[发明专利]利用管式PECVD设备制备背面钝化膜的方法

说明书

本发明提供了一种利用管式PECVD设备制备背面钝化膜的方法，该方法包括以下步骤：将硅片置于管式PECVD设备中进行恒温处理、前处理、背面沉积AlOx膜、后处理、在AlOx膜上沉积第一SiNx膜、在第一SiNx膜上沉积第二SiNx膜，完成对背面钝化膜的制备。本发明方法通过利用管式PECVD设备并改良工艺流程和工艺参数即可实现PERC电池背面钝化膜的制备，不仅有利于提高旧产线或旧设备的利用率，同时还具有设备投资成本低、维护频率低、制备成本低等优点，且由此制得的太阳电池也具有较高的光电转换效率，对于实现PERC电池的广泛应用具有十分重要的意义。

技术领域

本发明属于太阳能电池工艺技术领域，涉及一种利用管式PECVD设备制备背面钝化膜的方法。

背景技术

PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)，即钝化发射极和背面电池，最早在1983年由澳大利亚科学家Martin Green提出，目前已成为太阳能电池新一代的常规电池。PERC通过在电池的背面添加一个电介质钝化层，最大化跨越P-N结的电势梯度，有效减少硅片背面少数载流子复合速率，降低背面的发射率，增加长波段太阳光的吸收，使得电池效率有了大的提升；并且由于钝化层的介入，电池片的翘曲度也得到了一定的改善。PERC核心工艺——背面钝化膜的制备，直接影响背钝化效果的好坏。目前主流技术是在硅片背面制备AlOx/SiNx叠层结构，AlOx膜具有优异的背钝化效果，SiNx膜起到保护AlOx膜的作用。

现有背面钝化膜的制备方法主要有两种：一种是用板式PECVD设备一次性完成AlOx/SiNx叠层的制备；另一种是用ALD设备和管式PECVD分别完成AlOx膜和SiNx膜的制备。这些制备方法中存在的主要缺点有：1、板式PECVD设备昂贵，维护频率高，制造成本高，制备AlOx膜过程中所消耗的工艺气体多；2、ALD设备和管式PECVD设备的方式，需要两种设备，即两道工序，设备成本高，工艺复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种设备投资成本低、维护频率低、制备成本低的利用管式PECVD设备制备背面钝化膜的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种利用管式PECVD设备制备背面钝化膜的方法，包括以下步骤：

S1、将硅片置于管式PECVD设备的炉管中，将炉管恒温至270℃～320℃；

S2、往管式PECVD设备的炉管中通入NH₃，开启中频电源，对硅片进行前处理；

S3、往管式PECVD设备的炉管中通入N₂O和三甲基铝，开启中频电源，在步骤S2中经前处理后的硅片背面沉积AlOx膜；

S4、将管式PECVD设备的炉管升温到420℃～470℃，同时在升温过程中通入NH₃和N₂O，开启中频电源，对步骤S3中沉积有AlOx膜的硅片进行后处理；

S5、往管式PECVD设备的炉管中通入SiH₄和NH₃，开启中频电源，在步骤S4中经后处理后的AlOx膜上沉积第一SiNx膜；

S6、往管式PECVD设备的炉管中通入SiH₄和NH₃，开启中频电源，在步骤S5中的第一SiNx膜上沉积第二SiNx膜，完成对背面钝化膜的制备。

上述的制备方法，进一步改进的，所述步骤S2中，所述前处理的工艺条件为：NH₃流量3500sccm～7000sccm，炉管内压力200Pa～230Pa，温度270℃～320℃，中频功率4000W～8000W，时间15s～45s。