[发明专利]PERC电池背面钝化工艺

说明书

本发明提供一种PERC电池背面钝化工艺，在perc电池制程过程中，经制绒、扩散、洗磷，再洗磷后先在背面钝化层氧化硅，然后加上氧化铝，热处理工艺，背面氮化硅使用四层以及多层，在氧化铝钝化前加一步氧化硅钝化，可以使氧化铝厚度降低从而减少了氧化铝原料反应成本，增加了对长波的反射，提高转化效率，增加perc电池短路电流。本发明提供的一种PERC电池背面钝化工艺，与现有工艺相比，效率方面能够与现有工艺持平并有所提升，在效率方面会有0.10％提升，钝化和吸杂效果都得到提升。

技术领域

本发明涉及太阳能电池板技术领域，特别是涉及一种PERC电池背面钝化工艺。

背景技术

PERC技术，即钝化发射极背面接触，通过在太阳能电池背面形成钝化层，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太阳能电池具有工艺简单，成本较低，且与现有电池生产线兼容性高的优点，是新开发出来的一种高效太阳能电池，得到了业界的广泛关注，有望成为未来高效太阳能电池的主流方向。

常规硅太阳能电池的生产，PERC硅太阳能电池生产步骤如下：1、提供一P型硅基板，首先进行清洗；2、在P型硅基板上采用三氯氧化磷(POCl3)液态源扩散法来形成反向导电型的N型扩散层(N型发射极)；3、在形成扩散层之后，用氢氟酸进行蚀刻，去除扩散产生的硅片截面边缘的PN结；4、在正面N型扩散层上淀积SiNx，形成介电层，在背面淀积AlOX/SiNx，形成钝化层；5、在PERC硅太阳能电池背面上的钝化层进行激光开窗；6、在电池正面上的介电层上进行丝网印刷，并干燥正面银浆，形成正面电极，在P型基板背面穿孔的钝化层上进行丝网印刷，并干燥背面银浆，形成背面电极；7、共烧，使电极充分干燥，同时形成良好电接触。

PERC太阳能电池的核心是在硅片的背光面镀一层氧化铝薄膜覆盖，以对硅钝化，氧化铝的表面钝化受化学钝化和场效应钝化控制，氧化铝的化学钝化效应是氢钝化，不同条件下制备出来的氧化铝具有不同的氢含量，而氢是能够与硅片内部缺陷和晶界处的悬挂键结合，减少复合中心，从而实现钝化效果的重要因子，氢存在于薄膜的-OH基团或—CHx中。氧化铝与硅接触面具有高的固定负电荷密度，Qf约为1012-1013cm-2，通过屏蔽P型硅表面的少数载流子而表现出良好的场效应钝化。氧化铝膜层中的负电荷与P型硅基体中的少数载流子(电子)相互排斥，从而阻挡其与硅片表面的复合中心结合，降低了表面复合速率。

然而，P型电池背镀化，氧化铝采取原子层生长技术，速率较慢，耗时较长，容易增加反应成本，而且目前背钝化工艺对长波反射较低，短路电流较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种PERC电池背面钝化工艺。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种PERC电池背面钝化工艺，包括以下步骤：

a、第一层镀氧化硅层：将进行洗磷后抛光的硅片放入石墨舟进入管式PECVD镀膜设备，炉内温度稳定在450±50℃，向炉内通入SiH4与N2O，并开放射频功率，完成硅片表面第一层镀膜；

b、第二层镀氧化铝层：将硅片放入原子沉积腔，通入三甲基铝和水蒸汽，在温度200±30℃，进行原子沉积，完成硅片表面第二层镀膜；

c、退火热处理工艺：将硅片放入600±50℃炉管设备中，对硅片进行热处理退火，工艺时间为600±50s；

d、第三层镀氮化硅层：炉内温度稳定在420±50℃，向炉内通入SiH4与NH3，并开放射频功率，完成镀膜；

e、第四层镀氮化硅层：炉内温度在420±50℃向炉内通入SiN4与NH3，并开放射频功率，完成镀膜；

f、第五层镀氮化硅层：炉内温度在420±50℃向炉内通入SiN4与NH3，并开放射频功率，完成镀膜；