改善光伏电池单面氧化铝绕度的方法、光伏电池及其制备方法与流程

    专利查询2025-07-17  92


    本发明属于光伏电池制备,尤其涉及改善光伏电池单面氧化铝绕度的方法、光伏电池及其制备方法。


    背景技术:

    1、近两年光伏电池产能的逐渐扩大,竞争逐渐加剧,行业降本增效的需求日益增加。现有主流量产技术为p型perc电池和n型topcon电池。对于两种主流量产技术路线,ald(原子层沉积技术)制备氧化铝是制备钝化膜的关键工序之一,对于ald工序,存在单插和双插两种模式,单插产能比较低,双插会出现比较严重的氧化铝绕镀。

    2、双插模式主要是通过夹紧装置减小绕镀情况或者使用工艺气体吹开相邻两片硅片使绕镀面积更大较近整面绕镀。

    3、绕镀必定会造成比较严重的外观异常,同时绕镀和非绕镀区域对印刷浆料和烧结的需求不一样,会造成效率方面的损失。


    技术实现思路

    1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种改善光伏电池单面氧化铝绕度的方法、光伏电池及其制备方法。本发明通过在沉积背面氮化硅前,使用掩膜与等离子体刻蚀方法结合,仅在非绕镀区的poly(多晶硅)表面生长一层氧化硅掩膜保护poly不被刻蚀,然后用等离子体蚀刻绕镀区的氧化铝,随后在蚀刻后的表面生长氧化硅,得到表面为整面氮化硅的硅片,解决背面绕镀导致的外观异常问题,同时改善烧结,提升了电池效率。

    2、本发明的技术方案如下:

    3、本发明第一方面保护一种改善光伏电池单面氧化铝绕度的方法,所述方法包括如下步骤:

    4、s1:对硅片进行制绒、硼扩散、背面刻蚀、隧穿氧化层及磷掺杂非晶硅、退火、去绕镀、双插氧化铝、正面沉积氮化硅,完成正膜。

    5、s2:将正膜后的硅片背面朝外,置于背膜炉管,进行升温、恒温、检漏和恒压处理。

    6、s3:在硅片背面制备氧化硅掩膜。

    7、s4:对含氧化硅掩膜的硅片进行等离子体刻蚀,去除绕镀区的氧化铝。

    8、s5:对背膜炉管进行抽真空、恒压后,通入氧气处理后,得到表面均为氧化硅层的硅片。

    9、s6:在步骤s5的硅片背面生长氮化硅层。

    10、优选地,步骤s3中,所述在硅片背面制备氧化硅掩膜是指在硅片背面的非绕镀区域制备氧化硅掩膜。

    11、优选地,所述氧化硅掩膜的具体制备工艺为:背膜炉管通入氧气后放电处理,非绕镀区域poly部分被氧化形成氧化硅掩膜,绕镀区域的氧化铝不受影响。

    12、优选地,所述氧化的氧气的流量为1000-2000sccm,时间为5-500s,压力为50-400pa,功率5000-20000w。

    13、优选地,步骤s4中,所述等离子体刻蚀包括化学等离子体刻蚀。

    14、优选地,步骤s4中,所述等离子体刻蚀是通入ccl4,放电进行等离子体刻蚀,所述等离子体刻蚀后,绕镀区域的氧化铝被刻蚀掉,非绕镀区的poly在氧化硅掩膜的保护下不被蚀刻。

    15、优选地,所述ccl4的流量1000-30000sccm,所述等离子体刻蚀的时间为10-300s,压力为100-500pa,功率为5000-30000w。

    16、优选地,步骤s5中,所述通入氧气处理的氧气流量为1000-20000sccm,处理时间为100-600s,压力为100-500pa,功率为5000-20000w;所述硅片的掩膜区域和非掩膜区域的氧化硅厚度的差值≤0.5mm;所述氧化硅层的平均厚度为5-8nm。

    17、本发明第二方面提供了一种光伏电池的制备方法,包括如下步骤:按上述第一方面所述方法制备硅片;对制备的硅片进行丝网印刷、烧结光注入,得到光伏电池。

    18、本发明第三方面保护一种上述第二方面所述制备方法制备的光伏电池。

    19、本发明有益的技术效果在于:

    20、本发明通过在沉积背面氮化硅前,首先使用氧离子氧化,仅在非绕镀区poly表面生长一层氧化硅掩膜,保护poly不被刻蚀,随后使用等离子体刻蚀去除氧化铝绕镀,刻蚀后使用氧气生长一层均匀的氧化硅层,避免了氧化铝绕镀导致的色差,解决背面绕镀外观异常的问题,同时,修复了损伤,改善烧结,可以提升电池效率。

    21、进一步地,本发明所用的等离子体刻蚀为化学刻蚀,能够避免物理刻蚀造成的轰击损伤,减少对电池效率的损失。



    技术特征:

    1.一种改善光伏电池单面氧化铝绕度的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s3中,所述在硅片背面制备氧化硅掩膜是指在硅片背面的非绕镀区域制备氧化硅掩膜。

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述氧化硅掩膜的具体制备工艺为:背膜炉管通入氧气后放电处理,非绕镀区域poly部分被氧化形成氧化硅掩膜,绕镀区域的氧化铝不受影响。

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述氧化的氧气的流量为1000-2000sccm,时间为5-500s,压力为50-400pa,功率5000-20000w。

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s4中,所述等离子体刻蚀包括化学等离子体刻蚀。

    6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s4中,所述等离子体刻蚀是通入ccl4,放电进行等离子体刻蚀;所述等离子体刻蚀后,绕镀区域的氧化铝被刻蚀掉,非绕镀区的poly在氧化硅掩膜的保护下不被蚀刻。

    7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述ccl4的流量1000-30000sccm,所述等离子体刻蚀的时间为10-300s,压力为100-500pa,功率为5000-30000w。

    8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s5中,所述通入氧气处理的氧气流量为1000-20000sccm,处理时间为100-600s,压力为100-500pa,功率为5000-20000w;所述氧化硅层的平均厚度为5-8nm。

    9.一种光伏电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

    10.一种权利要求9所述制备方法制备的光伏电池。


    技术总结
    本发明公开了一种改善光伏电池单面氧化铝绕度的方法、光伏电池及其制备方法,属于光伏电池制备技术领域。本发明的方法包括:对硅片制绒、硼扩散、背面刻蚀、隧穿氧化层及掺杂非晶硅、退火、去绕镀、双插氧化铝、正面沉积氮化硅后,在硅片背面非绕镀区制备氧化硅掩膜,然后进行等离子体刻蚀,去除绕镀区的氧化铝,之后通入氧气处理,得到表面均为氧化硅层的硅片;最后在氧化硅层表面生长氮化硅层。本发明使用掩膜与等离子体刻蚀结合,仅在非绕镀区的poly表面生长氧化硅掩膜保护poly不被刻蚀,然后用等离子体蚀刻绕镀区的氧化铝,在蚀刻后的表面生长氧化硅,得到表面为整面氮化硅的硅片,解决了背面绕镀导致的外观异常,改善了烧结,提升了电池效率。

    技术研发人员:郑波,王洪喆,陈庆敏,李炳科,顾君
    受保护的技术使用者:无锡松煜科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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