【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏电池，尤其涉及一种降低topcon电池中多晶硅层十字隐裂率的方法。
技术介绍
1、化学气相沉积（chemical vapor deposition，简称cvd）是一种常用的薄膜制备技术，通过在特定条件下将气体反应物引入反应室，生成固态薄膜材料。在cvd过程中，气体反应物进入反应室后，会发生化学反应并生成薄膜材料。这些反应物在高温下分解或离解，释放出原子或分子，然后在基片表面进行吸附和反应，最终形成所需的薄膜。因此，cvd工艺广泛应用于各个领域，包括光伏电池制造。
2、topcon电池中多晶硅层（poly层）是该电池的核心部分，它作为光伏电池的光吸收层，能够吸收太阳光并将其转化为电能。此外，多晶硅层还能够提供电子传输通道，将光能转化的电子有效传导至接触电极。它还能够增强光伏电池的稳定性和可靠性，提高电池的寿命和性能。
3、目前topcon电池的多晶硅层在制备过程中主要应用有两种方法：lpcvd低压化学气相沉积和pecvd等离子增强化学气相沉积。这些方法能够生长出具有良好均匀性和致密性的多晶硅薄膜。
4、然而现有的cvd工艺中，尤其是在装卸硅片的过程中，硅片的表面往往会产生细小颗粒物的附着。这些细小颗粒物可能是来自前工序处理过程中的残留物或环境中的微尘等。当硅片表面被真空吸盘吸附时，这些颗粒物会产生十字隐裂。这种裂缝是肉眼无法观察到的，只能通过专门的检测手段进行检测。
5、十字隐裂的产生会对多晶硅层的质量和性能产生负面影响。首先，它可能导致多晶硅层的局部失效，降低光伏
技术实现思路
1、本专利技术是为了克服现有技术中的topcon电池的多晶硅层中十字隐裂率较高，电池故障和失效的风险较大的缺陷，提供了一种降低topcon电池中多晶硅层十字隐裂率的方法以克服上述缺陷。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种降低topcon电池中多晶硅层十字隐裂率的方法，包括以下步骤：
4、步骤（s.1）：提供一个反应腔室，对反应腔室内部通入氮气进行净化步骤，并提升反应腔室温度至第一腔室温度t1；
5、步骤（s.2）：将装载有硅片的载具，随氮气输送至反应腔室内部；
6、步骤（s.3）：停止氮气的通入，并对反应腔室内部进行抽真空至底压；
7、步骤（s.4）：降低反应腔室内的温度至第二腔室温度t2，并在底压条件下向反应腔室内部通入氮气，从而对载具中的硅片进行深度吹扫；
8、步骤（s.5）：将反应腔室内的氮气抽真空，通入硅烷从而在硅片表面沉积多晶硅层。
9、专利技术人在研究topcon电池中多晶硅层中十字隐裂生成原因的过程中发现，十字隐裂的产生主要基于如下两点原因。原因1：硅片表面在吸附的细小颗粒物后，会导致硅片表面多晶硅层沉积结束后在搬运过程中在细小颗粒物位点处受到机械应力的作用，从而产生十字隐裂。原因2：多晶硅层在沉积结晶过程中由于晶粒生长速度以及晶界分布情况的不同，在晶界处会导致应力积累，从而导致由于因应力引起的损伤和缺陷。
10、本专利技术中针对上述两个十字隐裂生成原因对topcon电池中的多晶硅层的制备方法进行了针对性的改进。
11、首先，本申请在多晶硅层的制备过程中对于反应腔室的温度进行针对性限定。专利技术人发现，反应腔室内的温度与反应腔室内的细小颗粒物的运动以及多晶硅层的结晶速度有着较大的关系。当反应腔室内的温度较高时，细小颗粒物的运动更为活跃，从而更容易被载气所吹走，从而防止在硅片表面附着。然而，多晶硅层在高温条件下生长时，硅原子在晶格中有更大的运动能力，导致晶格畸变和应力的积累。
12、因此，本申请按照步骤（s.1）-步骤（s.3）以及步骤（s.4）-步骤（s.5）将反应腔室内的温度进行了针对性调整。
13、其中，步骤（s.1）-步骤（s.3）中的第一腔室温度t1高于步骤（s.4）-步骤（s.5）中的第二腔室温度t2。其原因在于，在步骤（s.1）-步骤（s.3）的过程中其目的主要在于将硅片装载于反应腔中以及同时提升硅片的温度以及控制反应腔中的反应条件，从而更有利于多晶硅的沉积，同时在这一过程中反应腔室内壁、硅片表面以及载具表面所吸附的细小颗粒物的数量最多。
14、因此，为了使得硅片快速升温，同时也为了使得反应腔室内壁、硅片表面以及载具表面所吸附的细小颗粒物受高温激发而更容易被氮气吹扫净化，本申请中特意将第一腔室温度t1高于第二腔室温度t2，从而在步骤（s.1）-步骤（s.3）中，从而能够快速将硅片的温度提升，并通过氮气的吹扫从而去除大部分的细小颗粒物。因此，有利于降低硅片表面多晶硅层十字隐裂的发生率。
15、同时，在步骤（s.4）-步骤（s.5）中专利技术人针对性的降低了第二腔室温度t2的温度，其原因在于：在高温条件下，晶粒生长速度较快，导致晶粒尺寸变大，晶界数量减少。当温度降低时，晶界有更多的时间进行调整和重新排列，从而改善多晶硅层的晶界结构。较好的晶界结构可以减少应力积累和晶界缺陷的形成，提高多晶硅层的机械稳定性。此外，热应力是由于物体的不均匀热膨胀引起的，较低的沉积温度可以减少多晶硅层和衬底之间的温度差异，从而降低热应力的程度。
16、此外，现有技术中通常在步骤（s.3）结束后直接进行步骤（s.5）中的沉积步骤，本申请中特意在步骤（s.3）以及步骤（s.5）中增加了步骤（s.4）（即在反应腔室抽至底压的情况下，向反应腔室内部通入氮气，从而对载具中的硅片进行深度吹扫的步骤），从而能够对负载在硅片表面的残留颗粒进行深度吹扫，由于反应腔室内部的气压较低，因此氮气在反应腔室内部的流速能够得到显著提升，从而增加了对于硅片表面附着的细小颗粒的冲击力度，进而能够进一步减少硅片表面的细小颗粒的含量，从而减少多晶硅层中十字隐裂率的发生率。
17、因此，综上所述，本申请中的技术方案通过调整不同沉积步骤中的反应腔室温度以及在沉积多晶硅之前增加一个深度吹扫步骤，在上述两种技术方案的联用下，有效降低了topcon电池中多晶硅层的十字隐裂发生率。
18、作为优选，所述第一腔室温度t1与第二腔室温度t2的差值为5~15℃。
19、在多晶硅层的沉积过程中，高温下的生长会导致应力积累，本申请中这有助于促使多晶硅层中的应力逐渐释放，减轻应力积累的程度。较低的温度差异可以更有效地降低应力，并减少可能导致裂纹和缺陷形成的风险。同时，降低多晶硅层的沉积温度可以减慢晶粒的生长速率，有助于细化晶粒尺寸和优化晶界结构。这样的结晶调控可以改善多晶硅层的机械稳定性和电学性能。
20、作为优选，所述第一腔室温度t1为590~610℃；
21、所述第二腔室温度t2为585~600本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种降低TopCon电池中多晶硅层十字隐裂率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
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7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种降低topcon电池中多晶硅层十字隐裂率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
4....
【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆敏，卓倩武，张旭冉，俞玉松，
申请(专利权)人：无锡松煜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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