石墨舟饱和膜层结构及其制备方法技术

技术编号:40657345 阅读:19 留言:0更新日期:2024-03-18 18:48
本发明专利技术涉及一种石墨舟饱和膜层结构及其制备方法。该石墨舟包括石墨舟以及依次层叠于石墨舟表面的氧化硅层、碳化硅层以及氮化硅层,氧化硅层的折射率大于或等于1.3,碳化硅的折射率为2.64‑2.67。当利用该石墨舟饱和膜层结构承载硅片进行镀膜时,不仅能够使硅片镀膜均匀,而且能够极大的降低首轮生产得到的电池片的EL暗片不良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池,特别是涉及石墨舟饱和膜层结构及其制备方法


技术介绍

1、perc太阳能电池片指的是“钝化发射器和后部接触”的太阳能电池,相比于传统太阳能电池片,perc太阳能电池片可以捕获更多的阳光并将其转化为电能,具有更高的光电转化效率。在perc太阳能电池片的生产过程中,硅片的背表面钝化是关键步骤,主要是通过原子层沉积(ald)法或等离子增强化学气相淀积(pecvd)工艺在硅片的背表面镀膜实现。

2、当采用pecvd工艺时,需要使用石墨舟承载硅片,由于石墨舟的性能及本身的状态对于镀膜的均匀性及钝化效果影响极大,因此,通常将石墨舟进行氮化硅饱和。在硅片镀膜的同时,石墨舟也会被镀上了膜层,随着镀膜的次数增加,需要对石墨舟进行清洗并再次进行氮化硅饱和,然而,在石墨舟的清洗过程中不可避免会吸入部分杂质,当石墨舟再次用于承载硅片进行镀膜时,首轮生产得到电池片进行电致发光(electroluminescence,el)测试时,el暗片不良率高达10%-40%,随着镀膜次数的增加,el暗片不良率逐渐降低。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种石墨舟饱和膜层结构及其制备方法,当利用该石墨舟饱和膜层结构承载硅片进行镀膜时,不仅能够使硅片镀膜均匀,而且能够极大的降低首轮生产得到的电池片的el暗片不良率。

2、本专利技术提供了一种石墨舟饱和膜层结构,包括石墨舟本体以及依次层叠于所述石墨舟本体表面的氧化硅层、碳化硅层以及氮化硅层,所述氧化硅层的折射率大于或等于1.3,所述碳化硅的折射率为2.64-2.67。

3、在一实施方式中,所述氧化硅层的厚度为15nm-70nm;及或,所述碳化硅层的厚度为15nm-50nm。

4、在一实施方式中,所述氮化硅层的折射率2.0-2.1;所述氮化硅层的厚度为300nm-400nm。

5、一种如上述的石墨舟饱和膜层结构的饱和方法,包括以下步骤:

6、对待清洗的石墨舟进行清洗,得到石墨舟本体;以及

7、在所述石墨舟本体的表面依次形成氧化硅层、碳化硅层以及氮化硅层,得到石墨舟饱和膜层结构。

8、在一实施方式中,在所述石墨舟本体的表面依次形成氧化硅层、碳化硅层以及氮化硅层的步骤包括:

9、将所述石墨舟本体置于镀膜设备中,通入第一硅烷以及笑气,通过射频化学气相沉积法在所述石墨舟本体的表面沉积形成氧化硅层;

10、然后通入第二硅烷以及甲烷,通过射频化学气相沉积法在所述氧化硅层的表面沉积形成碳化硅层;

11、然后通入第三硅烷以及氨,通过射频化学气相沉积法在所述碳化硅层的表面沉积形成氮化硅层。

12、在一实施方式中,在所述石墨舟本体的表面沉积形成氧化硅层的步骤中,所述第一硅烷的体积流量为500sccm-1000sccm,所述笑气的体积流量为5000sccm-10000sccm,温度为480℃-540℃,压力为150pa-220pa,进行射频化学气相沉积法的步骤中,射频功率为6000w-10000w,射频开关比为1:8-1:16,时间为200s-800s,所述第一硅烷与所述笑气的体积流量之比为1:5-1:20。

13、在一实施方式中,在所述氧化硅层的表面沉积形成碳化硅层的步骤中,所述第二硅烷的体积流量为1000sccm-3000sccm,所述甲烷的体积流量为1000sccm-5000sccm,温度为480℃-540℃,压力为130pa-180pa,进行射频化学气相沉积法的步骤中,射频功率为8000w-15000w,射频开关比为1:10-1:20,时间为300s-1000s。

14、在一实施方式中,所述第二硅烷与所述甲烷的体积流量之比为1:2-2:1。

15、在一实施方式中,在所述碳化硅层的表面沉积形成氮化硅层的步骤中,所述第三硅烷的体积流量为1000sccm-3000sccm,所述氨的体积流量为5000sccm-10000sccm,温度为480℃-540℃,压力为180pa-240pa,进行射频化学气相沉积法的步骤中,射频功率为11000w-15000w,射频开关比为1:8-1:15,时间为2500s-3500s。

16、在一实施方式中,当所述待清洗的石墨舟由所述石墨舟饱和膜层结构在使用后回收得到时,对待清洗的石墨舟进行清洗的步骤包括:依次将待清洗的石墨舟进行酸洗、水洗、碱洗、水洗、酸处理、超声水洗以及烘干。

17、本专利技术提供的石墨舟饱和膜层结构中,由于石墨舟本体表面依次层叠有氧化硅层、碳化硅层以及氮化硅层,并对氧化硅层和碳化硅层的致密度进行特殊控制,一方面,能够使石墨舟饱和膜层结构的表面电场分布均匀,另一方面,基于石墨舟饱和膜层结构的设置方式,在清洗过程中,氧化硅层还能使碳化硅更易被去除,从而缩短清洗时间,降低了石墨舟本体在清洗时的杂质吸入量,同时由于氧化硅层与碳化硅层的致密性设置方式,能够极大的避免杂质在镀膜时析出。因此,当利用该石墨舟饱和膜层结构承载硅片进行镀膜时,不仅能够使硅片镀膜均匀,而且能够极大的降低首轮生产得到的电池片的el暗片不良率。

18、另外,本专利技术提供的石墨舟饱和膜层结构的饱和方法,实现了石墨舟饱和膜层结构的简单制备,该石墨舟饱和膜层结构能够使硅片镀膜均匀,且首轮生产得到电池片的el暗片不良率低。

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【技术保护点】

1.一种石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,包括石墨舟本体以及依次层叠于所述石墨舟本体表面的氧化硅层、碳化硅层以及氮化硅层,所述氧化硅层的折射率大于或等于1.3,所述碳化硅的折射率为2.64-2.67。

2.根据权利要求1所述的石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,所述氧化硅层的厚度为15nm-70nm;及或,所述碳化硅层的厚度为15nm-50nm。

3.根据权利要求1或2所述的石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,所述氮化硅层的折射率2.0-2.1;所述氮化硅层的厚度为300nm-400nm。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的石墨舟饱和膜层结构的饱和方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的石墨舟饱和膜层结构的饱和方法,其特征在于,在所述石墨舟本体的表面依次形成氧化硅层、碳化硅层以及氮化硅层的步骤包括:

6.根据权利要求5所述的石墨舟饱和膜层结构的饱和方法,其特征在于,在所述石墨舟本体的表面沉积形成氧化硅层的步骤中,所述第一硅烷的体积流量为500sccm-1000sccm,所述笑气的体积流量为5000sccm-10000sccm,温度为480℃-540℃,压力为150Pa-220Pa,进行射频化学气相沉积法的步骤中,射频功率为6000W-10000W,射频开关比为1:8-1:16,时间为200s-800s,所述第一硅烷与所述笑气的体积流量之比为1:5-1:20。

7.根据权利要求5所述的石墨舟饱和膜层结构的饱和方法,其特征在于,在所述氧化硅层的表面沉积形成碳化硅层的步骤中,所述第二硅烷的体积流量为1000sccm-3000sccm,所述甲烷的体积流量为1000sccm-5000sccm,温度为480℃-540℃,压力为130Pa-180Pa,进行射频化学气相沉积法的步骤中,射频功率为8000W-15000W,射频开关比为1:10-1:20,时间为300s-1000s。

8.根据权利要求7所述的石墨舟饱和膜层结构的饱和方法,其特征在于,所述第二硅烷与所述甲烷的体积流量之比为1:2-2:1。

9.根据权利要求5所述的石墨舟饱和膜层结构的饱和方法,其特征在于,在所述碳化硅层的表面沉积形成氮化硅层的步骤中,所述第三硅烷的体积流量为1000sccm-3000sccm,所述氨的体积流量为5000sccm-10000sccm,温度为480℃-540℃,压力为180Pa-240Pa,进行射频化学气相沉积法的步骤中,射频功率为11000W-15000W,射频开关比为1:8-1:15,时间为2500s-3500s。

10.根据权利要求4-9任一项所述的石墨舟饱和膜层结构的饱和方法,其特征在于,当所述待清洗的石墨舟由所述石墨舟饱和膜层结构在使用后回收得到时,对待清洗的石墨舟进行清洗的步骤包括:依次将待清洗的石墨舟进行酸洗、水洗、碱洗、水洗、酸处理、超声水洗以及烘干。

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【技术特征摘要】

1.一种石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,包括石墨舟本体以及依次层叠于所述石墨舟本体表面的氧化硅层、碳化硅层以及氮化硅层,所述氧化硅层的折射率大于或等于1.3,所述碳化硅的折射率为2.64-2.67。

2.根据权利要求1所述的石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,所述氧化硅层的厚度为15nm-70nm;及或,所述碳化硅层的厚度为15nm-50nm。

3.根据权利要求1或2所述的石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,所述氮化硅层的折射率2.0-2.1;所述氮化硅层的厚度为300nm-400nm。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的石墨舟饱和膜层结构的饱和方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的石墨舟饱和膜层结构的饱和方法,其特征在于,在所述石墨舟本体的表面依次形成氧化硅层、碳化硅层以及氮化硅层的步骤包括:

6.根据权利要求5所述的石墨舟饱和膜层结构的饱和方法,其特征在于,在所述石墨舟本体的表面沉积形成氧化硅层的步骤中,所述第一硅烷的体积流量为500sccm-1000sccm,所述笑气的体积流量为5000sccm-10000sccm,温度为480℃-540℃,压力为150pa-220pa,进行射频化学气相沉积法的步骤中,射频功率为6000w-10000w,射频开关比为1:8-1:16,时间为200s-800s,所述第一硅烷与所述笑气的体积流量之比为1:5-1:20。

【专利技术属性】
技术研发人员:厉文斌郭潇然任永伟任勇
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:

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