一种PERC电池的氧化工艺制造技术

本发明专利技术提供一种PERC电池的氧化工艺，包括如下步骤：一、打开炉管进舟；二、抽压：三、第一次氧化：降温升压，在氧化炉管中通入一定量的氮气和氧气进行氧化层的第一次氧化；四、第二次氧化：在步骤三的基础上降温升压，在氧化炉管中通入一定量的氮气和氧气，进行氧化层的第二次氧化；五、第三次氧化：在步骤四的基础上降温，压力保持，在氧化炉管中通入一定量的氮气和氧气，进行氧化层的第三次氧化；六、回压：保持步骤五的温度，通入氮气使压力回复到常压状态；七、出舟。该氧化分为三个阶段，氧化阶段持续降温，实现边降温边氧化的进程，且改变低压环境在微负压环境下进行，提高氧化层效果，降低真空泵的损耗负担。低真空泵的损耗负担。低真空泵的损耗负担。

【技术实现步骤摘要】
一种PERC电池的氧化工艺


[0001]本专利技术属于太阳能电池领域，尤其涉及一种PERC电池的氧化工艺。

技术介绍

[0002]PERC（Passivated Emitterand Rear Cell）太阳能电池是目前市场上较为流行的高效电池之一，制备方法一般为；制绒
‑
扩散
‑
正面激光掺杂
‑
去背面PSG
‑
碱抛
ꢀ‑
氧化
‑
背面沉积钝化膜
‑
正面沉积减反膜
‑
背面激光开孔
‑
背电极、背电场和正电极印刷
‑
烧成。对于氧化工序，现有的手段是采用炉管内低压恒温的工艺进行，但是该工艺制作出的电池在EL测试时暴露了很多缺陷，如EL黑点、EL麻点等，严重影响电池成品的合格率，而且低压操作环境会增加氧化炉真空泵的寿命负担，叶片损耗变大，导致成本上升。

技术实现思路

[0003]鉴于以上，本专利技术提供一种PERC电池的氧化工艺，此氧化为碱抛后一工序，背面沉积钝化膜前一工序，氧化分为三个阶段，氧化阶段持续降温，实现边降温边氧化的进程，且改变低压环境在微负压环境下进行，提高氧化层效果，降低真空泵的负担，延长寿命，减少损耗。本专利技术具体技术方案如下。
[0004]一种PERC电池的氧化工艺，其特征在于，采用管式氧化炉制备，包括如下步骤：步骤一，打开炉管进舟：将碱抛后的硅片于载舟装片，装片结束后放置于炉桨上准备进舟工艺，炉内通入一定流量的氮气，炉门打开，炉桨将载舟送入炉腔；步骤二，抽压：进舟结束，关闭炉门，升温抽压，使炉管内处于低压状态，同时也能去除进出舟时带进炉管的悬浮杂质；步骤三，第一次氧化：降温升压，在氧化炉管中通入一定量的氮气和氧气进行氧化层的第一次氧化；步骤四，第二次氧化：在步骤三的基础上降温升压，在氧化炉管中通入一定量的氮气和氧气，进行氧化层的第二次氧化；步骤五，第三次氧化：在步骤四的基础上降温，压力保持，在氧化炉管中通入一定量的氮气和氧气，进行氧化层的第三次氧化；步骤六，回压：保持步骤五的温度，通入氮气使压力回复到常压状态；步骤七，出舟：炉门打开，炉桨将载舟拉出，工艺结束，炉门关闭。
[0005]进一步，步骤二抽压进行时间220s，升温抽压，将温度升到720
‑
750
°
，压力降至160mbar。
[0006]进一步，第一次氧化温度降低10
°
，同时通入氧气流量8000sccm，大氮流量1000sccm，缓慢将炉管内压力提高到700mbr，持续300s在硅片表面形成致密氧化膜。
[0007]进一步，第二次氧化持续通入氧气流量8000sccm，大氮流量1000sccm，温度降低30
°
，压力恢复到900mbar的微负压状态，持续900s在第一次氧化层基础上继续形成致密氧化膜。
[0008]进一步，第三次氧化持续通入氧气流量8000sccm，大氮流量1000sccm，温度降低30
°
，压力保持在900mbar的微负压状态，持续310s在第二次氧化层基础上继续形成致密氧化膜。
[0009]进一步，三次氧化完成后，保持最后一次氧化的温度，对炉管中通入流量为10000sccm的氮气让压力回复常压。
[0010] 本专利技术的有益效果是: 改变现有低压恒温的工艺，采用降温微压的氧化工艺，分阶段的在硅片表面一边形成致密氧化层一边退火吸杂，降温过程可以增加表面的吸杂效果，第二次和第三次氧化恢复900mbar的微压状态，不仅可以提高氧化效果，形成较现有技术中更致密的氧化膜，降低表面复合效率，降低表面黑点麻点的比例，改善硅片表面亲水性扩散效果，而且还能减小真空泵工作时的机械损伤，延长设备寿命，从而整体提高电池片转换效率，降低成本。
[0011]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中进一步给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0012]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本申请氧化工艺流程图；图2为PID实验数据报告；图3为黑点麻点比例折线图；图4为亲水性扩散效果对比图。
具体实施方式
[0013]下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0014]一种PERC电池的氧化工艺，采用管式氧化炉进行，包括如下步骤：步骤一，打开炉管进舟：将碱抛后的硅片于载舟装片，装片结束后放置于炉桨上准备进舟工艺，炉内通入流量为10000sccm的氮气，进行炉管吹扫，炉门打开，炉桨将载舟送入炉腔。
[0015]步骤二，抽压：进舟结束，关闭炉门，升温抽压，时间220s，将温度升到720
°
，压力降至160mbar，使炉管内处于低压状态，同时也能去除进出舟时带进炉管的悬浮杂质，减少进出舟颗粒物对后面氧化时对电池片的影响。
[0016]步骤三，第一次氧化：降温升压，温度710度，在氧化炉管中通入流量1000sccm的氮气和流量8000sccm氧气进行氧化层的第一次氧化，缓慢将炉管内压力提高到700mbr，持续300s在硅片正面单面形成致密氧化膜。
[0017]步骤四，第二次氧化：温度降至680
°
，持续通入氧气流量8000sccm，大氮流量1000sccm，压力恢复到900mbar的微负压状态，持续900s，使电池片在微负压状态下一边形成致密氧化层，一边进行退火吸杂。
[0018]步骤五，第三次氧化：温度降至650
°
，持续通入氧气流量8000sccm，大氮流量
1000sccm，压力保持在900mbar的微负压状态，持续310s在第二次氧化层基础上继续形成致密氧化膜。
[0019]步骤六，回压：时间100S，温度650
°
，对炉管中通入流量为10000sccm的氮气让压力回复常压，即压力1060 mbar。
[0020]步骤七，出舟：炉门打开，炉桨将载舟拉出，工艺结束，炉门关闭。
[0021]首先试验本方法的可实用性，通过PID试验数据验证，如图2，PID监控整体平均1.51%，低于设定标准3.5%，证明修改氧化配方后对电池片的PID未出现失效，判定可以上线使用。其中实验组为用本申请工艺得到的数据或效果，对比组为现有的低压（150
‑
250mbar）恒温氧化工艺得到的数据或效果，以下实验组和对比组代表相同。
[0022]此方法可以有效改善EL中黑点麻点的不良比例，同时对效率也一定的提升，能有效解决机械泵叶片损耗的问题。具体效率提升如下表所示，效率提升0.015%
‑
0.023%。项目对比组效率实验组效率效率差异数据组123.1701%23.1852%0.0151%数据组223.2231%23.2465%0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PERC电池的氧化工艺，其特征在于，采用管式氧化炉制备，包括如下步骤：步骤一，打开炉管进舟：将碱抛后的硅片于载舟装片，装片结束后放置于炉桨上准备进舟工艺，炉内通入一定流量的氮气，炉门打开，炉桨将载舟送入炉腔；步骤二，抽压：进舟结束，关闭炉门，升温抽压，使炉管内处于低压状态；步骤三，第一次氧化：降温升压，在氧化炉管中通入一定量的氮气和氧气进行氧化层的第一次氧化；步骤四，第二次氧化：在步骤三的基础上降温升压，在氧化炉管中通入一定量的氮气和氧气，进行氧化层的第二次氧化；步骤五，第三次氧化：在步骤四的基础上降温，压力保持，在氧化炉管中通入一定量的氮气和氧气，进行氧化层的第三次氧化；步骤六，回压：保持步骤五的温度，通入氮气使压力回复到常压状态；步骤七，出舟：炉门打开，炉桨将载舟拉出，工艺结束，炉门关闭。2.根据权利要求1所述的PERC电池的氧化工艺，其特征在于，步骤二抽压进行时间220s，升温抽压，将温度升到720
‑
750
°
，压力降至160mbar。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜乃生，陈海钧，李军勇，
申请(专利权)人：江苏润阳光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：