[发明专利]用于晶体硅太阳能电池抗LID和PID的PECVD镀膜和烧结工艺

说明书

技术领域

本发明属于晶体硅太阳能电池片制造领域，特别涉及一种用于晶体硅太阳能电池抗光致衰减(LID)和电势诱发衰减(PID)的PECVD镀膜和烧结工艺。

背景技术

由于光照下硼氧复合物的形成，导致LID现象的发生，掺硼p型电池片功率衰减可高达5％；对于目前已实现量产的p型高效电池结构-PERC(钝化发射极与背表面电池)技术，由于其效率提升源于电池片背面钝化和背反射性能的提高，硼氧复合物的存在阻碍载流子向背面迁移，极大吞噬了高效电池结构带来的功率提升，导致PERC高效结构比常规铝背场电池出现更严重的效率衰减。因此，LID问题的解决不仅是常规p型电池结构效率的保证，更是p型高效电池得以真正应用推广的关键所在。目前，解决LID的方法主要集中于对原材料及硅片的优化与控制，如：(1)采用高电阻率硅片、以MCZ法或者区熔法制备硅片以降低其硼或者氧含量；(2)采用掺镓p型硅片或掺磷n型硅片替代掺硼p型硅片；但是，这些方法均尚未成熟，不仅对硅片制备工艺本身，对后续的电池片制备工艺也提出了新的要求，与现有常规p型产线无法很好的兼容，限制了其产业化推广。

自PID现象提出以来，各路厂商分别从电池片、组件和系统层面提出了相关的解决方案；综合技术、成本和实施途径考虑，从电池片角度解决PID问题是目前更具性价比的选择。在保证电池转换效率的前提下，在发射区与SiNx层间形成SiOx薄膜来实现抗PID是最为有效的途径。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点与不足，提供一种用于晶体硅太阳能电池抗LID和PID的PECVD镀膜和烧结工艺。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种用于晶体硅太阳能电池抗LID和PID的PECVD镀膜和烧结工艺，包括如下步骤：

将硅片粗抛、制绒，制绒后绒面尺寸≤5μm，清洗后甩干，接着进行高温磷扩散，形成发射区后进行刻蚀，发射区方阻为70-120ohm/squ，二次清洗后，进行正面PECVD镀膜，介电层[H]含量为5-25at.％；最后采用丝网印刷制备背电极和正电极后，进行高温烧结，完成晶体硅太阳能电池片的制备；所述的硅片优选为单多晶硅片。

所述的粗抛在碱性溶液中进行；粗抛的目的是去除杂质和损伤层；

所述的碱性溶液为NaOH溶液或KOH溶液。

所述的制绒在碱性溶液或酸性溶液中进行；

所述的碱性溶液为NaOH溶液或KOH溶液。

所述的酸性溶液为HF+HNO₃溶液。

所述的高温磷扩散优选在扩散炉中进行。

所述的刻蚀优选采用干法刻蚀或湿法刻蚀；

所述的干法刻蚀采用等离子体刻蚀，其目的是去边结；

所述的湿法刻蚀采用HNO₃+HF溶液，其目的是去背结和边结。

所述的二次清洗为湿法刻蚀，其目的是去除PSG。

所述的正面PECVD镀膜采用如下方法进行：通过沉积或等离子体氧化的方式在所述的发射区表面形成SiO_x薄膜，SiO_x膜厚为3-20nm，折射率为1.4-1.6；形成SiO_x薄膜后，继续沉积，形成SiN_x/SiN_y减反层，所述的SiO_x薄膜+SiN_x/SiN_y减反层的厚度为65-90nm；

所述的沉积包括SiOx沉积和SiNx沉积；

所述的SiOx沉积通过同时通入SiH₄和N₂O完成；

所述的SiNx沉积通过同时通入SiH₄和NH₃完成；

所述的等离子体氧化通过通入N₂O完成。

所述的背电极优选为银电极和铝电极；

所述的正电极优选为银电极(丝网印刷是制备电极的常规设备)。

所述的高温烧结采用如下方法进行：丝网印刷后的电池片由传送带输送至高温烧结炉中，所述的高温烧结炉由干燥区和烧结区两部分组成，其中，干燥区温度为180-400℃、烧结区温度为500-900℃、高温烧结炉传送带带速为1-8m/min。高温烧结曲线对氢原子的扩散起着关键的作用，很大程度上决定了再生恢复速率常数；

优选的，所述的晶体硅太阳能电池片采用LID再生恢复工艺进行制备；LID再生恢复工艺可以进一步改善电池片LID现象。