一種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法，在鍍膜工序制作減反射膜層時(shí)，采用CO2或CO2與SiH4作為反應(yīng)氣體，與太陽(yáng)能電池硅片表面反應(yīng)制作鈍化膜層，然后在鈍化膜層表面再鍍一層氮化硅減反膜層；采用CO2作為反應(yīng)氣體時(shí)，CO2流量為500～15000sccm，射頻功率為4000～8000W，時(shí)間為30～300s，鈍化膜層的膜厚為5～20nm；采用CO2與SiH4作為反應(yīng)氣體時(shí)，CO2與SiH4的流量比例為1～45：1，射頻功率為4000～8000W，時(shí)間為30～300s，鈍化膜層的膜厚為5～20nm；本發(fā)明能有效提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，且與傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線兼容。
【專利說(shuō)明】一種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池制作方法，具體涉及一種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步，生產(chǎn)成本不斷降低，轉(zhuǎn)換效率不斷提高，使光伏發(fā)電的應(yīng)用日益普及并迅猛發(fā)展，逐漸成為電力供應(yīng)的重要來(lái)源。太陽(yáng)能電池片是一種能量轉(zhuǎn)換的光電元件，它可以在太陽(yáng)光的照射下，把光的能量轉(zhuǎn)換成電能，從而實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電。生產(chǎn)電池片的工藝比較復(fù)雜，一般要經(jīng)過硅片檢測(cè)、表面制絨、擴(kuò)散制結(jié)、去磷硅玻璃、等離子刻蝕、鍍減反射膜、絲網(wǎng)印刷、快速燒結(jié)和檢測(cè)分裝等主要步驟。鍍減反射膜之前的硅片表面的反射率為25%，為了減少表面反射，提高電池的轉(zhuǎn)換效率，需要沉積一層氮化硅減反射膜。現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中常采用PECVD設(shè)備制備減反射膜。PECVD即等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積。它的技術(shù)原理是利用低溫等離子體作能量源，樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上，利用輝光放電使樣品升溫到預(yù)定的溫度，然后通入適量的反應(yīng)氣體SiH4和NH3，氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng)，在樣品表面形成固態(tài)薄膜即氮化硅薄膜。一般情況下，使用這種等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積的方法沉積的薄膜厚度在SOnm左右。這樣厚度的薄膜具有光學(xué)的功能性。利用薄膜干涉原理，可以使光的反射大為減少，電池的短路電流和輸出就有很大增加，效率也有相當(dāng)?shù)奶岣摺Ｈ绾胃M(jìn)一步提高電池轉(zhuǎn)換效率，降低成本成為現(xiàn)在重要課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法，能有效提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，且與傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線兼容，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法，其特征在于:在鍍膜工序制作減反射膜層時(shí)，采用CO2或CO2與SiH4作為反應(yīng)氣體，與太陽(yáng)能電池硅片表面反應(yīng)制作鈍化膜層，然后在鈍化膜層表面再鍍一層氮化硅減反膜層；
采用CO2作為反應(yīng)氣體時(shí)的具體步驟如下:
(1)將P型多晶硅片完成酸制絨、磷擴(kuò)散、刻蝕清洗工序后置于鍍膜機(jī)臺(tái)中；
(2)在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體CO2,在硅片表面生成一層鈍化膜層，所述CO2流量為500?15000sccm，射頻功率為4000?8000W，時(shí)間為30?300s，所述鈍化膜層的膜厚為5?20nm,折射率為2.0?2.1 ;
(3)鈍化膜層制作完成后，在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體NH3和SiH4，在鈍化膜層表面沉積一層均勻的氮化硅膜層，所述NH3與SiH4的流量比例為I?45:1，所述氮化硅減反膜層的膜厚為10?lOOnm，折射率為1.8?2.5 ;
采用CO2與SiH4作為反應(yīng)氣體時(shí)的具體步驟如下: (1)將P型多晶硅片完成酸制絨、磷擴(kuò)散、刻蝕清洗工序后置于鍍膜機(jī)臺(tái)中；
(2)在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體CO2與SiH4,在硅片表面生成一層鈍化膜層，所述CO2與SiH4的流量為比例為I?45:1，射頻功率為4000?8000W，時(shí)間為30?300s，所述鈍化膜層的膜厚為5?20nm，折射率為2.0?2.1 ;
(3)鈍化膜層制作完成后，在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體NH3和SiH4，在鈍化膜層表面沉積一層均勻的氮化硅膜層，所述NH3與SiH4的流量比例為I?45:1，所述氮化硅減反膜層的膜厚為10?lOOnm，折射率為1.8?2.5。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過優(yōu)化設(shè)計(jì)鍍膜的氣體配方和鍍膜的膜層形式，使太陽(yáng)能電池效率有0.1%左右的提升，節(jié)約生產(chǎn)成本，且與傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線兼容，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本發(fā)明實(shí)施例太陽(yáng)能電池表面鈍化后結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

【具體實(shí)施方式】
[0008]一種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法，在鍍膜工序制作減反射膜層時(shí)，采用CO2或CO2與SiH4作為反應(yīng)氣體,與太陽(yáng)能電池硅片I表面反應(yīng)制作鈍化膜層2，然后在鈍化膜層2表面再鍍一層氮化硅減反膜層3 (如附圖1所示)。
[0009]實(shí)施例1:一種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法，采用CO2作為反應(yīng)氣體時(shí)的具體步驟如下:
(1)將P型多晶硅片I完成酸制絨、磷擴(kuò)散、刻蝕清洗工序后置于鍍膜機(jī)臺(tái)中；
(2)在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體CO2，在硅片I表面生成一層鈍化膜層2，所述CCV流量為2000SCCm，射頻功率為5000W，時(shí)間為250s，鈍化膜層的膜厚為10nm，折射率為2.03 ；
(3)鈍化膜層2制作完成后，在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體NH3和SiH4，在鈍化膜層2表面沉積一層均勻的氮化硅膜層，所述NH3的流量為7000SCCm，SiH4的流量為680sCCm所述氮化硅減反膜層的膜厚為80nm，折射率為2.06。
[0010]實(shí)施例2:另一種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法，采用CO2與SiH4作為反應(yīng)氣體時(shí)的具體步驟如下:
(1)將P型多晶硅片I完成酸制絨、磷擴(kuò)散、刻蝕清洗工序后置于鍍膜機(jī)臺(tái)中；
(2)在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體CO2與SiH4，在硅片I表面生成一層鈍化膜層2，所述CO2與SiH4的流量為比例為20:1，射頻功率為5500W，時(shí)間為120s，鈍化膜層的膜厚為8nm，折射率為2.05 ；
(3)鈍化膜層2制作完成后，在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體NH3和SiH4，在鈍化膜層2表面沉積一層均勻的氮化硅膜層，所述NH3的流量為6800SCCm，SiH4的流量為720sCCm所述氮化硅減反膜層的膜厚為83nm，折射率為2.08。
[0011]實(shí)施例3:第三種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法，采用CO2作為反應(yīng)氣體時(shí)的具體步驟如下:
(I)將P型多晶硅片I完成酸制絨、磷擴(kuò)散、刻蝕清洗工序后置于鍍膜機(jī)臺(tái)中； (2)在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體CO2，在硅片I表面生成一層鈍化膜層2，所述CCV流量為500SCCm，射頻功率為4000W，時(shí)間為30s，鈍化膜層的膜厚為5nm，折射率為2.0 ；
(3)鈍化膜層2制作完成后，在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體NH3和SiH4，在鈍化膜層2表面沉積一層均勻的氮化硅膜層，所述NH3的流量為7000SCCm，SiH4的流量為680sCCm所述氮化硅減反膜層的膜厚為70nm，折射率為2.0。
[0012]實(shí)施例4:第四種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法，采用CO2與SiH4作為反應(yīng)氣體時(shí)的具體步驟如下:
(1)將P型多晶硅片I完成酸制絨、磷擴(kuò)散、刻蝕清洗工序后置于鍍膜機(jī)臺(tái)中；
(2)在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體CO2與SiH4，在硅片I表面生成一層鈍化膜層2，所述CO2與SiH4的流量為比例為10:1，射頻功率為8000W，時(shí)間為300s，鈍化膜層的膜厚為5nm，折射率為2.0 ；
(3)鈍化膜層2制作完成后，在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體NH3和SiH4，在鈍化膜層2表面沉積一層均勻的氮化硅膜層，所述NH3的流量為6800SCCm，SiH4的流量為720sCCm所述氮化硅減反膜層的膜厚為75nm，折射率為2.1。
[0013]實(shí)施例5:第五種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法，采用CO2作為反應(yīng)氣體時(shí)的具體步驟如下:
(1)將P型多晶硅片I完成酸制絨、磷擴(kuò)散、刻蝕清洗工序后置于鍍膜機(jī)臺(tái)中；
(2)在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體CO2，在硅片I表面生成一層鈍化膜層2，所述CCV流量為15000SCCm，射頻功率為8000W，時(shí)間為300s，鈍化膜層的膜厚為20nm，折射率為2.1 ；
(3)鈍化膜層2制作完成后，在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體NH3和SiH4，在鈍化膜層2表面沉積一層均勻的氮化硅膜層，所述NH3的流量為9000SCCm，SiH4的流量為880sCCm所述氮化硅減反膜層的膜厚為lOOnm，折射率為2.5。
[0014]實(shí)施例6:第六種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法,米用CO2與SiH4作為反應(yīng)氣體時(shí)的具體步驟如下:
(1)將P型多晶硅片I完成酸制絨、磷擴(kuò)散、刻蝕清洗工序后置于鍍膜機(jī)臺(tái)中；
(2)在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體CO2與SiH4，在硅片I表面生成一層鈍化膜層2，所述CO2與SiH4的流量為比例為45: 1，射頻功率為8000W，時(shí)間為300s，鈍化膜層的膜厚為20nm，折射率為2.1 ；
(3)鈍化膜層2制作完成后，在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體NH3和SiH4，在鈍化膜層2表面沉積一層均勻的氮化硅膜層，所述NH3的流量為8800 sccm, SiH4的流量為920sCCm所述氮化硅減反膜層的膜厚為lOOnm，折射率為2.5。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能電池的表面鈍化方法，其特征在于:在鍍膜工序制作減反射膜層時(shí)，采用CO2或CO2與SiH4作為反應(yīng)氣體，與太陽(yáng)能電池硅片(I)表面反應(yīng)制作鈍化膜層(2)，然后在鈍化膜層(2 )表面再鍍一層氮化硅減反膜層(3 ); 采用CO2作為反應(yīng)氣體時(shí)的具體步驟如下: 1)將P型多晶硅片(I)完成酸制絨、磷擴(kuò)散、刻蝕清洗工序后置于鍍膜機(jī)臺(tái)中； 2)在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體CO2,在硅片(I)表面生成一層鈍化膜層(2)，所述CO2流量為500?15000sccm，射頻功率為4000?8000W，時(shí)間為30?300s，所述鈍化膜層的膜厚為5?20nm,折射率為2.0?2.1 ; 3)鈍化膜層(2)制作完成后，在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體NH3和SiH4，在鈍化膜層(2)表面沉積一層均勻的氮化硅膜層，所述NH3與SiH4的流量比例為I?45:1，所述氮化硅減反膜層的膜厚為10?lOOnm，折射率為1.8?2.5 ; 采用CO2與SiH4作為反應(yīng)氣體時(shí)的具體步驟如下: 1)將P型多晶硅片(I)完成酸制絨、磷擴(kuò)散、刻蝕清洗工序后置于鍍膜機(jī)臺(tái)中； 2)在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體CO2與SiH4，在硅片(I)表面生成一層鈍化膜層(2)，所述CO2與SiH4的流量為比例為I?45:1，射頻功率為4000?8000W，時(shí)間為30?300s，所述鈍化膜層的膜厚為5?20nm，折射率為2.0?2.1 ; 3)鈍化膜層(2)制作完成后，在鍍膜設(shè)備中通入反應(yīng)氣體NH3和SiH4，在鈍化膜層(2)表面沉積一層均勻的氮化硅膜層，所述NH3與SiH4的流量比例為I?45:1，所述氮化硅減反膜層的膜厚為10?lOOnm，折射率為1.8?2.5。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK104167466SQ201410295070
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】黃紀(jì)德, 蔣方丹, 金浩, 郭俊華, 陳康平 申請(qǐng)人:浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司