纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜及其制备方法、以及应用技术

本发明专利技术涉及一种纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜及其制备方法、以及应用。纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法包括如下步骤：在无氧气氛下，加热硅基衬底，直至硅基衬底的温度升至550℃～650℃；然后通入氧气，对硅基衬底的纳米绒面进行热氧化处理，热氧化的温度为550℃～650℃，以在硅基衬底的纳米绒面上形成热氧化层；以及在热氧化层上形成一层氮化硅层，得到纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜。本发明专利技术的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜能够在保证钝化效果的前提下、提高多晶硅的体寿命，有利于应用。

【技术实现步骤摘要】
纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜及其制备方法、以及应用
本专利技术涉及太阳能电池
，特别是涉及一种纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜及其制备方法、以及应用。
技术介绍
太阳能电池，又称光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前途的新型能源。其中，多晶硅太阳能电池是兼具单晶硅电池的高转换效率和长寿命、以及非晶硅薄膜电池的材料制备工艺相对简化等优点的新一代电池。为了提高太阳能电池的转换效率，降低电池表面的光反射，通常在硅基衬底的表面形成叠层减反射膜。为保证钝化效果，传统的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法采用高温(通常大于700℃)热氧化叠加双层或者三层氮化硅工艺。然而，多晶硅经过高温过程后体寿命会有一定程度的衰减，甚至影响后续成品电池的电性能，不利于应用。
技术实现思路
基于此，有必要针对如何在保证钝化效果的前提下、提高多晶硅的体寿命的问题，提供一种能够在保证钝化效果的前提下、提高多晶硅的体寿命的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜及其制备方法、以及应用。一种纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法，包括如下步骤：在无氧气氛下，加热硅基衬底，直至所述硅基衬底的温度升至550℃～650℃；然后通入氧气，对所述硅基衬底的纳米绒面进行热氧化处理，热氧化的温度为550℃～650℃，以在所述硅基衬底的纳米绒面上形成热氧化层；以及在所述热氧化层上形成一层氮化硅层，得到纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜。采用上述纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法得到的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜，由于热氧化的温度为550℃～650℃，比传统的热氧化温度低很多，有利于提高多晶硅的体寿命。同时，硅基衬底的纳米绒面采用单层氮化硅即具有良好的表面减反射的效果。因此，本专利技术的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜能够在保证钝化效果的前提下、提高多晶硅的体寿命，有利于应用。此外，经过上述热氧化处理的热氧化层可以解决太阳能电池的抗PID问题，省去了后清洗阶段的臭氧工艺。而单层氮化硅层具有工艺简单、产能较大等优势，结合上述热氧化层，既能保证钝化，又能最大限度的体现纳米绒面电池的短波优势。有利于纳米级黑硅技术的推广，特别是对于金刚线切割多晶硅片，采用黑硅制绒后，正面采用低温热氧化叠加单层低折射率氮化硅工艺钝化，结合背钝化工艺。电池量产效率可稳定在20％以上，加上低成本的金刚线切割硅片，大大提高了多晶产品的竞争力。在其中一个实施例中，热氧化的时间为600s～1200s，通氧量为1000sccm～2500sccm。还提供一种采用上述的制备方法制备得到的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜，包括：热氧化层，形成于硅基衬底的纳米绒面上；以及氮化硅层，形成于所述热氧化层上；其中，所述氮化硅层的层数为一层。由于上述纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜采用上述纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法制备得到，而热氧化的温度为550℃～650℃，比传统的热氧化温度低很多，有利于提高多晶硅的体寿命。同时，硅基衬底的纳米绒面采用单层氮化硅即具有良好的表面减反射的效果。因此，本专利技术的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜能够在保证钝化效果的前提下、提高多晶硅的体寿命，有利于应用。在其中一个实施例中，所述热氧化层为氧化硅层。在其中一个实施例中，所述热氧化层的厚度为2nm～5nm。在其中一个实施例中，所述氮化硅层的折射率为1.9～2.1。在其中一个实施例中，所述氮化硅层的厚度为70nm～80nm。此外，还提供一种纳米绒面多晶硅电池，包括：硅基衬底，具有纳米绒面；以及上述的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜，所述纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜位于所述硅基衬底的纳米绒面上。上述纳米绒面多晶硅电池中，由于上述纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜采用上述纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法制备得到。而热氧化的温度为550℃～650℃，比传统的热氧化温度低很多，有利于提高多晶硅的体寿命。同时，硅基衬底的纳米绒面采用单层氮化硅即具有良好的表面减反射的效果。因此，本专利技术的纳米绒面多晶硅电池能够在保证钝化效果的前提下、提高多晶硅的体寿命，有利于应用。在其中一个实施例中，所述纳米绒面多晶硅电池为纳米绒面PERC电池。此外，还提供一种纳米绒面多晶硅电池的制备方法，包括上述的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法。上述纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法中，由于热氧化的温度为550℃～650℃，比传统的热氧化温度低很多，有利于提高多晶硅的体寿命。同时，硅基衬底的纳米绒面采用单层氮化硅即具有良好的表面减反射的效果。因此，本专利技术的纳米绒面多晶硅电池的制备方法能够在保证钝化效果的前提下、提高多晶硅的体寿命，有利于应用。附图说明图1为一实施方式的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法的流程图；图2为一实施方式的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。请参见图1，同时请一并结合图2，一实施方式的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法包括如下步骤：S10、在无氧气氛下，加热硅基衬底100，直至硅基衬底100的温度升至550℃～650℃。可以采用惰性气体(如氦气等)吹扫硅基衬底100的纳米绒面110，来除去硅基衬底100的纳米绒面的氧气，之后保持无氧气氛。若不进行除氧操作，直接对硅基衬底100进行加热的操作，此时由于硅基衬底100的温度尚未稳定，容易导致在加热硅基衬底100的过程中纳米绒面100即被氧化，而氧化之后得到的氧化层不均一，容易影响后续成品的电性能。而先对硅基衬底100的纳米绒面110进行除氧之后再加热硅基衬底100，则能够避免上述不良影响，有利于提高后续成品的电性能。此外，在对硅基衬底100的纳米绒面110进行除氧操作之前，亦可对形成纳米绒面110之后的硅基衬底100进行扩散和背面刻蚀的操作。S20、之后通入氧气，对硅基衬底100的纳米绒面110进行热氧化处理，热氧化的温度为550℃～650℃，以在硅基衬底100的纳米绒面110上形成热氧化层。可以将硅基衬底100放入热氧化炉中，在热氧化炉中低温热氧生长一层热氧化层。热氧化层优选为氧化硅层。由于热氧化的温度为550℃～650℃，与传统的热氧化处理的温度相比，本申请的热氧化的温度较低，避免了高温热氧化对多晶硅的体寿命的影响，有利于提高多晶硅的体寿命。较优的，热氧化的时间为600s～1200s，通氧量为1000sccm～2500sccm。当热氧化的温度为550℃～650℃，热氧化的时间为600s～1200s，通氧量为1000sccm～2500sccm时，能够起到最佳的热氧化效果。在硅基衬底100的纳米绒面110上形成的热氧化层210能够起到钝化作用，从而降低结区复合，提高开路电压和产品良率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在无氧气氛下，加热硅基衬底，直至所述硅基衬底的温度升至550℃～650℃；之后通入氧气，对所述硅基衬底的纳米绒面进行热氧化处理，热氧化的温度为550℃～650℃，以在所述硅基衬底的纳米绒面上形成热氧化层；以及在所述热氧化层上形成一层氮化硅层，得到纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜。

【技术特征摘要】
1.一种纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在无氧气氛下，加热硅基衬底，直至所述硅基衬底的温度升至550℃～650℃；之后通入氧气，对所述硅基衬底的纳米绒面进行热氧化处理，热氧化的温度为550℃～650℃，以在所述硅基衬底的纳米绒面上形成热氧化层；以及在所述热氧化层上形成一层氮化硅层，得到纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜。2.根据权利要求1所述的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜的制备方法，其特征在于，热氧化的时间为600s～1200s，通氧量为1000sccm～2500sccm。3.一种采用权利要求1所述的制备方法制备得到的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜，其特征在于，包括：热氧化层，形成于硅基衬底的纳米绒面上；以及氮化硅层，形成于所述热氧化层上；其中，所述氮化硅层的层数为一层。4.根据权利要求3所述的纳米绒面多晶硅电池叠层减反射膜，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，盛健，张淳，
申请(专利权)人：张家港协鑫集成科技有限公司，协鑫集成科技股份有限公司，协鑫集成科技苏州有限公司，苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司，徐州鑫宇光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32