[發明專利]一種太陽能電池片及其背面PECVD法和應用

在審

• 申請號: 202110760598.4
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113481487A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 宋飛飛;王英杰;任勇;何悅
• 申請（專利權）人: 橫店集團東磁股份有限公司
• 主分類號: C23C16/50
• 分類號: C23C16/50;C23C16/02;C23C16/30;C23C16/34;C23C16/40;H01L31/0216;H01L31/06;H01L31/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王艷齋

本發明提供了一種太陽能電池片及其背面PECVD法和應用。所述背面PECVD法包括以下步驟：(1)吹掃循環：插有硅片的石墨舟進舟前，對爐管循環進行氮氣沖洗和一次抽真空操作；(2)預處理：通入N₂O；(3)鍍膜處理：依次沉積背鈍化膜、氮化硅膜和氧化硅膜，得到經過背面PECVD處理的硅片；(4)氮氣清洗：取出插有硅片的石墨舟，用氮氣清洗爐管。本發明在石墨舟進舟前，提前利用氮氣吹掃清洗和真空沉降的循環的方式減少PECVD爐管內的顆粒數量，之后再進石墨舟，同時在爐管運行過程中保持相對低的氣流量和低氣壓，避免了反應物過量，最終有效地降低了太陽能電池片的EL黑點污染。

技術領域

本發明屬于太陽能電池的技術領域，涉及一種太陽能電池片及其背面PECVD法和應用。

背景技術

晶體硅太陽能電池是目前商業化的主流太陽能電池，包括常規BSF電池，PERC電池以及PERL電池，IBC，Topcon電池；這些電池的制作工藝都會用PECVD設備在表面鍍氮化硅減反射膜；

等離子體增強化學的氣相沉積法(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，PECVD)是借助微波或射頻等使含有薄膜成分原子的氣體電離，在局部形成等離子體，等離子體化學性質活潑，在電場的作用下會發生反應，將所需要沉積的化學物質沉積在基片上。PECVD反應會有部分反應物質沒有沉積在基片，以粉塵和氣體的形式隨著空氣抽離爐管，沒有被抽離的粉塵吸附在爐管上會變成下一次工藝反應中的污染源粘附在硅片上形成污染，EL下顯示為黑點和黑斑的污染；硅片的表面容易形成污染降低太陽能電池片的良率；

目前太陽能單晶PERC電池的流程是制絨、擴散、刻蝕、氧化、背鈍化、PECVD正背膜、激光開槽、絲網印刷、燒結；常規BSF電池的流程是制絨、擴散、刻蝕、PECVD、絲網印刷、燒結；PECVD工序的順序在刻蝕后和熱氧化后，刻蝕后硅片經過HF酸處理，表面脫水干燥，對靜電、灰塵以及污染很敏感，環境不良容易導致黑點黑斑等EL不良；PECVD工序本身是高溫鍍膜，車間溫度高，濕度低，爐管內氧化鋁氮化硅以及碎片粉塵都比較多。到PECVD工序后，硅片正背面都有一層致密的氮化硅膜層保護，即使暴露在灰塵以及污染較高的環境中，也不容易照成污染。所以PECVD工序的工藝對EL黑點污染的控制非常重要。

CN110295358A公開了一種低EL黑斑的PECVD機臺飽和工藝，涉及硅太陽能電池制造領域，所述瑪雅PECVD機臺包括氧化鋁反應倉室、氮化硅反應倉室，氧化鋁反應倉室用于在硅片表面鍍氧化鋁薄膜，氮化硅反應倉室用于在氧化鋁薄膜表面鍍氮化硅薄膜，包括以下步驟：步驟一，真空升溫處理；步驟二，工藝溫度參數設定；步驟三，氣體流量參數設定；步驟四，射頻功率參數設定；步驟五，在步驟二至步驟三的參數設定完成后，保持石墨載板連續進出瑪雅PECVD機臺；步驟六，機臺飽和。

CN110277472A公開了一種PERC電池制作方法，包括將經過氧化處理后的電池片半成品送入反應腔，且僅使其背面與反應腔內的氣體接觸；將所述反應腔抽真空，在設定的壓強下通入保護氣體，并對反應腔進行加熱，直至反應腔內的溫度和真空度達到設定要求后通入反應氣體；利用射頻技術使得反應氣體分子被分解為等離子體，所述等離子體在反應腔運動撞擊在電池片半成品的背面表面上，使得位于所述電池片半成品背面表面上的臟污脫離所述電池片半成品。

上述兩篇文獻都是使用電場加速離子轟擊污染源降低污染源，這種技術對輕微的氣態液體有機物污染效果明顯，對實心的固體顆粒污染源效果較差，因為射頻電源加速離子轟擊的方式很難解決爐管內的固體顆粒污染。在太陽能電池實際生產中，固體氮化硅或者氧化鋁以及硅落粉末等細微顆粒污染源在PECVD工序極易產生EL黑點污染，這樣會降低電池片的A級率。

因此，如何減少太陽能電池中的EL黑點污染，是急需解決的技術問題。

發明內容