[发明专利]一种用于碱抛的掩盖膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于碱抛的掩盖膜及其制备方法，所述掩盖膜位于电池片的表面，其包括以任意顺序相互覆盖排列的碳化硅层、氧化铝层和氧化硅层；本发明所述掩盖膜中包含碳化硅层、氧化铝层和氧化硅层，其中碳化硅和氧化硅层里面具有丰富的氢离子，其游离到电池片的表面及电池片体内，具有钝化电池片的作用，从而有利于提升电池片的转换效率，而碳化硅层和氧化铝层具有致密特性，能有效抵御后续工艺中碱液的腐蚀；且本发明所述掩盖膜的制备迅速，所需温度低且能通过肉眼判断是否生成掩盖膜及掩盖膜的厚度。

技术领域

本发明属于光伏电池技术领域，涉及一种用于碱抛的掩盖膜及其制备方法。

背景技术

太阳能光伏发电是目前清洁、环保的可持续能源利用形式之一，近些年在全球得到迅猛发展。当前晶体硅太阳电池片是光伏发电主流领域，但由于其成本太高，暂时无法取代传统能源，降低成本增加光电转换效率成为光伏行业最大的问题。

目前行业内主流单晶PERC电池的技术如CN110176521A中所示：制绒→扩散→SE→退火→去磷硅玻璃(PSG)→碱抛→热氧→背钝化→镀减反射膜→开槽→印刷→烧结→光注入→测试转换效率。其中扩散工序是整个制程中核心工序，目的是制作PN结，由于制作PN结过程中电池片在高温状态下通入磷源和大量的氧气，所以电池片表面形成厚厚的氧化层，而氧化层的作用是用来在后续的工序中抵御药液腐蚀PN结。其中SE工序是太阳能电池制造过程中非常重要的一道工序，为了对金属柵线(电极)与硅片接触部位进行重掺杂，需要采用SE激光设备按照后续工序的金属柵线图案对晶硅扩散后的硅片进行激光重掺杂，但激光扫描过程中由于会产生瞬间高温会将硅片照射、扫描区域表面氧化层融化从而导致破坏。在后续的碱抛光刻蚀时，由于硅片表面被破坏的PSG不足以保护激光开槽重掺杂区域，激光重掺杂区域会被碱溶液腐蚀，导致此处PN结被破坏，并连带开压、电流下降，最终导致电池转换效率下降。

由于电池片经过SE照射、扫描后导致电池片表面氧化层被破坏，在后续的碱抛工序会被药液腐蚀PN结。目前行业内主流的做法是对经SE照射、扫描后的电池片再次进氧化、退火炉，在高温(600-900℃)、低压下，通氧气使电池片SE照射、扫描区域再次长出氧化层，整个氧化、退火过程时间为60-90分钟，用于抵御后续碱抛药液的药液腐蚀PN结。

CN110176521A中公开了一种SE太阳能电池的碱刻蚀方法，所述方法包括以下步骤：1)扩散；2)镭射掺杂；3)在氧化炉中对硅片进行热氧化，使硅片正面生成一层氧化层；4)去除硅片背面PSG；5)碱刻蚀；6)去除硅片正面PSG；7)清洗烘干；此方法在镭射掺杂之后、去除硅片背面PSG之前，在硅片正面生成一层氧化层，所述氧化层可在碱刻蚀过程中保护激光开槽区域，避免激光开槽区域被碱刻蚀液腐蚀；但其存在着氧化层制备过程所需温度高、耗时长，且形成的氧化层颜色与硅片颜色近似，不易区分的弊端。

CN109273558A公开了一种高转换效率的链式湿法黑硅电池片的制备方法，包括：1)选用P型多晶金刚线硅片，用有机碱溶液和水依次进行清洗，烘干；2)在硅片背面和四周镀上SiON：H膜；3)在硅片正面制作黑硅绒面；4)对硅片正面进行扩散，形成PN结；5)用酸溶液去除硅片正面的磷硅玻璃以及腐蚀硅片背面、四周的SiON：H膜，水洗、烘干；6)在黑硅绒面镀减反射薄膜；7)在硅片正面印刷正电极；8)在硅片背面印刷背电极，烧结；此方案是在电池片背面制作SiON：H掩膜，用于抵御制绒时药液对硅片背面腐蚀，从而保留电池片背面的高反射率原始结构。

CN107863420A公开了一种无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，包括以下步骤：a、硅片表面进行抛光；b、然后对硅片的背面进行镀氮化硅膜，在硅片背面镀氮化硅膜时,硅片正面的四个侧边边缘同时绕镀有氮化硅膜；c、接着对硅片的正面进行制绒；d、随后对硅片的正面进行扩散；e、利用氢氟酸去除步骤b中的氮化硅膜及步骤d中扩散时硅片表面形成的磷硅玻璃；f、硅片表面沉积膜体；g、印刷硅片正面和背面的电极；h、烧结；此方案是在电池片背面制作SiN：H掩膜，用于抵御制绒时药液对硅片背面腐蚀，从而保留电池片背面的高反射率原始结构。