WO2019076065A1 - Perc电池背面氮化硅多层膜的制备方法 - Google Patents

Perc电池背面氮化硅多层膜的制备方法 Download PDF

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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the second layer of silicon nitride film has a thickness of 50 to 100 nm, an n value of 2.20 to 2.30, a SiH 4 800 to 1200 sccm, a NH 3 3000 to 6000 sccm, a pressure of 1700 mtorr, and an RF power of 5000 to 9000 watts.

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Abstract

本发明涉及太阳能电池制备技术领域，尤其涉及一种 PERC 电池背面氮化硅多层膜的制备方法，对电池硅片的背面依次进行制绒、扩散、洗磷、背钝化沉积、退火、电池背面镀氮化硅膜、电池正面镀氮化硅、激光和印刷烧结，电池背面镀氮化硅膜采用双层或多层氮化硅镀膜，且内层的折射率低于外层的折射率，n 值表示折射率。本发明的 PERC 电池背面氮化硅多层膜的制备方法，采用背面氮化硅多层膜形式，增加背面光的反射率，有效提升了光的吸收，对短路电流有明显的增益，提高了电池片的效率。

Description

PERC电池背面氮化硅多层膜的制备方法 技术领域
本发明涉及太阳能电池制备技术领域，尤其涉及一种PERC电池背面氮化硅多层膜的制备方法。
背景技术
PERC技术，即钝化发射极背面接触，通过在太阳能电池背面形成钝化层，可大幅降低背表面电学复合速率，形成良好的内部光学背反射机制，提升电池的开路电压、短路电流，从而提升电池的转换效率。
PERC太阳能电池具有工艺简单，成本较低，且与现有电池生产线兼容性高的优点，是新开发出来的一种高效太阳能电池，得到了业界的广泛关注，有望成为未来高效太阳能电池的主流方向。
常规硅太阳能电池的生产，PERC硅太阳能电池生产步骤如下：1、提供一P型硅基板，首先进行清洗；2、在P型硅基板上采用三氯氧化磷(POCl3)液态源扩散法来形成反向导电型的N型扩散层(N型发射极)；3、在形成扩散层之后，用氢氟酸进行蚀刻，去除扩散产生的硅片截面边缘的PN结；4、在正面N型扩散层上淀积SiNx，形成介电层，在背面淀积AlOx/SiNx，形成钝化层；5、在PERC硅太阳能电池背面上的钝化层进行激光开窗；6、在电池正面上的介电层上进行丝网印刷，并干燥正面银浆，形成正面电极，在P型基板背面穿孔的钝化层上进行丝网印刷，并干燥背面银浆，形成背面电极；7、共烧，使电极充分干燥，同时形成良好电接触。
目前，PERC技术上背面氮化硅目前主要采用单层膜技术，背面反射率正常只能做到35％左右。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了能够提高背面反射率，本发明提供一种PERC电池背面氮化硅多层膜的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PERC电池背面氮化硅多层膜的制备方法，对电池硅片的背面依次进行制绒、扩散、洗磷、背钝化沉积、退火、电池背面镀氮化硅膜、电池正面镀氮化硅、激光和印刷烧结，电池背面镀氮化硅膜采用双层或多层氮化硅镀膜，且内层的折射率低于外层的折射率，n值表示折射率。
进一步具体地，所述电池背面镀氮化硅膜采用双层氮化硅镀膜，第二层氮化硅膜的n值大于第一层氮化硅膜的n值。
所述电池背面镀氮化硅膜采用多层氮化硅镀膜，第一层氮化硅膜厚度为50～100nm，n值为2.0～2.03，采用SiH 4400～800sccm，NH 36000～10000sccm，压力1700mtorr，射频功率5000～9000瓦。
第二层氮化硅膜厚度为50～100nm，n值为2.20～2.30，采用SiH 4800～1200sccm，NH 33000～6000sccm，压力1700mtorr，射频功率5000～9000瓦。
第三层氮化硅膜的n值大于第二层氮化硅膜的n值，依次类推。
本发明的有益效果是，本发明的PERC电池背面氮化硅多层膜的制备方法，采用背面氮化硅多层膜形式，增加背面光的反射率，有效提升了光的吸收，对短路电流有明显的增益，提高了电池片的效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，是本发明实施例一，一种PERC电池背面氮化硅多层膜的制备方法，对电池硅片的背面依次进行制绒、扩散、洗磷、背钝化沉积、退火、电池背面镀氮化硅膜、电池正面镀氮化硅、激光和印刷烧结，电池背面镀氮化硅膜采用双层氮化硅镀膜，第二层氮化硅膜的n值大于第一层氮化硅膜的n值。
具体双层膜如下：
第一层氮化硅膜厚度为50～100nm，n值为2.0～2.03，采用SiH 4400～800sccm(立方厘米/分钟)，NH 36000～10000sccm(立方厘米/分钟)，压力1700mtorr(毫托)，射频功率5000～9000瓦。
第二层氮化硅膜厚度为50～100nm，n值为2.20～2.30，采用SiH 4800～1200sccm，NH 33000～6000sccm，压力1700mtorr(毫托)，射频功率5000～9000瓦。
本实施例与现有技术单层膜对比的技术效果
  Uoc Isc Rs Rsh FF NCell
单层膜 668.7 9.833 1.76 88 80.59％ 21.72％
双层膜 668.4 9.855 1.71 97 80.72％ 21.79％
差值 0.3 -0.022 0.05 -9 -0.13％ -0.07％
表1
表1中Uoc表示开路电压，Isc表示短路电流(越大越好)，Rs表示串联电阻(越小越好)，Rsh表示并联电阻(越大越好)，FF表示填充因子(越大越好)，NCell表示电池片的效率(越高越好)。
结合表1，能够得出：采用背面氮化硅双层膜，效率能提升0.07％，短路电流有22mA的明显提升。
结合图1从反射率曲线图来看，采用背面双层膜结构，背面反射率在500～900nm范围内有明显的提升。
本发明实施例二，一种PERC电池背面氮化硅多层膜的制备方法，对电池硅 片的背面依次进行制绒、扩散、洗磷、背钝化沉积、退火、电池背面镀氮化硅膜、电池正面镀氮化硅、激光和印刷烧结，电池背面镀氮化硅膜采用三层氮化硅镀膜，
具体三层膜如下：
第一层氮化硅膜厚度为50～100nm，n值为2.0～2.03，采用SiH 4400～800sccm(立方厘米/分钟)，NH 36000～10000sccm(立方厘米/分钟)，压力1700mtorr(毫托)，射频功率5000～9000瓦。
第二层氮化硅膜厚度为50～100nm，n值为2.20～2.30，采用SiH 4800～1200sccm，NH 33000～6000sccm，压力1700mtorr(毫托)，射频功率5000～9000瓦。
第三层氮化硅膜厚度为50～100nm，n值为2.35～2.40，采用SiH 41000～1200sccm，NH 33500～5000sccm，压力1600mtorr(毫托)，射频功率5000～9000瓦。
采用背面氮化硅三层膜，效率能提升0.1％，短路电流有30mA的明显提升。背面反射率在500～900nm范围内有明显的提升。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

  1. 一种PERC电池背面氮化硅多层膜的制备方法，对电池硅片的背面依次进行制绒、扩散、洗磷、背钝化沉积、退火、电池背面镀氮化硅膜、电池正面镀氮化硅、激光和印刷烧结，其特征在于：电池背面镀氮化硅膜采用双层或多层氮化硅镀膜，且内层的折射率低于外层的折射率，n值表示折射率
  2. 如权利要求1所述的PERC电池背面氮化硅多层膜的制备，其特征在于：所述电池背面镀氮化硅膜采用双层氮化硅镀膜，第二层氮化硅膜的n值大于第一层氮化硅膜的n值。
  3. 如权利要求1所述的PERC电池背面氮化硅多层膜的制备，其特征在于：所述电池背面镀氮化硅膜采用多层氮化硅镀膜，第一层氮化硅膜厚度为50～100nm，n值为2.0～2.03，采用SiH 4400～800sccm，NH 36000～10000sccm，压力1700mtorr，射频功率5000～9000W。
    第二层氮化硅膜厚度为50～100nm，n值为2.20～2.30，采用SiH 4800～1200sccm，NH 33000～6000sccm，压力1700mtorr，射频功率5000～9000W。
    第三层氮化硅膜的n值大于第二层氮化硅膜的n值，依次类推。
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