适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺。它解决了现有制备工艺比较复杂，耗电量大，制备的成本比较高，并且单层氮化硅减反射膜硅太阳能电池的反射率还是很高，返工率也较高等技术问题。本适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，包括如下步骤：a、对晶体硅片进行清洗制绒、扩散和刻蚀；b、将步骤a中完成的晶体硅片通过装卸片系统装到石墨舟上，将其放入管式PECVD进行预沉积和清洗；c、将步骤b中完成的晶体硅片用管式PECVD沉积；d、将步骤c中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积；e、将步骤d中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积；f、通过装卸片系统对石墨舟的晶体硅片进行冷却，并将其取下。本发明专利技术具有产品性能高的优点。

Applicable to coating antireflection film layer of polysilicon solar cells

The present invention provides a coating process for three layers antireflection coating of polycrystalline silicon solar cells. It solves the existing preparation process is complex, large power consumption, the production cost is relatively high, and the reflectivity of single silicon nitride antireflection film silicon solar cell is very high, the rework rate is higher and other technical problems. This is suitable for coating antireflection film three layer of polysilicon solar battery, which comprises the following steps: A, the crystal silicon cleaning texturing, diffusion and etching; B, crystalline silicon wafers in step a completed by loading and unloading system fitted to the graphite boat and put it into the tube PECVD and pre deposition cleaning; C, tube PECVD for deposition of crystalline silicon wafers in step B complete; D, crystalline silicon wafers in step C complete with tube type PECVD again e, the crystal silicon deposition; step d the tube again PECVD deposition; F, cooling by crystalline silicon wafers to Shi Mozhou film handling system, and remove it. The invention has the advantages of high product performance.

【技术实现步骤摘要】
适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺
本专利技术属于太阳能电池
，涉及一种适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺。
技术介绍
太阳能电池是一种将太阳光能转化为电能的半永久性物理电池，随着化石能源的极度消耗，产生的能源枯竭以及日益严重的温室效应，人类对新型清洁能源的需求变得越来越迫切。在气候条件变化和自然能源短缺的情况下，光伏发电越来越受到各个国家的重视，在现阶段，无论是电池的理论研究还是实验研发的电池性能，都取得了很大的进展，电池性能提高到了难以想象的水平。实验室中的单晶硅和多晶硅的转换效率分别达到了25％和20.5％，远远超过了过去认为的20％，在不产生新的污染的同时，成本的降低使太阳能电池得到了更为广泛的应用，目前已经达到了大规模的产业化水平。随着市场行情的变化和美欧一些国家的高标准高要求，使得近期整个光伏行业对这一领域正在进行着深入的研究和探讨，为了满足市场日益严峻的高标准高质量要求，全球光伏行业正在进行着物美价廉的质量军备竞赛，这就对光伏技术提出了更高的要求和创新的思路。经检索，如中国专利文献公开了一种晶体硅太阳能电池片减反射膜制备工艺【申请号：201110241595.6；公开号：CN102306680B】。这种晶体硅太阳能电池片减反射膜制备工艺，包括化学清洗及表面织构、扩散、周边刻蚀、沉积减反射膜、丝网印刷电极和烧结几个步骤，其特征是：所述沉积减反射膜步骤具有三步工序，1、表面氢钝化，工艺时间为180秒；2、制作附氮膜：同时通入氨气硅烷，所述制作附氮膜时硅烷氨气比为1：10，形成25-28纳米附氮的氮化硅薄膜，工艺时间为400秒；3、制作附硅膜：同时通入氨气硅烷，所述通入氨气硅烷时，硅烷氨气比为1：5，形成55-58纳米附硅的氮化硅膜，工艺时间为500秒；PECVD采用管式，射频发生器采用脉冲方式，频率为40KHz，温度为400-460℃，压强为160Pa-200Pa。该专利中公开的制备工艺虽然可实现减反射膜的制作，但是，该制备工艺比较复杂，耗电量大，制备的成本比较高，并且单层氮化硅减反射膜硅太阳能电池的反射率还是很高，返工率也较高，因此，设计出一种适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，该镀膜工艺具有产品性能高的特点。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，包括如下步骤：a、对晶体硅片进行清洗制绒、扩散和刻蚀，通过臭氧发生装置在晶体硅片表面生成一层1-2nm的SiO2氧化膜；b、将步骤a中完成的晶体硅片通过装卸片系统装到石墨舟上，将其放入管式PECVD进行预沉积和清洗，通过NH3电离的H+轰击硅片对其表面进行清洗；c、将步骤b中完成的晶体硅片用管式PECVD沉积，得到第一层折射率为2.35-2.50的高折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.0-4.5slm，硅烷流量1050-1150sccm，压强1650-1750mTor，射频功率6500-7500wart，占空比50：500ms，镀膜时间100-120s；d、将步骤c中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第二层折射率为2.08-2.13的中折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.5-5.0slm，硅烷流量950-1050sccm，压强1650-1750mTor，射频功率7000-8000wart，占空比50：500ms，镀膜时间150-180s；e、将步骤d中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第三层折射率为1.98-2.03的低折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量5.0-6.0slm，硅烷流量750-850sccm，压强1650-1750mTor，射频功率8000-9000wart，占空比50：500ms，镀膜时间280-330s；f、通过装卸片系统对石墨舟的晶体硅片进行冷却，并将其取下。采用以上工艺，通过管式PECVD沉积高中低折射率组成的三层二氧化硅减反射膜，较常规折射率在2.02—2.08的低折射率减反射膜而言，在既能满足电池的转换效率不受影响的同时又能达到组件抗PID的效果以及保证了电池片的可靠性，更可以使得镀膜颜色变得更加均匀，有效的减少和降低了返工率；还可以在不影响电池性能及组件制作工艺和系统架构工艺的情况下，有效的改善光伏系统的衰减趋势，延长组件的寿命；与传统高折射率减反射膜工艺相比，成品转换率提升0.05％以上，成品开路电压提升0.5mV，短路电流提升15mA左右；即使是在双85(温度85度，相对湿度85％)测试条件下进行抗PID测试，其组件衰减功率也得到了大幅度的下降，仅为0.7％—0.9％，延长了组件的使用寿命，产品性能高。所述步骤b和f中的装卸片系统包括机架，机架中部设置有安装板，安装板与一能带动其上下移动的升降机构相连，安装板上固定有能使石墨舟倾斜放置的放置板，机架上部依次设置有供料装置和取放装置。装卸片系统的工作原理如下：将石墨舟倾斜放在放置板上，通过升降机构带动安装板上下移动，安装板带动放置板上下移动，放置板带动石墨舟上下移动，使其位于所需位置，通过供料装置提供硅片，通过取放装置将硅片装入石墨舟中，操作方便。所述升降机构包括支架、导轨、滑块、齿条、齿轮和伺服电机，支架固定在机架中部，导轨竖直固定在支架上，滑块设置在导轨上，滑块上螺纹连接有螺杆，螺杆一端能与导轨相抵靠，螺杆另一端和手轮相连，齿条竖直固定在支架上，伺服电机固定在滑块上，伺服电机的输出轴水平设置，齿轮固定在伺服电机的输出轴端部，且齿轮与齿条相啮合，安装板固定在滑块上；导轨上还具有刻度线。当需要调节放置板的位置时，控制伺服电机的输出轴转动，伺服电机的输出轴带动齿轮转动，齿轮与齿条逐渐啮合使滑块沿着导轨上下移动，滑块带动安装板上下移动，安装板带动放置板上下移动，使其移动到所需位置，转动螺杆将滑块固定在导轨上，从而可调节放置板的位置。所述供料装置包括安装架、转动轴和转盘，安装架固定在机架上部，转动轴水平设置在安装架上，转动轴一端与一能带动其转动的动力机构相连，转动轴另一端和转盘相连，转盘上固定有若干定位板，定位板上通过可拆卸结构设置有用于储存硅片的储料件，储料件包括基板、左侧板和右侧板，左侧板固定在基板上，右侧板通过连杆固定在左侧板上，左侧板与右侧板之间水平设置有若干转轴，转轴一端和左侧板上部相连，转轴另一端和右侧板上部相连，转轴中部和分隔片上部相连，分隔片下部为活动端，相邻两活动端之间通过弹性的连接条相连，相邻两分隔片之间形成用于储存硅片的储存部；基板上设置有能使活动端展开的驱动结构，驱动结构包括第一气囊、第二气囊、输气管和第一气泵，第一气囊固定在分隔片上端，且分隔片上端的两侧均分布有第一气囊，第二气囊固定在分隔片下端，且分隔片下端的两侧均分布有第二气囊，第一气囊的容积小于第二气囊的容积，第一气囊和第二气囊均能与硅片相接触，输气管一端和第一气囊相连通，输气管另一端和第二气囊相连通，输气管中部通过连管和第一气泵相连通；基板上还设有限位结构，限位结构包括安装块、驱动电机、连接绳、本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，包括如下步骤：a、对晶体硅片进行清洗制绒、扩散和刻蚀，通过臭氧发生装置在晶体硅片表面生成一层1‑2nm的SiO2氧化膜；b、将步骤a中完成的晶体硅片通过装卸片系统装到石墨舟上，将其放入管式PECVD进行预沉积和清洗，通过NH3电离的H+轰击硅片对其表面进行清洗；c、将步骤b中完成的晶体硅片用管式PECVD沉积，得到第一层折射率为2.35‑2.50的高折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.0‑4.5slm，硅烷流量1050‑1150sccm，压强1650‑1750mTor，射频功率6500‑7500wart，占空比50：500ms，镀膜时间100‑120s；d、将步骤c中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第二层折射率为2.08‑2.13的中折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.5‑5.0slm，硅烷流量950‑1050sccm，压强1650‑1750mTor，射频功率7000‑8000wart，占空比50：500ms，镀膜时间150‑180s；e、将步骤d中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第三层折射率为1.98‑2.03的低折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量5.0‑6.0slm，硅烷流量750‑850sccm，压强1650‑1750mTor，射频功率8000‑9000wart，占空比50：500ms，镀膜时间280‑330s；f、通过装卸片系统对石墨舟的晶体硅片进行冷却，并将其取下。...

【技术特征摘要】
1.适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，包括如下步骤：a、对晶体硅片进行清洗制绒、扩散和刻蚀，通过臭氧发生装置在晶体硅片表面生成一层1-2nm的SiO2氧化膜；b、将步骤a中完成的晶体硅片通过装卸片系统装到石墨舟上，将其放入管式PECVD进行预沉积和清洗，通过NH3电离的H+轰击硅片对其表面进行清洗；c、将步骤b中完成的晶体硅片用管式PECVD沉积，得到第一层折射率为2.35-2.50的高折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.0-4.5slm，硅烷流量1050-1150sccm，压强1650-1750mTor，射频功率6500-7500wart，占空比50：500ms，镀膜时间100-120s；d、将步骤c中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第二层折射率为2.08-2.13的中折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量4.5-5.0slm，硅烷流量950-1050sccm，压强1650-1750mTor，射频功率7000-8000wart，占空比50：500ms，镀膜时间150-180s；e、将步骤d中完成的晶体硅片用管式PECVD再次沉积，得到第三层折射率为1.98-2.03的低折射率氮化硅减反射膜，其中，PECVD参数设置为：氨气流量5.0-6.0slm，硅烷流量750-850sccm，压强1650-1750mTor，射频功率8000-9000wart，占空比50：500ms，镀膜时间280-330s；f、通过装卸片系统对石墨舟的晶体硅片进行冷却，并将其取下。2.根据权利要求1所述的适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，所述步骤b和f中的装卸片系统包括机架，机架中部设置有安装板，安装板与一能带动其上下移动的升降机构相连，安装板上固定有能使石墨舟倾斜放置的放置板，机架上部依次设置有供料装置和取放装置。3.根据权利要求2所述的适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，所述升降机构包括支架、导轨、滑块、齿条、齿轮和伺服电机，支架固定在机架中部，导轨竖直固定在支架上，滑块设置在导轨上，滑块上螺纹连接有螺杆，螺杆一端能与导轨相抵靠，螺杆另一端和手轮相连，齿条竖直固定在支架上，伺服电机固定在滑块上，伺服电机的输出轴水平设置，齿轮固定在伺服电机的输出轴端部，且齿轮与齿条相啮合，安装板固定在滑块上；导轨上还具有刻度线。4.根据权利要求2所述的适用于多晶太阳电池三层减反射膜的镀膜工艺，其特征在于，所述供料装置包括安装架、转动轴和转盘，安装架固定在机架上部，转动轴水平设置在安装架上，转动轴一端与一能带动其转动的动力机构相连，转动轴另一端和转盘相连，转盘上固定有若干定位板，定位板上通过可拆卸结构设置有用于储存硅片的储料件，储料件包括基板、左侧板和右侧板，左侧板固定在基板上，右侧板通过连杆固定在左侧板上，左侧板与右侧板之间水平设置有若干转轴，转轴一端和左侧板上部相连，转轴另一端和右侧板上部相连，转轴中部和分隔片上部相连，分隔片下部为活动端，相邻两活动端之间通过弹性的连接条相连，相邻两分隔片之间形成用于储存硅片的储存部；基板上设置有能使活动端展开的驱动结构，驱动结构包括第一气囊、第二气囊、输气管和第一气泵，第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱金浩，蒋剑波，朱世杰，许布，陈珏荣，
申请(专利权)人：浙江光隆能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33