一种提高电池转化效率的PECVD机台钝化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种提高电池转化效率的PECVD机台钝化工艺，将氮化硅腔体内的工艺带速设为210

【技术实现步骤摘要】
一种提高电池转化效率的PECVD机台钝化工艺


[0001]本专利技术属于硅太阳能电池制造
，具体涉及一种提高电池转化效率的PECVD机台钝化工艺。

技术介绍

[0002]PERC技术，即钝化发射极背面接触，通过在硅太阳能电池背面形成钝化层，可大幅降低背表面电学复合速率，形成良好的内部光学背反射机制，提升电池的开路电压、短路电流，从而提升电池的转换效率。
[0003]PERC太阳能电池的核心是在硅片的背光面镀一层氧化铝薄膜和一层氮化硅薄膜覆盖，以对硅钝化，现有的广泛应用于规模化生产的氧化铝沉积技术主要有两种：一种是等离子体增强化学气相沉积（PECVD），另一种是原子层沉积（ALD）。其中，PECVD所占市场份额最大，且在电池生产中不仅可用于氮化硅的沉积，而且沉积氧化铝并覆以氮化硅可以在不同腔体的同一工序中完成；而ALD技术虽然沉积膜的质量比PECVD更佳，但该技术需要在生产线上额外增加一套PECVD设备，用于氮化硅的沉积，因此设备投入成本高。
[0004]其中，钝化的效果直接影响到电池的转换效率，所以，为解决上述问题，开发一种提高电池转化效率的PECVD机台钝化工艺很有必要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种提高电池转化效率的PECVD机台钝化工艺，无需对设备进行改进，只需通过对PECVD机台氮化硅腔体的膜层结构进行调整，实现提高电池转换效率的目的。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：一种提高电池转化效率的PECVD机台钝化工艺，包括PECVD机台，所述PECVD机台包括氧化铝腔体和氮化硅腔体，所述氧化铝腔体用于对硅片镀氧化铝膜，所述氮化硅腔体用于对硅片镀氮化硅膜，氮化硅膜覆盖于氧化铝膜表面，还包括以下步骤：（a）硅片经过制绒、扩散、SE激光、刻蚀、退火工艺后，进入PECVD机台的氧化铝腔体和氮化硅腔体，依次镀氧化铝膜和氮化硅膜，其中氧化铝腔体工艺不变；（b）将氮化硅腔体内的工艺带速设为210-250cm/min，腔体温度设为350-450℃，工艺压强设为0.23-0.27mbar；（c）将氮化硅腔体内第一根气路的氨气流量设为500-650sccm，硅烷流量设为300-400sccm，将氮化硅腔体内第二根气路的氨气流量设为500-650sccm，硅烷流量设为200-300sccm，将氮化硅腔体内第三、四、五根气路的氨气流量设为600-800sccm，硅烷流量设为150-250sccm；将第六根气路左中右三段氨气的流量分别设置为0-250sccm、0-700sccm、0-250sccm；左中右三段硅烷的流量分别设置为0-100sccm、0-250sccm、0-100sccm；（d）将氮化硅腔体内六根气路的微波功率设为3800W，占空比设为8/9；（e）将硅片背面朝上放置于镀膜的长方形石墨载板上，依次进入氧化铝腔体、氮化硅腔
体分别镀氧化铝膜、氮化硅膜。
[0007]所述PECVD机台可以采用玛雅背镀机台。
[0008]所述硅片可以采用P型单晶硅片或者多晶硅片。
[0009]所述石墨载板可以采用长6片、宽4片共装载24片硅片的长方形石墨载板。
[0010]由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：（1）本申请仅需在原有PECVD机台上，通过综合优化氮化硅仓膜层结构，即可实现PECVD背钝化机台提高电池片转换效率的目的，无需设备投入，节约成本；（2）本申请中PECVD背钝化机台的氧化铝腔体工艺不变，仅需改进氮化硅腔体内的膜层结构，将其由原来的2+3+1模式改为1+1+3+1模式，改善氮化硅膜的致密性，以增加对硅片的钝化效果，保证制备出来的PERC太阳能电池的电池转换效率较原工艺有所提高，工艺简单，容易实现；（3）与现有工艺相比，本申请的电池转换效率较原工艺有0.04%以上的提升，可积极推动PERC电池的技术创新和规模化生产，具有较好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
[0011]下面通过实施例，对本专利技术的技术方案做进一步具体的说明。
[0012]应理解，玛雅PECVD机台可以单独镀氧化铝膜，可以单独镀氮化硅膜，也可以同时先镀氧化铝膜后镀氮化硅膜。
[0013]应理解，现有工艺条件下，PERC太阳能电池背面氮化硅膜厚度一般为60-100nm，本专利技术工艺是在保证不改变氮化硅膜厚度的前提下，通过改变工艺参数，实现PECVD背钝化机台提效。
[0014]下面通过实施例和对比例，对本专利技术的技术方案做进一步具体的说明。
[0015]实施例：采用本专利技术工艺（1）使用电阻率为0.4-1.1Ω
•
cm的166mm
×
166mm规格的P型单晶硅片，通过常规制绒、扩散、SE激光、刻蚀、退火后，采用德国玛雅PECVD机台依次镀氧化铝膜和氮化硅膜，其中氧化铝腔体的工艺不变。
[0016]（2）氮化硅腔体内的工艺带速设为210-250cm/min，腔体温度设为350-450℃，工艺压强设为0.23-0.27mbar。
[0017]（3）将氮化硅腔体内第一根气路的氨气流量设为500-650sccm，硅烷流量设为300~400sccm，将氮化硅腔体内第二根气路的氨气流量设为500-650sccm，硅烷流量设为200~300sccm，将氮化硅腔体内第三、四、五根气路的氨气流量设为600-800sccm，硅烷流量设为150~250sccm；将第六根气路左中右三段氨气的流量分别设置为0~250sccm、0~700sccm、0~250sccm；左中右三段硅烷的流量分别设置为0~100sccm、0~250sccm、0~100sccm。
[0018]（4）将氮化硅腔体内六根气路的微波功率设为3800W，占空比设为8/9。
[0019]（5）将硅片背面朝上放置于镀膜的长方形石墨载板上，依次进入氧化铝腔体、氮化硅腔体分别镀氧化铝膜、氮化硅膜，采用的是长6片、宽4片共装载24片的长方形石墨载板。
[0020]对比例：采用现有工艺（1）使用电阻率为0.4-1.1Ω
•
cm的156.75mm
×
156.75mm规格的P型单晶硅片，通过常规制绒、扩散、刻蚀、退火后，采用德国玛雅PECVD机台依次镀氧化铝膜和氮化硅膜，其中氧化
铝腔体的工艺不变。
[0021]（2）氮化硅腔体内的工艺带速设为210-250cm/min，腔体温度设为350-450℃，工艺压强设为0.23-0.27mbar。
[0022]（3）将氮化硅腔体内第一根和第二根气路的氨气流量设为500-650sccm，硅烷流量设为200~300sccm，将氮化硅腔体内第三、四、五根气路的氨气流量设为600-800sccm，硅烷流量设为150~250sccm；将第六根气路左中右三段氨气的流量分别设置为0~250sccm、0~700sccm、0~250sccm；左中右三段硅烷的流量分别设置为0~100sccm、0~250sccm、0~100sccm。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高电池转化效率的PECVD机台钝化工艺，其特征在于：包括PECVD机台，所述PECVD机台包括氧化铝腔体和氮化硅腔体，所述氧化铝腔体用于对硅片镀氧化铝膜，所述氮化硅腔体用于对硅片镀氮化硅膜，氮化硅膜覆盖于氧化铝膜表面，还包括以下步骤：（a）硅片经过制绒、扩散、SE激光、刻蚀、退火工艺后，进入PECVD机台的氧化铝腔体和氮化硅腔体，依次镀氧化铝膜和氮化硅膜，其中氧化铝腔体工艺不变；（b）将氮化硅腔体内的工艺带速设为210-250cm/min，腔体温度设为350-450℃，工艺压强设为0.23-0.27mbar；（c）将氮化硅腔体内第一根气路的氨气流量设为500-650sccm，硅烷流量设为300-400sccm，将氮化硅腔体内第二根气路的氨气流量设为500-650sccm，硅烷流量设为200-300sccm，将氮化硅腔体内第三、四、五根气路的氨气流量设为600-800sccm，硅烷流量设...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海荣，彭平，夏中高，李旭杰，
申请(专利权)人：平煤隆基新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：