一种抗PID膜系设计方法技术

技术编号:13167990 阅读:68 留言:0更新日期:2016-05-10 12:57
本发明专利技术公开了一种抗PID膜系设计方法,即在刻蚀工序后利用PECVD设备在硅片表面镀SiO2/Si3N4组合膜系的设计方法,其具体实施步骤如下:A:在刻蚀后的硅片表面沉积第一层超高折射率的Si3N4薄膜;B:第一步沉积后,再沉积第二层高折射率的Si3N4薄膜;C:第二步沉积后,再沉积第三层低折射率的Si3N4薄膜;D:第三步沉积后,再沉积第四层SiO2薄膜。即可制备出所需性能的SiO2\Si3N4组合膜系。本发明专利技术的有益效果是降低电池片表面反射率,提高电池片转换效率,又能达到组件抗PID效果,从而延长组件使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶娃太阳能制造领域,具体地涉及一种抗PID膜系设计方法
技术介绍
在晶体娃太阳能电池的生产过程中,用管式阳CVD形成的氮化娃、二氧化娃等膜 系结构,具有很好的减反射和纯化效果,大大地提高了太阳能电池的平均转换效率。但太阳 能电池组件在实际使用过程中,由于受到环境温度、湿度、光照强度等因素的影响,导致组 件功率的急剧衰减。PID(Potential Induced Degradation)-般指电池板组件封装材料里 面的钢离子在极端条件下幼日温度85°C,相对湿度为85%,组件外框接地,且施加反向1000V 电压)移动至电池片表面造成电池片失效的一种效应。根据目前报道的实验结果认为,光伏 组件的PID现象主要与玻璃、电池和胶膜有较大关系。因此如何降低PID效应,重点从送Η 个方面着手研究。 目前较常用的抗PID膜系为高折射率的SisN4膜(折射率在2. 15左右),或者Si〇2/ SisN4组合膜系。高折射率的SisN4膜,减反效果相对较差,制备成电池片后,一般转换效率 会损失0. 1 - 0. 2%。而Si〇2/Si3N4组合膜系,需要对膜系进行优化设计。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在刻蚀后的娃片表面锥Si化/SisN4组合膜系的设计方 法,达到抗PID的效果。 本专利技术所采用的技术解决方案是在刻蚀工序后,利用PECVD设备在娃片表面锥 Si化/SisN4组合膜系,其具体实施步骤如下: A ;在刻蚀后的娃片表面沉积第一层超高折射率的SisN4薄膜,NHs流量为5. 5±2slm, SiH*流量为 1S00±SOsccm,功率为 63〇0 ~67〇Ow,压强为 17〇0± lOOmtorr,时间为 100±Ss, 膜厚为10 ±2皿,折射率为2. 25 + 0. 01 ; B ;第一步沉积后,再沉积第二层高折射率的SisN4薄膜,NHs流量为6. 5±2slm,SiH4流 量为 1300±80sccm,功率为 6300 ~6700W,压强为 1600±100mtorr,时间为 120 + 5S,膜厚 为 12±2nm,折射率为 2. 13 + 0. 01 ; C ;第二步沉积后,再沉积第Η层低折射率的SisN4薄膜,NHs流量为7. 5±2slm,SiH4流 量为600±SOsccm,功率为6300~6700W,压强为1600± lOOmtorr,时间为500±5s,膜厚为 50±2nm,折射率为 2. 02 + 0. 01 ; D ;第Η步沉积后,再沉积第四层Si〇2薄膜,成0流量为4±1.5slm,SiH4流量为 1100±80sccm,功率为 5800 ~6200W,压强为 1600±100mtorr,时间为 80±5s,膜厚为 7±2nm,折射率为 1. 54 + 0. 01。 即可制备出所需性能的Si〇2\Si^组合膜系。 本专利技术的有益效果是降低电池片表面反射率,提高电池片转换效率,又能达到组 件抗PID效果,从而延长组件使用寿命。【附图说明】 图1本专利技术提供的抗PID膜系设计的结构示意图。 图2本专利技术提供的实施方式中电池片反射率对比图。【具体实施方式】 下面结合附图1对本专利技术的提供技术解决方案作进一步详细说明。 在本【具体实施方式】中,利用多晶娃片采用选择性发射极制备工艺,先后经过酸式 制绒、扩散、喷蜡、湿法刻蚀工艺后,利用PECVD设备采用高折射率和组合膜系两种实验方 案在娃片表面锥膜。在娃片表面采用常规工艺制备高折射率膜。在娃片表面锥Si化/SisN4 组合膜系,其具体实施步骤如下: A ;在刻蚀后的娃片表面沉积第一层超高折射率的SisN4薄膜,NHs流量为5. Islm,SiH4 流量为1850sccm,功率为6500w,压强为1650mtorr,时间为100s,膜厚为9皿,折射率为 2. 25 ; B ;第一步沉积后,再沉积第二层高折射率的SisN4薄膜,NHs流量为6. 7slm,SiH4流量 为1300sccm,功率为6500W,压强为leOOmtorr,时间为120s,膜厚为13nm,折射率为2. 13 ; C ;第二步沉积后,再沉积第Η层低折射率的SisN4薄膜,NHs流量为7. 2slm,SiH4流量 为eOOsccm,功率为6500W,压强为leOOmtorr,时间为500s,膜厚为50nm,折射率为2. 02 ; D ;第Η步沉积后,再沉积第四层Si〇2薄膜,成0流量为4slm,SiH4流量为llOOsccm,功 率为6000W,压强为leOOmtorr,时间为80s,膜厚为7皿,折射率为1. 54。即可制备出所需性 能的Si〇2\Si3N4组合膜系。再晶娃丝网印巧Ij、烧结工艺制备出太阳能电池片。 通过对采用高折射率膜和组合膜系的实验样品进行反射率测试,测试结果如附图 2所示。上述实验结果表明组合膜系的反射率低,具有降低电池片表面反射率的作用。 通过对上述两种实验方案制备的电池片进行组件封装,在双85条件下,施加反向 偏压1000V,96小时后进行抗PID实验测试,其实验结果下表所示。实验结果表明,采用本 专利技术提供的组合膜系的设计方案制备的电池片具有良好的抗PID效果。【主权项】1. 一种抗PID膜系设计方法,其特征在于按照如下工艺步骤实施: A:在刻蚀后的硅片表面沉积第一层超高折射率的Si3N4薄膜,; B:第一步沉积后,再沉积第二层高折射率的Si3N4薄膜; C:第二步沉积后,再沉积第三层低折射率的Si3N4薄膜; D:第三步沉积后,再沉积第四层Si02薄膜。2. 根据权利要求1所述的一种抗PID膜系设计方法,其特征在于:步骤A中PECVD的 工艺参数順3流量为5. 5±2slm,31!14流量为1800±80sccm,功率为6300~6700w,压强为 1700±100mtorr,时间为 100±5s,膜厚为 10±2nm,折射率为 2. 25±0. 01。3. 根据权利要求1所述的一种抗PID膜系设计方法,其特征在于:步骤B中PECVD的 工艺参数順3流量为6. 5±2slm,31!14流量为1300±80sccm,功率为6300~6700w,压强为 1600±100mtorr,时间为 120±5s,膜厚为 12±2nm,折射率为 2. 13±0. 01。4. 根据权利要求1所述的一种抗PID膜系设计方法,其特征在于:步骤C中PECVD的 工艺参数順3流量为7. 5±2slm,31!14流量为600±80sccm,功率为6300~6700w,压强为 1600±100mtorr,时间为 500±5s,膜厚为 50±2nm,折射率为 2. 02±0. 01。5. 根据权利要求1所述的一种抗PID膜系设计方法,其特征在于:步骤D中PECVD的 工艺参数队0流量为4±1. 5slm,31!14流量为1100±80sccm,功率为5800~6200w,压强为 1600±100mtorr,时间为 80±5s,膜厚为 7±2nm,折射率为 1. 54±0. 01。【专利摘要】本专利技术公开了一种抗PID膜系设计方法,即在刻蚀工序后利用PECVD设备在硅片表面镀SiO2/Si3N4组合膜系的设计方法,其具体实施步骤如下:A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗PID膜系设计方法,其特征在于按照如下工艺步骤实施:A:在刻蚀后的硅片表面沉积第一层超高折射率的Si3N4薄膜,;B:第一步沉积后,再沉积第二层高折射率的Si3N4薄膜;C:第二步沉积后,再沉积第三层低折射率的Si3N4薄膜;D:第三步沉积后,再沉积第四层SiO2薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵丽艳徐杰
申请(专利权)人:浙江鸿禧能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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