一种PERC太阳能电池的背面钝化工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109950363A(43)申请公布日2019.06.28(21)申请号201910248873.7(22)申请日2019.03.29(71)申请人山西潞安太阳能科技有限责任公司地址046000山西省长治市郊区漳泽新型工业园区(72)发明人梁玲郭卫郭岂宏李波王莹陈丽赵科巍张波刘宝华(74)专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限公司14101代理人李富元(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)H01L31/0216(2014.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种PERC太阳能电池的背面钝化工艺(57)摘要本发明涉及背面钝化领域。一种PERC太阳能电池的背面钝化工艺，将已背面抛光的硅片，两两正面对正面插入载体花篮中，然后将载体花篮送入沉积设备中；在温度300摄氏度条件下，使用流量为500sccm的携带有三甲基铝TMA的氮气通入沉积设备中，同时通入水蒸气，输入到沉积设备中的水蒸气的质量与三甲基铝TMA的质量比为3:1，在硅片背面表面生成一层3-30nm的AlOx层，x为每个铝原子与x个氧原子键合；将沉积好AlOx层的硅片面作为镀膜面插入PECVD石墨舟，使在镀膜时，电池片发射极面不被镀膜，送入PECVD炉管。CN109950363ACN109950363A权利要求书1/1页1.一种PERC太阳能电池的背面钝化工艺，其特征在于：按照如下的步骤进行步骤一、将已背面抛光的硅片，两两正面对正面插入载体花篮中，然后将载体花篮送入沉积设备中；步骤二、在温度300摄氏度条件下，使用流量为500sccm的携带有三甲基铝TMA的氮气通入沉积设备中，同时通入水蒸气，输入到沉积设备中的水蒸气的质量与三甲基铝TMA的质量比为3:1，在硅片背面表面生成一层3-30nm的AlOx层，x为每个铝原子与x个氧原子键合；步骤三、将沉积好AlOx层的硅片面作为镀膜面插入PECVD石墨舟，使在镀膜时，电池片发射极面不被镀膜，送入PECVD炉管；步骤四、在硅片背面依次沉积160-200nm的SiON薄膜和SiNx薄膜；步骤五、在5-10slm的氮气气氛下，将PECVD炉管升高到700-750摄氏度，然后保温2分钟，最后以3-6℃/min的速度将PECVD炉管温度降至650-680℃，出舟，自然冷却。2.根据权利要求1所述的一种PERC太阳能电池的背面钝化工艺，其特征在于：沉积SiON薄膜采用的工艺参数为：以氨气、硅烷、笑气为反应物，氨气流量为3-6slm，硅烷流量为1-5slm，笑气流量为300-1000sccm，射频功率为5700w，时间为800s。3.根据权利要求1所述的一种PERC太阳能电池的背面钝化工艺，其特征在于：SiNx薄膜采用的工艺参数为：以氨气、硅烷为反应物，氨气流量为3-6slm，硅烷流量为0.5-3slm，射频功率为5700w，时间为800s。2CN109950363A说明书1/3页一种PERC太阳能电池的背面钝化工艺技术领域[0001]本发明涉及背面钝化领域。背景技术[0002]随着高效太阳能电池研发的不断推进，优质的表面钝化已成为高转换效率太阳能电池不可或缺的组成部分。表面钝化通过饱和半导体表面处的悬挂键，可降低界面态密度；同时钝化膜的存在避免了杂质在表面层的引入，而形成复合中心，降低了表面活性，以此来降低少数载流子的表面复合速率，提高少子寿命。另外钝化膜中的固定电荷能使半导体表面反型或堆积，形成表面结，阻止少子载流子流向表面，减小了表面复合的损失，从而提高了表面光生载流子的收集率。[0003]目前业界较为通用的背面钝化方式有两种一是SiOx或AlOx与SiNx的叠层结构。SiOx与SiNx的叠层结构由于表面较高的固定正电11-2荷（>10cm）,因此会在p型硅衬底背面形成反型层导致漏电。实际应用中SiOx与SiNx的叠层结构并不如AlOx与SiNx的叠层结构。12-2[0004]AlOx与SiNx的叠层结构虽然表面有较高的固定负电荷（>10cm），但SiNx会被目前的丝网印刷中的铝浆腐蚀，影响电池片背面的钝化效果。[0005]二是对硅衬底来说，对材料体内缺陷的钝化也是十分重要的，可通过表面钝化的后续热处理工艺来实现。在太阳能电池硅衬底生长SiON与SiNx的叠层膜是采用PECVD法，PECVD法生长的SiON与SiNx的叠层膜存在一些结构缺陷。这些缺陷主要包括以下几种：（1）N3≡SiH和Si2=NH原子团。这些基团中包含有Si-H键和N-H键，Si-H键和N-H键断裂后可以释放出氢原子，起钝化作用。在薄膜中会形成Si和N的悬挂键。[0006]（2）硅原子和氮原子的悬挂键。硅原子的悬挂键称为K0中心，K0中心是中性的亚稳态，它可以通过俘获空