[发明专利]一种用PECVD设备制备钝化接触电池的方法

说明书

本发明的一种用PECVD设备制备钝化接触电池的方法，包括如下步骤：S1.选取晶体硅基体，对硅片进行预处理；S2.将步骤S1处理后的晶体硅基体放入板式PECVD设备，在板式PECVD工艺腔内首先完成隧穿氧化层沉积，然后在隧穿氧化层上面沉积原位掺杂非晶硅层；S3.将步骤S2处理后的晶体硅基体进行退火处理，使掺杂非晶硅完成晶化，从而得到掺杂多晶硅层。本发明具有以下技术效果：①单面成膜，无绕镀；②成膜温度低，不会造成基片弯曲；③无卡槽印，整面成膜均匀；④采用微波方式激发对基片的表面轰击损伤更小，钝化性能更好。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种用PECVD设备制备钝化接触电池的方法。

背景技术

目前制备隧穿氧化层钝化接触电池的主要方法为LPCVD法(TOPCon)，但是这种制备方法存在以下问题：(1)由于LPCVD设备中硅片是采用背靠背的方法插入石英槽中，在高温分解硅烷来制备多晶硅时不可避免的会产生绕镀现象，即不仅电池背面沉积了多晶硅，电池的扩散面也沉积了部分多晶硅，这部分多出的多晶硅会严重影响太阳能电池的性能，因而需要额外增加专门的多晶硅清洗设备和清洗工艺，从而增加了生产复杂度，降低产品的良率，且多晶硅清洗设备属于新研发设备，设备价格较高，提高了制备成本；(2)SiO₂层一般采用热氧化法生长，这种方法制备出的SiO₂中的硅来源于硅片表面，当硅片表面形成一定厚度的SiO₂层后，氧化剂必须以扩散的形式运动到Si-SiO₂界面，再与硅反应生成SiO₂，然而，随着SiO₂层的增厚，薄膜的生长速率将逐渐下降，从而很难控制氧化速率，特别是难以制备出极薄的氧化层，如1-5nm的氧化层，而且很容易导致过渡族金属玷污；(3)LPCVD制备多晶硅薄膜需要较高的温度(600℃以上)，高温容易造成硅片弯曲，影响后续工艺步骤，进而影响电池片的良率。

如何制备没有多晶硅绕镀的钝化接触结构，是目前亟待解决的问题。PECVD(等离子体化学气相沉积)具有良好的单面成膜特性，目前主要用作太阳能电池正背面的钝化减反射薄膜的制备，如何将PECVD方法应用在多晶硅沉积上是本发明的重点。PECVD法可分为管式PECVD和板式PECVD。管式PECVD由于石墨舟的设置，在沉积成膜的时候会在石墨舟卡点处形成明显的卡槽印，该卡槽印的地方多晶硅沉积不完全，同时卡槽印也会对最终太阳能电池的良率产生很大的影响；此外，管式PECVD采用等离子体激发，这种激发方式对硅片表面的轰击损伤大，使得钝化性能降低。因此，本发明主要采用板式PECVD的方法制备钝化接触结构，该方法的优势在于：①单面成膜，无绕镀；②成膜温度低，不会造成基片弯曲；③无卡槽印，整面成膜均匀；④板式PECVD采用微波方式激发，对基片的表面轰击损伤更小，钝化性能更好。板式PECVD法未来将会成为钝化接触结构电池中钝化接触结构的主要制备工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用PECVD设备制备钝化接触结构的方法。

本发明的一种用PECVD设备制备钝化接触电池的方法，包括如下步骤：

S1.选取晶体硅基体，对硅片进行预处理；

S2.将步骤S1处理后的晶体硅基体放入板式PECVD设备，在板式PECVD工艺腔内首先完成隧穿氧化层沉积，然后在隧穿氧化层上面沉积原位掺杂非晶硅层；

S3.将步骤S2处理后的晶体硅基体进行退火处理，使掺杂非晶硅完成晶化，从而得到掺杂多晶硅层。

其中，在步骤S1中，预处理后在晶体硅基体的表面形成抛光面或制绒面。

其中，在步骤S2中，先在板式PECVD腔内通入氧气和一氧化二氮气体，激发方式为微波激发，加热温度为300～450℃，从而制备隧穿氧化层；隧穿氧化层的成分为二氧化硅、氮化硅或二氧化硅与氮化硅的混合物；隧穿氧化层的厚度为1～10nm。