[发明专利]一种热氧化结合PECVD提升太阳能电池片转化效率的方法

说明书

本发明涉及太阳能电池领域，公开了一种热氧化结合PECVD提升太阳能电池片转化效率的方法，包括：1）硅片预清洗、制绒及酸清洗；2）高温磷扩散、湿法刻蚀；3）热氧化处理：方阻控制在95‑120 ohm/squ，二氧化硅层厚度控制在10‑20nm；4）PECVD镀膜：依次沉积Si_xN_y膜、Si_xN_yO膜和SiO_x膜；三步镀膜后膜厚控制在50‑70nm；且热氧化处理和PECVD镀膜后总膜厚控制在60‑90nm，折射率控制在1.9‑2.1；5）背电极和正电极丝网印刷及烧结。本发明方法独创性地将PECVD镀膜工艺与热氧化工艺匹配结合，并且进一步在热氧化基础上提升电池片的转化效率0.1%以上。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种热氧化结合PECVD提升太阳能电池片转化效率的方法。

背景技术

表面钝化就是降低半导体的表面活性，使表面的复合速率降低，其主要的方式是饱和半导体表面处的悬挂键，降低表面活性，增加表面的清洁程度，避免由于杂质在表面层的引入而形成复合中心，以此来降低少数载流子的表面复合速率，使器件稳定工作。适用于太阳电池表面钝化的措施一般有以下四个方面：表面悬挂键饱和钝化、发射结钝化、发射结氧化钝化和场钝化。包括氢化钝化和氧化钝化等多种方法。氧化钝化方法就是在硅片表面热氧化生长SiO₂钝化膜以达到表面钝化的效果。SiO₂膜是通过硅氧化形成，具有一个不规则多面体网络的非晶态结构。氧化反应在SiO₂/Si界面发生，在生长氧化层时硅不断消耗，整个SiO₂/Si界面逐渐向硅片内部侵入，而SiO₂/Si界面的电荷主要有界面态、固定电荷、可动正离子三种类型。

这三种电荷都会造成晶体表层晶格缺陷增多、悬挂键增加，进而影响增加载流子的复合速率，降低少子寿命，所以如何控制热氧化过程中氧化层的生长速度和SiO₂/Si界面特性显得尤为重要。

另外行业现有制备PECVD工艺只是简单在硅片表面镀一层减反射膜，用于减少电池片表面的反射率，增加对光的吸收，但是电池片对于长波范围光吸收还是较少。并且PECVD工艺与热氧化工艺都是表面生长一层膜，虽然两种生长膜的折射率不同，但是可以相互匹配进一步优化电池片的电性能，而行业现有的制备工艺没能将二者很好的结合起来，所以如何将热氧化工艺所形成的SiO₂膜与PECVD工艺所形成的减反射膜结合起来变得非常关键。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种热氧化结合PECVD提升太阳能电池片转化效率的方法。本发明方法独创性地将PECVD镀膜工艺与热氧化工艺匹配结合，并且进一步在热氧化基础上提升电池片的转化效率0.1％以上(在本领域中，在转化效率上能够取得0.1％以上提高已经属于非常显著的进步)。

本发明的具体技术方案为：一种热氧化结合PECVD提升太阳能电池片转化效率的方法，包括以下步骤：

1)原始硅片预清洗、制绒及酸清洗。

2)高温磷扩散、湿法刻蚀。

3)热氧化处理：热氧化后方阻控制在95-120ohm/squ，二氧化硅层厚度控制在10-20nm。

4)PECVD镀膜：第一步，沉积Si_xN_y膜；第二步，沉积Si_xN_yO膜；第三步，沉积SiO_x膜；三步镀膜后膜厚控制在50-70nm；且热氧化处理和PECVD镀膜后总膜厚控制在60-90nm，折射率控制在1.9-2.1。

5)背电极和正电极丝网印刷及烧结，完成电池片制备。