生产的良品率降低。
(3)从实施例6与实施例1的比较可知，当VAT蝶阀开度大于90％时，电池的EL不良率提高，电池生产的良品率降低。从实施例7、8与实施例1的比较可知，当蝶阀开度在40～80％的优选范围时，更有利于改善管式单面氧化铝的黑点黑块污染，减少太阳能电池的EL不良，提升电池片生产的良品率。
(4)从实施例9、10与实施例1的比较可知，当步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)的温度超过优选范围时，电池的EL不良率提高，电池生产的良品率降低。
(5)从实施例11、12与实施例1的比较可知，当步骤(3)笑气的流量超过优选范围时，电池的EL不良率提高，电池生产的良品率降低。
(6)从实施例13、14与实施例1的比较可知，当步骤(3)三甲基铝的流量超过优选范围时，电池的EL不良率提高，电池生产的良品率降低。
(7)从实施例15、16与实施例1的比较可知，当步骤(3)所述射频功率超过优选范围时，电池的EL不良率提高，电池生产的良品率降低。
(8)从实施例17与实施例1的比较可知，当步骤(2)所述预供气处理中通入笑气，电池的EL不良率提高，电池生产的良品率降低。
(9)从对比例1-3与实施例1的比较可知，本发明通过在PECVD法沉积单面氧化铝前设置预供气处理，降低了炉管内的粉尘颗粒造成PERC电池的EL黑点黑块污染；通过设置恒压通气步骤，可以去除部分硅片表面上残留的灰尘，进一步减少了PERC电池的EL黑点黑块污染，从而改善了管式单面氧化铝的黑点黑块污染，减少了太阳能电池的EL不良，提升了电池片生产的良品率。
综上所述，本发明通过在PECVD法沉积单面氧化铝前设置预供气处理，降低了炉管内的粉尘颗粒造成PERC电池的EL黑点黑块污染；通过设置恒压通气步骤，可以去除部分硅片表面上残留的灰尘，进一步减少了PERC电池的EL黑点黑块污染；通过优化了三甲基铝和笑气的流量、恒压时间、温度和蝶阀开度等参数，大大降低了PERC电池制造过程中出现的黑点黑块的比例；从而改善了管式单面氧化铝的黑点黑块污染，减少了太阳能电池的EL不良，提升了电池片生产的良品率。
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)

1.一种管式单面氧化铝镀膜方法，其特征在于，所述管式单面氧化铝镀膜方法包括如下步骤：
(1)对PERC硅片进行加热升温并进行抽真空处理；
(2)对步骤(1)处理后的PERC硅片进行预供气处理，再恒压通气处理；
(3)对步骤(2)处理后的PERC硅片进行PECVD法单面氧化铝镀膜；
(4)通入氮气清洗步骤(3)处理后的PERC硅片，完成所述管式单面氧化铝镀膜；
步骤(2)所述预供气处理的气体包括氮气和铝源；
步骤(2)所述恒压通气处理的气体包括笑气、氮气和铝源。
2.根据权利要求1所述的管式单面氧化铝镀膜方法，其特征在于，步骤(1)所述加热升温的设定温度为280～350℃；
优选地，步骤(1)所述抽真空处理后的压力为15Pa以下；
优选地，步骤(1)所述加热升温到设定温度后再进行抽真空处理；
优选地，步骤(1)所述抽真空处理时的VAT蝶阀开度为90％以下，优选为40～80％；
优选地，步骤(1)所述抽真空处理的时间为460～560s。
3.根据权利要求1或2所述的管式单面氧化铝镀膜方法，其特征在于，步骤(2)所述预供气处理时氮气的流量为1800～2800sccm；
优选地，步骤(2)所述预供气处理时铝源的流量为40～80sccm；
优选地，步骤(2)所述预供气处理的温度为280～350℃；
优选地，步骤(2)所述预供气处理的时间为10～30s；
优选地，步骤(2)所述预供气处理的气体压力为15Pa以下；
优选地，步骤(2)所述预供气处理时的VAT蝶阀开度为90％以下，优选为40～80％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的管式单面氧化铝镀膜方法，其特征在于，步骤(2)所述恒压通气的压力为150～220Pa；
优选地，步骤(2)所述恒压通气时笑气的流量为5500～6500sccm；
优选地，步骤(2)所述恒压通气时氮气的流量为1800～2800sccm；
优选地，步骤(2)所述恒压通气时铝源的流量为40～80sccm；
优选地，步骤(2)所述恒压通气的温度为280～350℃；
优选地，步骤(2)所述恒压通气的时间为20～50s；
优选地，步骤(2)所述恒压通气时的VAT蝶阀开度为90％以下，优选为40～80％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的管式单面氧化铝镀膜方法，其特征在于，步骤(3)所述PECVD法单面氧化铝镀膜的过程中包括通入笑气、氮气和铝源；
优选地，所述笑气的流量为5500～6500sccm；
优选地，所述氮气的流量为1800～2800sccm；
优选地，所述铝源的流量为40～80sccm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的管式单面氧化铝镀膜方法，其特征在于，步骤(3)所述镀膜的射频功率为5000～8000w；
优选地，步骤(3)所述镀膜时的气体压力为150～220Pa；
优选地，步骤(3)所述镀膜的时间为100～200s；
优选地，步骤(3)所述镀膜时的温度为280～350℃；
优选地，步骤(3)所述镀膜时的VAT蝶阀开度为90％以下，优选为40～80％。
7.根据权利要求1-6任一项所述的管式单面氧化铝镀膜方法，其特征在于，步骤(4)所述通入氮气的流量为10000～30000sccm；
优选地，步骤(4)所述清洗时的气体压力为15Pa以下；
优选地，步骤(4)所述清洗的温度为280～350℃；
优选地，步骤(4)所述清洗的时间为240～340s；
优选地，步骤(4)所述清洗时的VAT蝶阀开度为90％以下，优选为40～80％。
8.根据权利要求1-7任一项所述的管式单面氧化铝镀膜方法，其特征在于，所述管式单面氧化铝镀膜方法包括如下步骤：
(1)对PERC硅片进行加热升温至设定温度280～350℃后，进行抽真空处理460～560s，VAT蝶阀开度为90％以下，所述抽真空处理后的压力为15Pa以下；
(2)对步骤(1)处理后的PERC硅片在温度为280～350℃、气体压力为15Pa以下和VAT蝶阀开度为90％以下的条件下进行预供气处理10～30s，预供气处理包括通入流量为1800～2800sccm的氮气和流量为40～80sccm的铝源，再在温度为280～350℃、VAT蝶阀开度为90％以下、恒压150～220Pa的条件下通气20～50s，所述通气的气体包括流量为5500～6500sccm的笑气、流量为1800～2800sccm的氮气和流量为40～80sccm的铝源；
(3)对步骤(2)处理后PERC硅片进行射频功率为5000～8000w的PECVD法单面氧化铝镀膜100～200s，镀膜时的气体压力为150～220Pa，温度为280～350℃，VAT蝶阀开度为90％以下，镀膜过程中通入流量为5500～6500sccm的笑气、流量为1800～2800sccm的氮气和流量为40～80sccm的铝源；
(4)在温度为280～350℃、VAT蝶阀开度为90％以下和气体压力为15Pa以下的条件下，通入流量为10000～30000sccm氮气进行清洗步骤(3)处理后PERC硅片240～340s，完成所述管式单面氧化铝镀膜。
9.一种PERC电池，其特征在于，所述PERC电池包括PERC硅片和PERC硅片表面的单层氧化铝膜，所述单层氧化铝膜采用如权利要求1-8任一项所述管式单面氧化铝镀膜方法制备得到。
10.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括如权利要求9所述的PERC电池。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102856174A (zh) * 2012-09-19 2013-01-02 英利能源（中国）有限公司 氮化硅的膜制备方法、具有氮化硅膜的太阳能电池片及其制备方法
CN113322451A (zh) * 2021-05-28 2021-08-31 横店集团东磁股份有限公司 一种perc电池的氧化铝钝化膜及其沉积方法和应用
CN113481487A (zh) * 2021-07-06 2021-10-08 横店集团东磁股份有限公司 一种太阳能电池片及其背面pecvd法和应用
CN113782639A (zh) * 2021-09-10 2021-12-10 平煤隆基新能源科技有限公司 一种降低晶硅太阳能电池el绕镀脏污的pecvd工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102856174A (zh) * 2012-09-19 2013-01-02 英利能源（中国）有限公司 氮化硅的膜制备方法、具有氮化硅膜的太阳能电池片及其制备方法
CN113322451A (zh) * 2021-05-28 2021-08-31 横店集团东磁股份有限公司 一种perc电池的氧化铝钝化膜及其沉积方法和应用
CN113481487A (zh) * 2021-07-06 2021-10-08 横店集团东磁股份有限公司 一种太阳能电池片及其背面pecvd法和应用
CN113782639A (zh) * 2021-09-10 2021-12-10 平煤隆基新能源科技有限公司 一种降低晶硅太阳能电池el绕镀脏污的pecvd工艺

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Denomination of invention: A tubular single-sided aluminum oxide coating method, PERC battery and photovoltaic module

Effective date of registration: 20231102

Granted publication date: 20230728

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

Pledgor: HENGDIAN GROUP DMEGC MAGNETICS Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980063485