[发明专利]管式PERC太阳能电池的修复工艺及制备工艺

说明书

本发明公开了一种管式PERC太阳能电池的修复工艺，修复工艺设置在硅片退火之后，硅片背面镀膜之前，包括：(1)将退火后镀膜前停留时间超过4小时的半成品硅片置入修复炉，通入流量为5‑10slm的氮气实现自洁，氮气的通入时间为1‑5min；(2)通入流量为5‑20slm的氮气，用于吹扫硅片上的灰尘；(3)将修复炉从室温升温到500‑650℃，同时通入流量为1‑5slm的氮气；(4)将修复炉在500‑650℃恒温5‑30min，同时通入流量为5‑20slm的氮气。相应的，本发明还公开了一种管式PERC太阳能电池的制备工艺。采用本发明，解决半成品停留时间过长带来的效率下降问题，并提高EL良率。

技术领域

本发明涉及PERC太阳能电池领域，尤其涉及一种管式PERC太阳能电池的修复工艺，以及一种管式PERC太阳能电池的制备工艺。

背景技术

在制造过程中，各工序经常会出现工艺问题或者机器故障导致的宕机，会导致前道工序的半成品停留，在某些工序，半成品停留时间过长会影响到成品的性能。管式PERC电池的制造过程为：制绒，扩散，刻蚀，退火，背镀膜，正镀膜，激光，丝网印刷，烧结。发明人在实验中发现，退火后到背镀膜的间隔时间超过4小时，电池的转换效率会明显下降，而且，间隔时间越长，效率降幅越大，最大的效率降幅能达到0.2%以上。理论上，间隔时间越长，硅片会吸收空气中的水分，显著降低背面氧化铝镀膜的钝化效果。对于太阳能电池，0.2%是一个比较大的效率差距，提升效率0.2%，可以明显增加终端太阳能电站的发电量，也可以显著降低发电成本。

另外，如果退火到背镀膜的间隔时间越长，硅片上容易吸附空气中的粉尘，导致PERC电池的EL测试出现很多黑点和黑斑，影响电池的EL良率。

在生产管理方面，通过合理安排投料和生产、提高问题反馈和预警的及时性来减少半成品在退火后的停留时间，但是不能从根本上解决。

现有技术中，暂无发现在硅片退火之后，硅片背面镀膜之前增加一道工序，以解决退火后到背镀膜的间隔时间超过4小时导致的效率降低的问题。

现有的相关技术，退火处理多数是为了增强氧化铝的钝化效果，例如CN105810779 A公开的《一种PERC太阳能电池的制备方法》，背面沉积钝化叠层膜包括如下步骤：(1) 采用原子层沉积方法在硅片背面沉积Al₂O₃薄膜；(2) 将步骤( 1 )的硅片放入管式炉中进行预退火，退火温度为400~600℃，退火时间为5~20 min；然后在其上沉积SiO₂薄膜，沉积温度为400~600℃，沉积时间为5~10min，SiO₂薄膜的厚度为5~10nm；然后在上述SiO₂薄膜上沉积SiNx薄膜，其薄膜厚度为70~170nm；沉积时间为5~30min；在沉积SiO₂薄膜和SiNx薄膜的同时完成退火工艺。

另一方面，管式PECVD技术由于存在绕镀和划伤这一对互相制约的难题，外观良率和EL良率一直比较低，影响该技术的大规模量产。

管式PECVD镀膜设备是通过将硅片插入石墨舟，再将石墨舟送入石英管做镀膜沉积。石墨舟通过3个卡点将硅片固定在石墨舟壁上，硅片的一面与石墨舟壁接触，在硅片的另外一面上沉积膜层。为了保证镀膜的均匀性，硅片要贴紧石墨舟壁，因此，卡点槽的宽度设置较小，约为0.25mm。管式PECVD镀膜有两个缺点：1，在插片过程中，硅片会与石墨舟壁发生摩擦，导致硅片挨着石墨舟壁的一面产生划伤。2，在沉积过程中，由于硅片与石墨舟壁之间不可避免的存在缝隙，尤其是卡点处的缝隙较大，工艺气体会扩散到硅片的另一面，在另一面形成膜的沉积，即绕镀，卡点处的绕镀更加严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种管式PERC太阳能电池的修复工艺，解决半成品停留时间过长带来的效率下降问题，并提高EL良率。