[发明专利]一种提升PERC太阳电池光电转换率的背钝化工艺

说明书

本发明提供一种提升PERC电池光电转换效率的背钝化工艺，无需改进现有设备，仅需通过对MAIA背钝化机氧化铝腔体及氮化硅腔体的工艺参数进行调整，来改善Al₂O₃的背钝化效果、增强SiN_x的内背反射功能，从而提升电池片光电转换效率，同时降低TMA耗量，增加机台产能，降低生产成本。

技术领域

本发明属于硅太阳能电池制造工艺技术领域，具体涉及一种提升PERC电池光电转换效率的背钝化工艺。

背景技术

PERC技术（passivated emitter and rear cell），即钝化发射极背面接触，通过在硅太阳能电池背面形成钝化层，采用金属局域接触，可大幅降低背表面电学复合速率，形成良好的内部光学背反射机制，提升电池的开路电压、短路电流，从而提升电池的转换效率。

PERC太阳能电池最核心的技术为背钝化技术，即在电池背面镀一层氧化铝薄膜（Al₂O₃）并覆盖一层氮化硅薄膜（SiN_x）实行钝化技术，增强光线在硅基的内背反射，降低背面复合，从而使PERC电池的效率能够有效提升。电池生产商广泛用于规模化生产的两种氧化铝沉积技术是等离子体增强化学气相沉积（PECVD）和原子层沉积（ALD）。目前PECVD设备主要采用德国MAIA（Multiple Application Inline Apperatus）背钝化机，该设备集成度高，分别在氧化铝仓与氮化硅仓完成Al₂O₃与SiN_x薄膜的沉积，但其沉积膜质量要比原子层沉积略差，且TMA耗量高，产能较低。因此，MAIA背钝化机沉积氧化铝、氮化硅膜工艺仍需持续改进，以提高光电转化效率，降低生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、容易实现的提高PERC电池光电转换效率的背钝化工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种提升PERC电池光电转换效率的背钝化工艺，采用MAIA背钝化机， MAIA背钝化机包括氧化铝腔体和氮化硅腔体，氧化铝腔体用于对硅片镀氧化铝膜，氮化硅腔体用于对硅片镀氮化硅膜，氮化硅膜覆盖于氧化铝膜表面，包括以下步骤：

(a)硅片经过常规制绒、扩散、SE激光、刻蚀和退火工艺后等待进入MAIA 背钝化机；

(b)将氧化铝腔体内的工艺带速设为220～250cm/min，腔体温度设为 350～450℃，工艺压强设为0.11～0.15mbar；

(c)将氧化铝腔体内第一根气路笑气流量设为300～700sccm，氩气流量设为0sccm，TMA流量设为0mg/min，微波峰值功率设为1500～2500W，占空比设为4/18；将氧化铝腔体内第二根气路笑气流量设为450～850sccm，氩气流量设为600～1000sccm，TMA流量设为200～400mg/min，微波峰值功率设为 1800～3200W，占空比设为4/18；氧化铝腔体内的反应方程式为： 2Al(CH₃)₃+5Ar+20N₂O→Al₂O₃+2CO₂+4CO+9H₂O+20N₂+5Ar；

(d)将氮化硅腔体内的工艺带速设为250～290cm/min，腔体温度设为 350～450℃，工艺压强设为0.23～0.27mbar；