[发明专利]一种提高Al2

说明书

本发明公开了一种提高Al₂O₃镀膜钝化效果的方法，涉及太阳能电池片生产技术领域，所述方法包括：在硅片表面沉积Al₂O₃之后，进行红外加热的步骤。本发明通过使用红外加热的瞬间加热功能，可以诱导出大量的Al³⁺空穴与间隙O^2‑，从而Al₂O₃所带负电荷量增多，同样在Al₂O₃与硅接触的界面也因为IR的处理，界面态密度变小，提升了钝化效果。

技术领域

本发明涉及太阳能电池片生产技术领域，涉及一种提高Al₂O₃镀膜钝化效果的方法。

背景技术

钝化，一种是化学钝化，chemical passivation。因为大量悬挂键(复合中心) 的存在，裸硅片表面的复合速率很高。化学钝化是通过H、O、N、C等非金属原子与硅表面的悬挂键来配位饱和，达到降低缺陷态密度的目的。另一种是场钝化，field effectpassivation。在电池片表面沉积或生长一层携带电荷的薄膜，形成一个junction(p+/p或n+/n的high-low junction，或p-n junction)，产生方向与硅片表面法线方向平行的电场，使表面的某种载流子得以屏蔽，降低其中一种载流子浓度，电荷相反的另一种载流子由于找不到复合对象而降低了复合速率。

其中，由于Al₂O₃携带的负电荷密度高，达到～10¹³C/cm²的量级，故而具有极强的场钝化效果，能有效地屏蔽表面的电子，甚至在电子作为多子时亦能屏蔽。其可以具备如此多的负电荷量，主要是由于其钝化膜中的参数，即间隙 O^2-，Al3+空位等主要原因造成，另一部分原因根据文献中一些说法，其在 Al₂O₃与Si接触的表面会形成SiO_x过渡层，有着较好的化学钝化效果。综上原因，Al₂O₃有着无比优异的钝化效果与发展前景，光伏行业针对Al₂O₃钝化膜的制备的设备也日趋健全。

CN 107623052A公开了一种一种太阳能电池片钝化用Al₂O₃镀膜系统和方法，所述方法包括如下步骤：1)装载有待镀膜硅片的载板进入所述上料台完成上料状态；2)在传输系统的作用下将装载有待镀膜硅片的载板输送至红外加热腔进行预热至300～500℃；3)经红外预热的硅片被输送至缓冲腔一并保持硅片恒温在300～500℃，并等待后续载有待镀膜硅片的载板的预热；4)硅片进入工艺腔内，在300～500℃恒温及真空状态下进行等离子体增强化学的气相沉积并在硅片表面形成Al₂O₃薄膜镀层；5)经等离子体增强化学的气相沉积镀膜后的硅片被输送至所述缓冲腔二，并等待后续载板上硅片的等离子体增强化学的气相沉积镀膜；6)硅片镀膜后的载板进入所述卸载腔并使载板从真空状态过渡到大气状态；7)大气状态的载板进入所述缓存台以保障设备的连续运行，并在所述自动上下料装置短时故障时存放多张载板进行缓存；8)载板进入所述自动上下料装置将镀膜后的硅片放入花篮，然后将新的待镀膜硅片放置于载板上；9) 装置有待镀膜硅片的载板经镀膜系统底部的下传输装置输送至所述上料台实现上料状态并使载板实现循环。该方法成膜速度快、成本低、镀膜质量高，但是此设备连接Al₂O₃沉积腔室与SiN_x沉积腔室之间为保证温度不下降，需持续加热，耗能大，另外，使用此种方式沉积的Al₂O₃需沉积厚度较大，且在后面 SiN_x沉积的同时退火处理，SiN_x沉积时间长，才能达到较好的钝化效果。而 Al₂O₃较厚与SiNx沉积时间长非常不利于一些需要将Al₂O₃钝化在正面的电池。