[发明专利]一种太阳能电池用硅片及其镀膜工艺与镀膜设备

说明书

本发明公开了一种太阳能电池用硅片，其包括有硅片本体；所述硅片本体的端面之上依次设置有氧化硅膜层、第一氮化硅膜层、第二氮化硅膜层与第三氮化硅膜层；本申请中的太阳能电池用硅片及其镀膜工艺与镀膜设备，其可使得太阳能电池用硅片进行镀膜处理过程中的镀膜效果以及效率得以显著提高，并在上述镀膜工艺以及设备的基础上使得太阳能电池用硅片的膜层结构得以改善，进而使得太阳能电池用硅片的实际工作性能得以进一步的提高。

技术领域

本发明涉及光伏能源领域，尤其是一种太阳能电池用硅片及其镀膜工艺与镀膜设备。

背景技术

在太阳能电池片进行生产过程中硅片是得以广泛采用的材料，通过硅片进行太阳能电池片制备的主要工艺包括有：制绒—扩散—刻蚀—PECVD镀膜—丝网印刷—烧结—测试分档。上述太阳能电池片的制备工艺中，PECVD镀膜的工艺原理为：将装有硅片的石墨舟放置在PECVD真空镀膜腔体内，舟页间产生电场，采用PECVD工艺放电在硅片表面镀上氮化硅膜层。

然而，传统工艺中的管式PECVD在实际镀膜过程中均存在舟内镀膜均匀性不佳的现象，主要在于其返工率以及色差率高；上述缺陷限制了硅电池片产能。为进一步解放产能，现有的厂商往往采用提高单产产量以及缩短工艺周期的方式，但如若一味增加石墨舟舟页的数量，其导致舟页间的间距缩小，进而影响了镀膜的均匀性；即使在舟页间的间距较为宽裕的前提下，同一石墨舟内，最外侧舟页镀膜膜厚偏厚，最内侧舟页膜厚偏薄，严重时膜厚差异达到8%以上，以使得镀膜的均匀性亦无法得到控制。另外，随着石墨舟使用次数的增加，石墨舟本身沉积的氮化硅不断增加，使得镀膜效果变差，采用清洗、烘干、饱和石墨舟的方式相对耗时较长，极大地占用了石墨舟正常使用时间。

另一方面，通过传统工艺得到的太阳能电池用硅片中的P型光伏组件极易出现PID（Potential-Induced Degradation）现象。随着光伏组件串联数目不断增大，光伏组件承受高电压对地势能也在提高。当系统的一端接地时，距接地端最远的组件将产生较高对地电势接近1000V，在如此高压下将产生漏电流，损失发电功率。为改善以上状况，传统的太阳能电池片之上的膜层往往会采用多层镀膜方式，但膜与膜之间的应力较大，进而极易出现由于薄膜应力集中而导致部分区域出现破裂现象，进而不仅会导致烧结时产生色差现象，也会导致抗钠钙离子迁移能力下降，抗PID效果下降，不能满足抗PID的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能电池用硅片及其镀膜工艺与镀膜设备，其可通过改善太阳能电池用硅片之上的膜层结构以及镀膜工艺，以使得太阳能电池用硅片镀膜的效果以及其工作性能得以改善。

为解决上述技术问题，本发明涉及一种太阳能电池用硅片，其包括有硅片本体；所述硅片本体的端面之上依次设置有氧化硅膜层、第一氮化硅膜层、第二氮化硅膜层与第三氮化硅膜层；所述氧化硅膜层、第一氮化硅膜层、第二氮化硅膜层与第三氮化硅膜层的厚度依次递增；所述第一氮化硅膜层、第二氮化硅膜层与第三氮化硅膜层的折射率均大于氧化硅膜层的折射率，且第一氮化硅膜层的折射率至多为氧化硅膜层折射率的2倍，所述第二氮化硅膜层的折射率大于第一氮化硅膜层与第三氮化硅膜层的折射率。

作为本发明的一种改进，所述氧化硅膜层的厚度为1至3nm，折射率为1.3至1.6；所述第一氮化硅膜层的厚度为3至6nm，折射率为1.9至2.0；所述第二氮化硅膜层的厚度为15至30nm，折射率为2.1至2.3；第三氮化硅膜层的厚度为30至50nm，折射率为1.9至2.0。