一种降低太阳能单晶PERC电池CID的工艺及太阳能单晶PERC电池制造技术

本发明专利技术属于太阳能电池技术领域。本发明专利技术公开了一种降低太阳能单晶PERC电池CID的工艺，其通过调整背面镀膜工艺，并且不同的背面镀膜工艺与电注入工艺进行匹配，其既能保证具有较高效率，并且还能降低单晶PERC电池CID现象；本发明专利技术还公开了一种太阳能单晶PERC电池，其由上述降低太阳能单晶PERC电池CID的工艺制得。本发明专利技术工艺能够提高钝化膜的质量减少复合，提高单晶PERC电池的看PID性能，还能生成稳定的硼氧氢，降低单晶PERC电池的CID现象。

【技术实现步骤摘要】
一种降低太阳能单晶PERC电池CID的工艺及太阳能单晶PERC电池
本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种降低太阳能单晶PERC电池CID的工艺及太阳能单晶PERC电池。
技术介绍
单、多晶PERC电池都存在较高的LID(LightInducedDegradation，光致衰减)现象与常规的单、多晶电池相比，近年LID得到较好的控制，但是一种新型衰减现象LeTID(LightelevatedTemperatureInducedDegradation，光热衰减，又名电致衰减，简称CID，)被广泛关注，且一些单位要求单晶PERC电池片CID平均值≤1.8％，单片最大值≤2.5％。LID，也就是光致衰减，其衰减速度较快，在几天内就可以达到饱和，衰减的主要原因是硅材料内的硼氧缺陷对，晶体生长方向的差异，导致单晶硅材料间隙氧含量远高于多晶，使得单晶硅电池衰减高于多晶硅电池。PERC电池背面采用了钝化工艺，提高了少子寿命，电池效率大幅度提高,但是硼氧缺陷对造成的光衰也相应的增加；CID光热衰减则比较复杂，此衰减最先发现在多晶上，而后在单晶PERC电池上也发现，而且单晶PERC上的衰减远大于多晶PERC，目前认为CID衰减主要是由氢致衰减、钝化衰减、金属衰减等，所以可通过这3方面来研究并降低单晶PERC电池的CID现象。单晶PERC电池的衰减不能仅仅局限于温度低于50℃条件下的衰减，高温条件下的衰减也应该重视起来，这样才能制备出让客户放心的产品，最终早日实现平价上网。
技术实现思路
r>为了解决上述问题，本专利技术提供了一种通过调整背面镀膜工艺并匹配相应电注入工艺在保证效率的前提下降低太阳能单晶PERC电池CID的工艺，本专利技术还提供了一种太阳能单晶PERC电池。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种降低太阳能单晶PERC电池CID的工艺，包括碱制绒、低压扩散、激光掺杂、湿法刻蚀、氧化退火、ALD双面氧化铝、正面镀膜、背面镀膜、激光开窗、丝网印刷、烧结和电注入等步骤；背面镀膜步骤具体为，1)将通过ALD方式双面沉积氧化铝后的单晶硅片送入到PECVD设备中进行背镀膜工艺；2)制备第一层氧化硅膜：通入硅烷500～1000sccm，笑气5000～7000sccm，射频电源功率为5000～8000W，压力为150～250pa，工艺时间为10～30s；3)制备第二层氮化硅膜：通入氨气9000～12000sccm，硅烷900～1200sccm，射频电源功率为12000～14500W，压力为150～200pa，工艺时间为450～600s；4)制备第三层氮化硅膜：通入氨气4500～6500sccm，硅烷900～1200sccm，射频电源功率为13000～14500W，压力为150～200pa，工艺时间为350～500s；5)制备第四层氮化硅膜：通入氨气2700～3600sccm，硅烷900～1200sccm，射频电源功率为13000～14500W，压力为200～250pa，工艺时间为100～250s。本专利技术所采用的生产路线按照碱制绒、低压扩散、激光掺杂、湿法刻蚀、氧化退火、ALD双面氧化铝、正面镀膜、背面镀膜、激光开窗、丝网印刷烧结、电注入、测试包装步骤完成，本专利技术是通过调整背面镀膜和电注入两个关键工序来实现专利技术目的的。步骤2)中，背面底层氧化铝膜后增加一薄层氧化硅，可以对有一定缺陷的氧化铝膜进行修复完善，提高钝化膜的质量，减少复合；在步骤3)～5)中制备3层氮化硅膜层，3层不同膜厚、折射率氮化硅膜，折射率从低至高，不仅提高对光的吸收，同时最外层较高的折射率，提高了单晶PERC电池抗PID性能；第一层氮化硅膜，氨气的比例较高，可以提高较多的氢，通过电注入的氢，进入到硅片内同硼氧结合，生成稳定态的硼氧氢，降低单晶PERC的CID。作为优选，电注入步骤具体为，a)将经过丝网印刷、烧结后的电池片，叠放入电注入设备中；b)进行电注入处理，电注入温度为150～200℃，电流为2～6A，工艺时间为1500～2500s。作为优选，步骤1)中，控制氧化铝的厚度为2～10nm。作为优选，步骤2)前，先将PECVD设备温度升至450～580℃，升温时间为1000～1200s。作为优选，步骤2)中，射频有效脉宽为90～120ms，无效脉宽为5～10ms。作为优选，步骤3)、4)和5)中，射频有效脉宽为60～90ms，无效脉宽为5～10ms。作为优选，步骤2)中，氧化硅膜的厚度控制在2～3nm；所述步骤3)中，氮化硅膜的厚度控制在40～65nm；所述步骤4)中，氮化硅膜的厚度控制在30～55nm；所述步骤5)中，氮化硅膜的厚度控制在10～25nm。一种太阳能单晶PERC电池，其由上述降低太阳能单晶PERC电池CID的工艺制得。因此，本专利技术具有以下有益效果：(1)背面底层氧化铝膜后增加一薄层氧化硅，可以对有一定缺陷的氧化铝膜进行修复晚上，提高钝化膜的质量，减少复合；(2)3层不同膜厚、折射率氮化硅膜，折射率从低至高，不仅提高对光的吸收，同时最外层较高的折射率，提高了单晶PERC电池片的抗PID性能；(3)第一层氮化硅膜，氨气的比例较高，可以提高较多的氢，通过电注入的氢，进入到硅片内同硼氧结合，生成稳定态的硼氧氢，降低单晶PERC电池片的CID现象。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步的说明。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术中，若非特指，所有的设备和原料均可从市场上购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。实施例1一种降低太阳能单晶PERC电池CID的工艺，包括碱制绒、低压扩散、激光掺杂、湿法刻蚀、氧化退火、ALD双面氧化铝、正面镀膜、背面镀膜、激光开窗、丝网印刷、烧结和电注入等步骤；背面镀膜步骤具体为，1)将通过ALD方式双面沉积氧化铝后的单晶硅片，控制氧化铝的厚度为2～10nm，送入到PECVD设备中进行背镀膜工艺；并将PECVD设备温度升至520℃，升温时间为1000s；2)制备第一层氧化硅膜：通入硅烷800sccm，笑气6500sccm，射频电源功率为7000W，射频有效脉宽为104ms，无效脉宽为6ms，压力为210pa，工艺时间为10s；氧化硅膜的厚度控制在2～3nm；3)制备第二层氮化硅膜：通入氨气10000sccm，硅烷1000sccm，射频电源功率为12500W，射频有效脉宽为80ms，无效脉宽为6ms，压力为200pa，工艺时间为550s；氮化硅膜的厚度控制在50～55nm；4)制备第三层氮化硅膜：通入氨气5400sccm，硅烷900本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低太阳能单晶PERC电池CID的工艺，包括碱制绒、低压扩散、激光掺杂、湿法刻蚀、氧化退火、ALD双面氧化铝、正面镀膜、背面镀膜、激光开窗、丝网印刷、烧结和电注入等步骤，其特征在于：/n所述背面镀膜步骤具体为，/n1）将通过ALD方式双面沉积氧化铝后的单晶硅片送入到PECVD设备中进行背镀膜工艺；/n2）制备第一层氧化硅膜：通入硅烷500～1000sccm，笑气5000～7000sccm，射频电源功率为5000～8000W，压力为150～250pa，工艺时间为10～30s；/n3）制备第二层氮化硅膜：通入氨气9000～12000sccm，硅烷900～1200sccm，射频电源功率为12000～14500W，压力为150～200pa，工艺时间为450～600s；/n4）制备第三层氮化硅膜：通入氨气4500～6500sccm，硅烷900～1200sccm，射频电源功率为13000～14500W，压力为150～200pa，工艺时间为350～500s；/n5）制备第四层氮化硅膜：通入氨气2700～3600sccm，硅烷900～1200sccm，射频电源功率为13000～14500W，压力为200～250pa，工艺时间为100～250s。/n...

【技术特征摘要】
1.一种降低太阳能单晶PERC电池CID的工艺，包括碱制绒、低压扩散、激光掺杂、湿法刻蚀、氧化退火、ALD双面氧化铝、正面镀膜、背面镀膜、激光开窗、丝网印刷、烧结和电注入等步骤，其特征在于：
所述背面镀膜步骤具体为，
1）将通过ALD方式双面沉积氧化铝后的单晶硅片送入到PECVD设备中进行背镀膜工艺；
2）制备第一层氧化硅膜：通入硅烷500～1000sccm，笑气5000～7000sccm，射频电源功率为5000～8000W，压力为150～250pa，工艺时间为10～30s；
3）制备第二层氮化硅膜：通入氨气9000～12000sccm，硅烷900～1200sccm，射频电源功率为12000～14500W，压力为150～200pa，工艺时间为450～600s；
4）制备第三层氮化硅膜：通入氨气4500～6500sccm，硅烷900～1200sccm，射频电源功率为13000～14500W，压力为150～200pa，工艺时间为350～500s；
5）制备第四层氮化硅膜：通入氨气2700～3600sccm，硅烷900～1200sccm，射频电源功率为13000～14500W，压力为200～250pa，工艺时间为100～250s。


2.根据权利要求1所述的一种降低太阳能单晶PERC电池CID的工艺，其特征在于：
所述电注入步骤具体为，
a）将经过丝网印刷、烧结后的电池片，叠放入电注入设备中；
b）进行电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵颖，厉文斌，郑正明，陈健生，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33