[发明专利]一种太阳能电池片及其背面PECVD法和应用

说明书

本发明提供了一种太阳能电池片及其背面PECVD法和应用。所述背面PECVD法包括以下步骤：(1)吹扫循环：插有硅片的石墨舟进舟前，对炉管循环进行氮气冲洗和一次抽真空操作；(2)预处理：通入N₂O；(3)镀膜处理：依次沉积背钝化膜、氮化硅膜和氧化硅膜，得到经过背面PECVD处理的硅片；(4)氮气清洗：取出插有硅片的石墨舟，用氮气清洗炉管。本发明在石墨舟进舟前，提前利用氮气吹扫清洗和真空沉降的循环的方式减少PECVD炉管内的颗粒数量，之后再进石墨舟，同时在炉管运行过程中保持相对低的气流量和低气压，避免了反应物过量，最终有效地降低了太阳能电池片的EL黑点污染。

技术领域

本发明属于太阳能电池的技术领域，涉及一种太阳能电池片及其背面PECVD法和应用。

背景技术

晶体硅太阳能电池是目前商业化的主流太阳能电池，包括常规BSF电池，PERC电池以及PERL电池，IBC，Topcon电池；这些电池的制作工艺都会用PECVD设备在表面镀氮化硅减反射膜；

等离子体增强化学的气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，PECVD)是借助微波或射频等使含有薄膜成分原子的气体电离，在局部形成等离子体，等离子体化学性质活泼，在电场的作用下会发生反应，将所需要沉积的化学物质沉积在基片上。PECVD反应会有部分反应物质没有沉积在基片，以粉尘和气体的形式随着空气抽离炉管，没有被抽离的粉尘吸附在炉管上会变成下一次工艺反应中的污染源粘附在硅片上形成污染，EL下显示为黑点和黑斑的污染；硅片的表面容易形成污染降低太阳能电池片的良率；

目前太阳能单晶PERC电池的流程是制绒、扩散、刻蚀、氧化、背钝化、PECVD正背膜、激光开槽、丝网印刷、烧结；常规BSF电池的流程是制绒、扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷、烧结；PECVD工序的顺序在刻蚀后和热氧化后，刻蚀后硅片经过HF酸处理，表面脱水干燥，对静电、灰尘以及污染很敏感，环境不良容易导致黑点黑斑等EL不良；PECVD工序本身是高温镀膜，车间温度高，湿度低，炉管内氧化铝氮化硅以及碎片粉尘都比较多。到PECVD工序后，硅片正背面都有一层致密的氮化硅膜层保护，即使暴露在灰尘以及污染较高的环境中，也不容易照成污染。所以PECVD工序的工艺对EL黑点污染的控制非常重要。

CN110295358A公开了一种低EL黑斑的PECVD机台饱和工艺，涉及硅太阳能电池制造领域，所述玛雅PECVD机台包括氧化铝反应仓室、氮化硅反应仓室，氧化铝反应仓室用于在硅片表面镀氧化铝薄膜，氮化硅反应仓室用于在氧化铝薄膜表面镀氮化硅薄膜，包括以下步骤：步骤一，真空升温处理；步骤二，工艺温度参数设定；步骤三，气体流量参数设定；步骤四，射频功率参数设定；步骤五，在步骤二至步骤三的参数设定完成后，保持石墨载板连续进出玛雅PECVD机台；步骤六，机台饱和。

CN110277472A公开了一种PERC电池制作方法，包括将经过氧化处理后的电池片半成品送入反应腔，且仅使其背面与反应腔内的气体接触；将所述反应腔抽真空，在设定的压强下通入保护气体，并对反应腔进行加热，直至反应腔内的温度和真空度达到设定要求后通入反应气体；利用射频技术使得反应气体分子被分解为等离子体，所述等离子体在反应腔运动撞击在电池片半成品的背面表面上，使得位于所述电池片半成品背面表面上的脏污脱离所述电池片半成品。

上述两篇文献都是使用电场加速离子轰击污染源降低污染源，这种技术对轻微的气态液体有机物污染效果明显，对实心的固体颗粒污染源效果较差，因为射频电源加速离子轰击的方式很难解决炉管内的固体颗粒污染。在太阳能电池实际生产中，固体氮化硅或者氧化铝以及硅落粉末等细微颗粒污染源在PECVD工序极易产生EL黑点污染，这样会降低电池片的A级率。

因此，如何减少太阳能电池中的EL黑点污染，是急需解决的技术问题。

发明内容