[发明专利]一种网状射频PECVD电极结构及其应用方法

说明书

本发明涉及的一种网状射频PECVD电极结构，它包括网状电极板（1）本体，所述网状电极板（1）采用9*12的网框结构，在横向每隔四个网格设置一个RF功率馈入点（2），纵向每隔三个网格设置一个RF功率馈入点（2）。所述网状电极板（1）的长度为1.95m，宽度为1.60m。所述网状电极板（1）的内网框直径为5cm，外网框直径为7cm。本发明使用网状的电极结构，同时解决射频PECVD工艺腔的边缘效应和电势驻波效应对电磁场均匀性的影响，改善非晶硅的镀膜效果，提高了太阳能电池的转换效率和产品良率，同时稳定的工艺更适合运用于量产。

技术领域

本发明涉及光伏行业高效电池制造技术领域，尤其涉及一种网状射频PECVD电极结构及其应用方法。

背景技术

随着太阳能的广泛应用，太阳能光伏板产业也蓬勃发展，高硅基异质结（HJT）电池是继高效PERC后最具发展潜力的第三代太阳能电池，具有高转化效率、高开路电压、低温度系数、无光致衰减（LID）、无电致衰减（PID）、工艺温度低、双面率高等特点，对我国提出的“在2030年达到碳达峰、2060年实现碳中和”的目标具有非常重要的意义。

作为HJT电池的关键工序，PECVD可以制备非晶硅薄膜，形成内建电场，从而加速光生载流子的输运。因此，PECVD的镀膜均匀性严重影响着太阳能电池的产品良率、转换效率和使用寿命。目前，板式PECVD工艺腔内电磁场分布的不均匀性主要来自于电极的边缘效应、电势驻波效应及趋肤效应等，这些因素对电磁场均匀性的影响随电极频率的变化而变化。对于HJT电池大规模生产所用的射频（RF）电源，频率在13.98MHz，此时边缘效应和电势驻波效应是影响镀膜均匀性的主要因素。

边缘效应是指到了电极板边缘处，由于电极形状的限制，电场线从极板间区域扩展到外部空间，电场线由平行线变为呈开口状分布，影响了边缘部分的镀膜均匀性。电势驻波效应是指等离子体的电磁场在传播过程中，碰到极板边界在由极板边界向等离子体内部传播，而当电磁波的波长与腔体尺寸接近时，电场在极板中心出现叠加现象，使得中心气体的电离率远大于边缘部分。对于这些电磁效应，目前主流的解决方案是使用多点馈入技术并结合梯形电极设计，大幅减弱边缘效应和电势驻波效应对PECVD载板边缘和内部电池片的镀膜均匀性的影响。

但由于梯形电极的形状限制，使得垂直于梯形方向的边缘载板镀膜均匀性未得到良好改善。同时，由于结构限制，RF功率馈入点只能接入在垂直于梯形电极上，因而多点馈入对梯形极板电势驻波效应的改善并不完美。因此，目前需要一种极板设计以同时解决射频PECVD工艺腔的边缘效应和电势驻波效应。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种网状射频PECVD电极结构，用于解决HJT电池PECVD工艺中由于边缘效应和电势驻波效应所引起的非晶硅薄膜均匀性较差的问题，通过使用网状的电极结构，并结合多点馈入技术，以同时解决射频PECVD工艺腔的边缘效应和电势驻波效应对电磁场均匀性的影响。

本发明的目的是这样实现的：

一种网状射频PECVD电极结构，它包括网状电极板本体，所述网状电极板采用9*12的网框结构，在横向每隔四个网格设置一个RF功率馈入点，纵向每隔三个网格设置一个RF功率馈入点。

一种网状射频PECVD电极结构，所述网状电极板的长度为1.95m，宽度为1.60m。

一种网状射频PECVD电极结构，所述网状电极板的内网框直径为5cm，外网框直径为7cm。

一种网状射频PECVD电极结构的应用方法，它包括以下内容：

S1、对尺寸为156.75mm的N型单晶硅片进行制绒、清洗处理；

S2、使用板式射频等离子增强化学气相沉积法进行非晶硅沉积；

S3、使用网状电极板,沉积时间3min；所述网状电极板采用9*12的网框结构，在横向每隔四个网格设置一个RF功率馈入点，纵向每隔三个网格设置一个RF功率馈入点；