[發明專利]一種高效晶體硅太陽電池背面鈍化的方法

有效

• 申請號: 201210457016.6
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102931283A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 盧春暉;侯澤榮;吳俊清;王金偉;崔梅蘭
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團（宜興）邁吉太陽能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術領域

本發明涉及晶體硅太陽能電池背面鈍化工藝的方法，主要應用于晶體硅電池轉化效率提升方面，具體地說是一種高效晶硅電池背面鈍化的方法。

背景技術

太陽能是人類最主要的可再生資源。太陽能以其獨具的優勢，其開發利用最終解決常規能源特別是化石能源短缺、環境污染和溫室效應等問題的有效途徑，是人類立項的替代能源。

光伏晶硅電池是一種把光能轉化成電能的器件，其轉化效率成為該器件最重要的指標。晶硅太陽能電池的效率取得重要的提高的一種方法是對背面進行鈍化，熱氧化技術通過使表面晶化而降低了太陽電池的表面態密度，使太陽能電池的復合速率可以在100cm/s以下PECVD鈍化技術通過氮化硅鈍化膜中的H來鈍化硅片表面懸掛鍵，而使低溫鈍化技術得以實現，SiN背面鈍化的兩種結構是PERC和PERL。這兩種電池在新南威爾士大學研究室的效率可以分別達到22.3%和23.5%。

發明內容

本發明的目的是針對目前電池轉化效率低的問題提出一種新型背面鈍化技術提高電池轉化效率。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種高效晶體硅太陽電池背面鈍化的方法，其特征在于它包括以下步驟：

(1)將已刻蝕的硅片反插入PECVD石墨舟，使電池片發射極面不被鍍膜，送入PECVD爐管；

(2)對爐管抽真空，保持爐內溫度420℃，壓力80mTorr，時間為4min；

(3)對爐管進行預處理，溫度升至450℃，氮氣流量為5slm進行吹掃，后抽真空至壓力為1600mTorr并保持3min；

(4)壓力測試，保證設備內部壓力50mTorr恒定，保持0.2~0.5min；

(5)沉積第一層氮氧化硅膜，溫度為460℃，氨氣流量為2.5~3.8slm，硅烷流量為1100~1800sccm，一氧化二氮流量為500~800sccm,射頻功率6000瓦，持續時間2~5min；

(6)氮氣5slm吹掃30s，抽真空至80mTorr，沉積第二層氮化硅膜，溫度為465℃，氨氣流量為5~8slm，硅烷流量為700~950sccm，射頻功率6000瓦，持續時間3min；

(7)氮氣吹掃冷卻，溫度為420℃，氮氣流量為6~10slm，壓力為10000mTorr，吹掃時間7~10min。

本發明步驟(5)中，沉積第一層氮氧化硅膜使用氨氣流量為3.6slm,硅烷流量為1200sccm，一氧化氮流量為500sccm,射頻功率6000瓦，沉積時間為2.5min。

本發明步驟(6)中沉積第二層氮化硅膜使用氨氣流量為7.8slm，硅烷流量為780sccm，射頻功率6000瓦，沉積時間為3min。

本發明的有益效果：本發明背面鈍化設備可以使用產線任意鍍減反射膜設備完成，不增加額外設備成本，背面鍍上光滑介質膜后增加光在內部的反射，減少光的流失，提升電池短路電流。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步描述。

實施例1。一種高效晶體硅太陽電池背面鈍化的方法，其特征在于它包括以下步驟：(1)將已刻蝕的硅片反插入PECVD石墨舟，使電池片發射極面不被鍍膜，送入PECVD爐管；(2)對爐管抽真空，保持爐內溫度420℃，壓力80mTorr，時間為4min；(3)對爐管進行預處理，溫度升至450℃，氮氣流量為5slm進行吹掃，后抽真空至壓力為1600mTorr并保持3min；(4)壓力測試，保證設備內部壓力50mTorr恒定，保持0.35min；(5)沉積第一層氮氧化硅膜，溫度為460℃，氨氣流量為2.7slm，硅烷流量為1100sccm，一氧化二氮流量為800sccm,射頻功率6000瓦，持續時間5min；(6)氮氣5slm吹掃30s，抽真空至80mTorr，沉積第二層氮化硅膜，溫度為465℃，氨氣流量為6slm，硅烷流量為950sccm，射頻功率6000瓦，持續時間3min；(7)氮氣吹掃冷卻，溫度為420℃，氮氣流量為6slm，壓力為10000mTorr，吹掃時間10min。

實施例2。一種高效晶體硅太陽電池背面鈍化的方法，其特征在于它包括以下步驟：(1)將已刻蝕的硅片反插入PECVD石墨舟，使電池片發射極面不被鍍膜，送入PECVD爐管；(2)對爐管抽真空，保持爐內溫度420℃，壓力80mTorr，時間為4min；(3)對爐管進行預處理，溫度升至450℃，氮氣流量為5slm進行吹掃，后抽真空至壓力為1600mTorr并保持3min；(4)壓力測試，保證設備內部壓力50mTorr恒定，保持0.48min；(5)沉積第一層氮氧化硅膜，溫度為460℃，氨氣流量為3.6slm，硅烷流量為1600sccm，一氧化二氮流量為500sccm,射頻功率6000瓦，持續時間2.5min；(6)氮氣5slm吹掃30s，抽真空至80mTorr，沉積第二層氮化硅膜，溫度為465℃，氨氣流量為7.8slm，硅烷流量為780sccm，射頻功率6000瓦，持續時間3min；(7)氮氣吹掃冷卻，溫度為420℃，氮氣流量為8slm，壓力為10000mTorr，吹掃時間7min。