[发明专利]一种金字塔绒面上优化均匀性化的工艺方法

说明书

本发明公开了一种金字塔绒面上优化均匀性的工艺方法，包括以下步骤：步骤S1，提供太阳能电池原始硅片，对原始硅片进行制绒生长金字塔绒面，再进行绒面清洗预处理；步骤S2，对硅片进行扩散工艺处理；步骤S3，对硅片表面抛光处理；步骤S4，对硅片表面采用双向交替的气流方式沉积氧化铝膜。本发明采用了双向交替的进气方式生长氧化铝膜，可以把氧化铝膜的均匀性大幅提高，在金字塔绒面结构下氧化铝膜的均匀性同样可以控制在3%以内，可以把氧化铝膜更强的场钝化效果发挥出来，降低俄歇复合、SRH复合和表面复合，大大提高了钝化效果。

技术领域

本发明涉及光伏太阳能电池技术领域，尤其是一种应用在光伏太阳能电池表面沉积中在金字塔绒面上优化均匀性的工艺方法。

背景技术

光伏太阳能电池是一种把太阳的光能直接转化为电能的半导体材料。目前通常使用的是以硅为基底的硅光伏电池，包括单晶硅、多晶硅、非晶硅、晶硅与化合物叠层光伏电池等。PERT电池(Passivated Emitter and Rear Totally-diffused Cell，钝化发射极背面全扩散电池)、PERC电池(Passivated Emitter and Rear Cell，发射极和背面钝化技术)都是新型的光伏电池技术，PERT和PERC电池与常规电池最大的区别在于正表面、背表面介质膜钝化，能有效降低背表面的电子复合速度。而在PERT电池的基础上，TOPCon（TunnelOxide Passivated Contact，隧穿氧化钝化接触）作为一种新型钝化技术已经成为研究热点，该技术是在电池表面生成一层超薄的可隧穿的氧化层和一层高掺杂的多晶硅层。此外，还有异质结（比如HJT）电池结构。这些高效电池结构的重要变化是改进正背面的复合状态，无论是P型硅片还是N型硅片，硅片表面均存在一定浓度的悬挂不饱和键，这都是导致电子空穴对复合的一个重要原因，所以需要降低该原因导致的不良电子空穴对复合。

目前较为成熟的钝化方法有：管式ALD原子层沉积钝化设备、平板式ALD原子层沉积钝化设备、管式PECVD二合一钝化设备、平板式PECVD钝化设备等，其中以管式ALD原子层沉积钝化设备为主导，特别是在当前光伏电池在大尺寸182210等尺寸硅片和新技术路线的推动下，对于硅片表面钝化的均匀性、钝化质量要求极为苛刻。现有PERT电池正面和PERC电池背面都存在金字塔绒面结构，其作用是为了提升电池的转换效率。在对电池表面ALD原子层沉积时，现有的进气方式通常是单向进出气，其可以满足氧化铝的均匀性在片内5%以内的要求，而在金字塔绒面结构上用单向进出的气流方式，其不均匀性会达到10%以上（见图1和图2），这样会大幅影响高效电池效率的能效优势。

发明内容

本申请人针对上述现有ALD钝化设备进气方式存在的在金字塔绒面结构上氧化铝膜均匀性差等缺陷，提供了一种金字塔绒面上优化均匀性的工艺方法，通过双向交替进气的方式，改进氧化铝膜层的均匀性，最大化地发挥氧化铝钝化硅片表面悬挂不饱和键的效果，解决氧化铝膜不均匀带来的气孔问题、无场钝化问题、高耗能、EL黑点、EL黑斑等问题，且可以用于硅片的双面钝化应用。

本发明所采用的技术方案如下：

一种金字塔绒面上优化均匀性的工艺方法，包括以下步骤：

步骤S1，提供太阳能电池原始硅片，对原始硅片进行制绒生长金字塔绒面，再进行绒面清洗预处理；

步骤S2，对硅片进行扩散工艺处理，

步骤S3，对硅片表面抛光处理；

步骤S4，对硅片表面采用双向交替的气流方式沉积氧化铝膜。

作为上述技术方案的进一步改进：

步骤S4进一步包括：在炉腔内使用双向交替的进出气方式沉积氧化铝薄膜，先采用炉口进气、炉尾出气方式，再改为炉尾进气、炉口出气方式，以此交替进行。