鈍化發(fā)射極背表面電池的制備方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明太陽能電池領域，尤其涉及一種鈍化發(fā)射極背表面電池的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] PERC電池(PassivatedEmitterandRearCell)，即純化發(fā)射極背表面電池，是 一種能夠很好解決薄片化帶來的量子效率降低以及背面復合增高問題的技術(shù)途徑。相比傳 統(tǒng)工藝生產(chǎn)的太陽能電池片，PERC電池背面以一層或疊層鈍化薄膜取代絲網(wǎng)印刷ALBSF，之 后在背面鈍化薄膜上進行激光開槽，在開槽后的鈍化薄膜上印刷背電場，通過開槽位置使 金屬與娃形成歐姆接觸導出電流，其余工藝與傳統(tǒng)太陽能電池工藝基本相同。
[0003] 目前，工業(yè)上制備PERC電池的工藝為:將通過PERC工藝制絨、擴散以及刻蝕處理后 P型多晶硅硅片經(jīng)過ALD(單原子層沉積）制備氧化鋁膜層，膜厚在5-10nm;然后利用PECVD (等離子體增強化學氣相沉積）進行退火，然后再制備背面SiNx膜層，膜厚控制在120-15〇nm;再利用PECVD制備正面SiNx減反膜，膜厚控制在75-95nm;最后通過激光的方式在背 面開槽后燒結(jié)形成鋁硅合金局部接觸;最終制備成PERC電池。但是，該制備工藝制備的太陽 能電池過程繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供了一種鈍化發(fā)射極背表面電池的 制備方法，本發(fā)明提供的制備方法簡單，且制備得到的PERC電池性能好。
[0005]本發(fā)明提供了一種鈍化發(fā)射極背表面電池的制備方法，包括：
[0006] 1)在刻蝕處理后的多晶硅片背面鍍氧化鋁膜，得到鍍有氧化鋁膜的多晶硅片；
[0007] 2)將鍍有氧化鋁膜的多晶硅片退火，并在該退火環(huán)境下鍍氮化硅膜，得到鍍有氮 化娃I旲的多晶娃片；
[0008] 3)將鍍有氮化硅膜的多晶硅片進行正面鍍氮化硅膜、背面激光開槽和印刷，得到 鈍化發(fā)射極背表面電池。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟1)中鍍氧化鋁膜的方法為采用單原子沉積法鍍氧化鋁膜。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟2)具體為：
[0011] 首先將鍍有氧化鋁膜的多晶硅片退火3~8min，然后再在該退火環(huán)境下同時進行 退火和鍍氮化硅膜，得到鍍有氮化硅膜的多晶硅片。
[0012] 優(yōu)選的，所述步驟2)中退火的溫度為350~600°C。
[0013] 優(yōu)選的，所述步驟2)中退火時的氮氣流量為8000~lOOOOsccm。
[0014] 優(yōu)選的，所述步驟2)中鍍氮化硅膜的方法為采用等離子體增強化學氣相沉積法鍍 氮化硅膜。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟2)中鍍氮化硅膜時的SiH4的流量為600~75〇SCCm。
[0016] 優(yōu)選的，所述步驟2)中鍍氮化硅膜時的NH3的流量為6500~7500sccm。
[0017] 優(yōu)選的，所述步驟2)中鍍氮化硅膜時的體系壓力為1500~1700mTorr。
[0018] 優(yōu)選的，所述步驟2)中鍍氮化硅膜時的功率為6500~7500W。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種鈍化發(fā)射極背表面電池的制備方法，包括:首 先在刻蝕處理后的多晶硅片背面鍍氧化鋁膜，得到鍍有氧化鋁膜的多晶硅片;然后將鍍有 氧化鋁膜的多晶硅片退火，并在該退火環(huán)境下鍍氮化硅膜，得到鍍有氮化硅膜的多晶硅片； 最后將鍍有氮化硅膜的多晶硅片進行正面鍍氮化硅膜、背面激光開槽和印刷，得到鈍化發(fā) 射極背表面電池;本發(fā)明提供的方法，通過將鍍有氧化鋁膜的多晶硅片的退火與鍍氮化硅 膜在同一體系中進行，不僅節(jié)約了反應PERC電池的制備成本，而且還意外的發(fā)現(xiàn)本發(fā)明得 到的PERC電池的少子壽命顯著提高，且電池的電學性能也有提高，實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提 供的PERC電池的少子壽命均在80以上，且電池的轉(zhuǎn)換效率可提高至19.03%以上。
【具體實施方式】
[0020] 本發(fā)明提供了一種鈍化發(fā)射極背表面電池的制備方法，包括：
[0021] 1)在刻蝕處理后的多晶硅片背面鍍氧化鋁膜，得到鍍有氧化鋁膜的多晶硅片；
[0022] 2)將鍍有氧化鋁膜的多晶硅片退火，并在該退火環(huán)境下鍍氮化硅膜，得到鍍有氮 化娃I旲的多晶娃片；
[0023] 3)將鍍有氮化硅膜的多晶硅片進行正面鍍氮化硅膜、背面激光開槽和印刷，得到 鈍化發(fā)射極背表面電池。
[0024]按照本發(fā)明，本發(fā)明在刻蝕處理后的多晶硅片背面鍍氧化鋁膜，得到鍍有氧化鋁 膜的多晶硅片;其中，所述鍍氧化鋁膜的方法優(yōu)選為采用單原子沉積法(ALD)鍍氧化鋁膜； 本發(fā)明對所述氧化鋁膜的厚度沒有特殊要求，本領域公知的可應用于PERC電池的厚度均 可，本發(fā)明優(yōu)選為5~10nm;本發(fā)明中，對所述刻蝕處理后的多晶硅片也沒有特殊要求，本領 域公知的可以用于PERC電池的刻蝕處理后的多晶硅片均可;本發(fā)明中，所述刻蝕處理后的 多晶硅片是通過將多晶硅片依次經(jīng)過制絨、擴散和刻蝕處理得到，其中，本發(fā)明對制絨、擴 散和刻蝕的方法沒有特殊要求，本領域公知的制備PERC電池中采用的對多晶硅片采用的制 絨、擴散和刻蝕的方法均可;另外，本發(fā)明對多晶硅片的種類也沒有特殊要求，優(yōu)選為P型多 晶娃片。
[0025] 按照本發(fā)明，本發(fā)明將鍍有氧化鋁膜的多晶硅片退火，并在該退火環(huán)境下鍍氮化 硅膜，得到鍍有氮化硅膜的多晶硅片;本發(fā)明中，所述退火的溫度優(yōu)選為350~600°C，更優(yōu) 選為400~550°C，最優(yōu)選為450~500°C;所述退火時的氮氣流量優(yōu)選為8000~lOOOOsccm， 更優(yōu)選為8500~9500sccm，更優(yōu)選為8800~9000sccm;所述步驟2)中鍍氮化硅膜的方法為 采用等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)鍍氮化硅膜;其中，所述鍍氮化硅膜時的SiH4的 流量優(yōu)選為600~750sccm，更優(yōu)選為650~700sccm;所述鍍氮化硅膜時的NH3的流量優(yōu)選為 6500~7500sccm，更優(yōu)選為鍍氮化硅膜時的NH3的流量為6800~7000sccm;所述鍍氮化硅膜 時的體系壓力優(yōu)選為1500~1700mTorr，更優(yōu)選為1550~1600mTorr;所述鍍的氮化硅膜的 厚度優(yōu)選為130~160nm，更優(yōu)選為140~150nm;所述得到的氮化硅膜的折射率為2.1~2.6〇
[0026] 本發(fā)明中，為了更好的退火以及實現(xiàn)氮化硅膜的涂鍍，本發(fā)明優(yōu)選首先將鍍有氧 化鋁膜的多晶硅片退火180~500s，然后再在該退火環(huán)境下同時進行退火和鍍氮化硅膜，得 到鍍有氮化硅膜的多晶硅片。其中，單獨退火的時間優(yōu)選為300~360S;所述同時進行退火 和鍍氮化硅膜的時間優(yōu)選為960~1500min，更優(yōu)選為1300~1500min。
[0027]按照本發(fā)明，本發(fā)明將鍍有氮化硅膜的多晶硅片進行正面鍍氮化硅膜、背面激光 開槽和印刷，得到鈍化發(fā)射極背表面電池;其中，本發(fā)明對正面鍍氮化硅膜的方法沒有特殊 要求，本領域公知的正面鍍氮化硅膜方法均可，本發(fā)明對印刷和激光開槽也沒有特殊要求， 本領域公知的印刷方法均可。
[0028]本發(fā)明提供的方法，通過將背面鍍有氧化鋁膜的多晶硅片的退火與鍍氮化硅膜在 同一操作環(huán)境中進行，不僅節(jié)約了反應PERC電池的制備成本，而且還意外的發(fā)現(xiàn)本發(fā)明得 到的PERC電池的少子壽命顯著提高，且電池的電學性能也有提高;而且，本發(fā)明將鍍有氧化 鋁膜的多晶硅片的退火與鍍氮化硅膜集成至一起完成，不僅避免了中途降溫再升溫的過 程，進而避免了氧化鋁表面沾污的風險。
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范 圍。
[0030] 實施例1
[0031] 156mmX156mm多晶硅片，采用常規(guī)PERC工藝制絨、擴散并經(jīng)過刻蝕去除磷硅玻璃， 得到刻蝕后的多晶硅片；
[0032]采用ALD技術(shù)在多晶硅片背面鍍氧化鋁膜層，得到鍍有氧化鋁膜層的多晶硅片;然 后將鍍有氧化鋁膜層的多晶硅片進行退火，其條件如下：退火準備：N2流量8000-lOOOOsccm，溫度400-550°C，時間60s;達到退火溫度后，在N2流量8000-10000sccm、溫度 400-550°C下，退火300s;然后在該體系中通過PEV⑶法進行背面SiNx工藝，具體為向體系通 入SiH4 流量600-750sccm，NH3 流量6500-7500sccm，并使體系的壓力在 1500-1700mTorr，功率