[發明專利]利用管式PECVD設備制備背面鈍化膜的方法

有效

• 申請號: 201910344320.1
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110106493B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 李明;趙增超;郭艷;周小榮;吳德軼
• 申請（專利權）人: 湖南紅太陽光電科技有限公司
• 主分類號: C23C16/34
• 分類號: C23C16/34;C23C16/40;C23C16/50;H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;何文紅

本發明提供了一種利用管式PECVD設備制備背面鈍化膜的方法，該方法包括以下步驟：將硅片置于管式PECVD設備中進行恒溫處理、前處理、背面沉積AlOx膜、后處理、在AlOx膜上沉積第一SiNx膜、在第一SiNx膜上沉積第二SiNx膜，完成對背面鈍化膜的制備。本發明方法通過利用管式PECVD設備并改良工藝流程和工藝參數即可實現PERC電池背面鈍化膜的制備，不僅有利于提高舊產線或舊設備的利用率，同時還具有設備投資成本低、維護頻率低、制備成本低等優點，且由此制得的太陽電池也具有較高的光電轉換效率，對于實現PERC電池的廣泛應用具有十分重要的意義。

技術領域

本發明屬于太陽能電池工藝技術領域，涉及一種利用管式PECVD設備制備背面鈍化膜的方法。

背景技術

PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)，即鈍化發射極和背面電池，最早在1983年由澳大利亞科學家Martin Green提出，目前已成為太陽能電池新一代的常規電池。PERC通過在電池的背面添加一個電介質鈍化層，最大化跨越P-N結的電勢梯度，有效減少硅片背面少數載流子復合速率，降低背面的發射率，增加長波段太陽光的吸收，使得電池效率有了大的提升；并且由于鈍化層的介入，電池片的翹曲度也得到了一定的改善。PERC核心工藝——背面鈍化膜的制備，直接影響背鈍化效果的好壞。目前主流技術是在硅片背面制備AlOx/SiNx疊層結構，AlOx膜具有優異的背鈍化效果，SiNx膜起到保護AlOx膜的作用。

現有背面鈍化膜的制備方法主要有兩種：一種是用板式PECVD設備一次性完成AlOx/SiNx疊層的制備；另一種是用ALD設備和管式PECVD分別完成AlOx膜和SiNx膜的制備。這些制備方法中存在的主要缺點有：1、板式PECVD設備昂貴，維護頻率高，制造成本高，制備AlOx膜過程中所消耗的工藝氣體多；2、ALD設備和管式PECVD設備的方式，需要兩種設備，即兩道工序，設備成本高，工藝復雜。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種設備投資成本低、維護頻率低、制備成本低的利用管式PECVD設備制備背面鈍化膜的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種利用管式PECVD設備制備背面鈍化膜的方法，包括以下步驟：

S1、將硅片置于管式PECVD設備的爐管中，將爐管恒溫至270℃～320℃；

S2、往管式PECVD設備的爐管中通入NH₃，開啟中頻電源，對硅片進行前處理；

S3、往管式PECVD設備的爐管中通入N₂O和三甲基鋁，開啟中頻電源，在步驟S2中經前處理后的硅片背面沉積AlOx膜；

S4、將管式PECVD設備的爐管升溫到420℃～470℃，同時在升溫過程中通入NH₃和N₂O，開啟中頻電源，對步驟S3中沉積有AlOx膜的硅片進行后處理；

S5、往管式PECVD設備的爐管中通入SiH₄和NH₃，開啟中頻電源，在步驟S4中經后處理后的AlOx膜上沉積第一SiNx膜；

S6、往管式PECVD設備的爐管中通入SiH₄和NH₃，開啟中頻電源，在步驟S5中的第一SiNx膜上沉積第二SiNx膜，完成對背面鈍化膜的制備。

上述的制備方法，進一步改進的，所述步驟S2中，所述前處理的工藝條件為：NH₃流量3500sccm～7000sccm，爐管內壓力200Pa～230Pa，溫度270℃～320℃，中頻功率4000W～8000W，時間15s～45s。