一种PERC电池中氧化铝膜的沉积方法技术

本发明专利技术提供了一种PERC电池中氧化铝膜的沉积方法，所述沉积方法对现有工艺路线：碱制绒‑低压扩散‑SE激光掺杂‑刻蚀‑氧化退火‑氧化铝膜沉积‑正面镀氮化硅膜‑背面镀氮化硅膜‑激光开槽‑丝网印刷‑烧结的基础上，对氧化铝膜沉积的沉积方法进行改进，使氧化退火后的电池片放入ALD管式炉，真空条件下交替通入三甲基铝与H

【技术实现步骤摘要】
一种PERC电池中氧化铝膜的沉积方法
本专利技术属于太阳能电池
，涉及一种PERC电池，尤其涉及一种PERC电池中氧化铝膜的沉积方法。
技术介绍
太阳能发电装置又称为太阳能电池或光伏电池，可以将太阳能直接转化成电能，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。随着科技的发展，出现了局部接触背钝化PERC太阳能电池，其核心是在硅片的背面用氧化铝和氮化硅覆盖，以起到钝化表面、提高长波响应的作用，从而提升电池的转换效率。氧化铝沉积方式包括等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法和原子层沉积(ALD)法，ALD沉积氧化铝，存在丝网印刷后烧结，SiNX薄膜中存在的H与氧化铝膜中的-CH3和-OH结合形成CH4或者H2O，在高温下聚集逃逸时破坏氧化铝和SiNX薄膜，从而形成电池片网带印的缺陷。而且，目前ALD方式的PERC太阳能电池的制备工艺主要是：碱制绒-低压扩散-SE激光掺杂-刻蚀-氧化退火-氧化铝膜沉积-正面镀氮化硅膜-背面镀氮化硅膜-激光开槽-丝网印刷-烧结。ALD方法制备的氧化铝膜的厚度在1-10nm，ALD方法同时在正反两面沉积氧化铝层，无法做到只镀背面氧化铝薄膜；ALD方法氧化铝薄膜难以被银浆腐蚀，从而造成欧姆接触不良。因此，需要严格控制ALD沉积氧化铝膜的工艺，以提高氧化铝膜的厚度均匀性以及致密性。但现有技术中，为了提高PERC电池的转换效率，通常都是对镀好氧化铝薄膜的电池片进行改性。CN111384209A公开了一种ALD方式PERC电池降低污染和提升转换效率的方法，包括：(1)将镀好氧化铝薄膜的电池片进镀正面减反射薄膜炉管中；(2)炉管升温，气体抽干净，充氮气，调节炉管内的压力；(3)完成电离气体制作等离子体；(4)完成多层减反射薄膜沉积；(5)完成电池片正面减反射薄膜沉积。所述方法利用高能量的等离子体供给去除电池正表面的氧化铝薄膜，使后续烧结工序的银浆能够穿透电池片正面的减反射薄膜，从而提高转换效率，改善EL发黑比例。CN109148643A公开了一种解决ALD方式的PERC电池在电注入或光注入后效率降低的方法，所述方法在现有工艺路线：制绒-扩散-刻蚀/背抛-正面氧化硅膜沉积-背面ALD方式氧化铝膜沉积-背面氮化硅膜沉积-背面ALD方式氧化铝膜沉积-背面氮化硅膜沉积-激光开槽-丝印印刷-烧结基础上，在背面氮化硅膜趁机供需进行工艺变动，在氮化硅膜制作前，先利用笑气、氨气、硅烷在射频电力下制作一层折射率与背面氧化铝膜接近的氮氧化硅薄膜，然后采用正常工艺制作氮化硅膜，从而提高转换效率。上述方法均未对ALD方式进行氧化铝膜沉积的具体操作进行改进，而ALD工艺对降低EL发黑比例以及提高PERC电池的转换效率息息相关，因此，需要提供一种PERC电池中氧化铝膜的沉积方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种PERC电池中氧化铝膜的沉积方法，所述沉积方法能够显著改善氧化铝膜的均匀性；由本专利技术提供沉积方法得到的氧化铝膜在后期的丝网印刷烧结后，出现边缘黑边的比例较低，从而使对应PERC电池的转化效率得以提高。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种PERC电池中氧化铝膜的沉积方法，所述沉积方法包括如下步骤：氧化退火后的电池片放入ALD管式炉，真空条件下交替通入三甲基铝与H2O进行沉积；所述交替通入的次数为20-32次。本专利技术所述交替通入的次数为20-32次，例如可以是20次、21次、22次、24次、25次、27次、28次、30次、31次或32次，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。在本专利技术提供的通入三甲基铝与H2O的条件下，通过控制交替通入的次数为20-32次，使包括该氧化铝膜的PERC电池的转换效率较高，且能够显著降低丝网印刷烧结后，EL黑边出现的比例。所述EL黑边出现的比例为EL黑边面积占整个材料表面积的比例。优选地，单次通入过程中，三甲基铝的脉冲时间为1-5s，例如可以是1s、2s、3s、4s或5s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；吹扫时间为3-9s，例如可以是3s、4s、5s、6s、7s、8s或9s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，单次通入过程中，三甲基铝的流量为5-30sccm，例如可以是5sccm、10sccm、15sccm、20sccm、25sccm或30sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，单次通入过程中，H2O的脉冲时间为1-5s，例如可以是1s、2s、3s、4s或5s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；吹扫时间为5-15s，例如可以是5s、6s、7s、8s、9s、10s、11s、12s、13s、14s或15s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，单次通入过程中，H2O的流量为5-30sccm，例如可以是5sccm、10sccm、15sccm、20sccm、25sccm或30sccm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。本专利技术通过调节三甲基铝的沉积条件以及H2O的通入条件，有效降低了所形成氧化铝膜的粗糙度，避免了TMA分子与水之间发生的CVD反应，降低了氧化铝膜的缺陷。而通过控制三甲基铝的吹扫时间以及H2O的吹扫时间，提高了所得氧化铝膜的均匀性。通过三甲基铝与H2O的脉冲时间、吹扫时间以及通入流量的配合，极大地降低了所得PERC电池的EL黑边比例。优选地，所述沉积的温度为240-260℃，例如可以是240℃、245℃、250℃、255℃或260℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为245-255℃。优选地，所述沉积时的绝对压力不超过1.2mbar，例如可以是0.3mbar、0.5mbar、0.6mbar、0.8mbar、0.9mbar、1mbar或1.2mbar，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。本专利技术所述沉积时的绝对压力不超过1.2mbar是指，管式ALD炉的内腔压力不超过1.2mbar。优选地，在保证管式ALD炉的内腔压力不超过1.2mbar的基础上，保证外腔压力为3-10mbar，例如可以是3mbar、4mbar、5mbar、6mbar、7mbar、8mbar、9mbar或10mbar，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。本专利技术所述内腔压力为炉管内的压力，所述外腔压力为炉管与管式ALD炉壁之间的压力。本专利技术通过控制外腔压力与内腔压力，避免了外部气体对沉积的影响。优选地，所述沉积的升温速率为0.5-0.75℃/s，例如可以是0.5℃/s、0.55℃/s、0.6℃/s、0.65℃/s、0.7℃/s或0.75℃/s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述沉积结束后通氮气破真空。作为本专利技术所述沉积方法的优选技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PERC电池中氧化铝膜的沉积方法，其特征在于，所述沉积方法包括如下步骤：/n氧化退火后的电池片放入ALD管式炉，真空条件下交替通入三甲基铝与H

【技术特征摘要】
1.一种PERC电池中氧化铝膜的沉积方法，其特征在于，所述沉积方法包括如下步骤：
氧化退火后的电池片放入ALD管式炉，真空条件下交替通入三甲基铝与H2O进行沉积；所述交替通入的次数为20-32次。


2.根据权利要求1所述的沉积方法，其特征在于，单次通入过程中，三甲基铝的脉冲时间为1-5s，吹扫时间为3-9s。


3.根据权利要求1或2所述的沉积方法，其特征在于，单次通入过程中，三甲基铝的流量为5-30sccm。


4.根据权利要求1-3任一项所述的沉积方法，其特征在于，单次通入过程中，H2O的脉冲时间为1-5s，吹扫时间为5-15s。


5.根据权利要求1-4任一项所述的沉积方法，其特征在于，单次通入过程中，H2O的流量为5-30sccm。


6.根据权利要求1-5任一项所述的沉积方法，其特征在于，所述沉积的温度为240-260℃，优选为245-255℃。


7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵颖，厉文斌，任勇，何悦，
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