[发明专利]一种适用于硅电池背面叠层膜钝化结构

说明书

本发明涉及太阳能电池生产领域。一种适用于硅电池背面叠层膜钝化结构，按照包括制绒、扩散、正面重掺杂、臭氧化、背面去PSG、碱抛光、正面氧化、正面沉积氮化硅膜、背面沉积氮氧化硅/氮化硅叠层钝化膜、背面激光开孔、电极印刷、高温烧结、电注入的工艺步骤进行，背面沉积氮氧化硅/氮化硅叠层钝化膜是指首先制备多层的氮氧化硅层，然后制备多层的氮化硅层，最后再制备一层氮氧化硅层和一层氮化硅。本发明通过在电池的背面沉积氮氧化硅/氮化硅叠层钝化膜，有效的提高了氢钝化，太阳能电池的光电转换效率得到了进一步提升，同时设备不需大规模改进。

技术领域

本发明涉及太阳能电池生产领域。

背景技术

随着光伏行业的不断发展，各种新型高效的太阳能电池层出不穷。尤其随着平价上网时代的到来对太阳能电池转换效率和可靠性需求不断提高。目前行业内PERC产品不断普及。PERC产品是在常规产线基础上增加了背钝化技术和背面激光开槽技术。背钝化技术一般采用有氧化铝技术、氧化硅技术，氧化硅技术钝化效果差效率提升不明显且电池可靠性差；氧化铝层钝化技术效率提升明显、可靠性也很好，但是购买设备投资大、设备维护保养频次高、产能小等问题。目前行业在追求高效电池和平价上网的趋势下，各公司在不大范围改造设备、增加设备耗费大量资金的情况下，更改技术方案，提高光电转换效率，是目前行业内首选之路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何进步一步提高太阳能电池的光电转换效率。

本发明所采用的技术方案是：一种适用于硅电池背面叠层膜钝化结构，按照包括制绒、扩散、正面重掺杂、臭氧化、背面去PSG、碱抛光、正面氧化、正面沉积氮化硅膜、背面沉积氮氧化硅/氮化硅叠层钝化膜、背面激光开孔、电极印刷、高温烧结、电注入的工艺步骤进行，背面沉积氮氧化硅/氮化硅叠层钝化膜是指首先制备多层的氮氧化硅层，然后制备多层的氮化硅层，最后再制备一层氮氧化硅层和一层氮化硅，其中，多层的氮氧化硅层的总厚度为100-150纳米，多层的氮化硅层总厚度为50-80纳米，最后一层氮氧化硅层厚度为20-30纳米，最后一层氮化硅厚度为10-25纳米，多层的氮氧化硅层和多层的氮化硅层总层数相同或者不同。

多层的氮氧化硅层为3层氮化硅层，每层氮氧化硅层的厚度都大于15纳米，多层的氮化硅为3层，每层氮化硅的界面大于15纳米。

多层的氮氧化硅层从外到内折射率依次增加，多层氮化硅层的折射率相同，且小于多层氮化硅层的最小折射率，最后再制备一层氮氧化硅层和一层氮化硅折射率相同，且大于多层的氮氧化硅的最大折射率。

正面沉积氮化硅膜为3层以上的氮化硅层，氮化硅层总厚度为80-130纳米，每层氮化硅层厚度相同或者不同

本发明的有益效果是：本发明通过在电池的背面沉积氮氧化硅/氮化硅叠层钝化膜，有效的提高了氢钝化，太阳能电池的光电转换效率得到了进一步提升，同时设备不需大规模改进。正面沉积多层氮化硅膜，通过界面效应，提升了光的吸收效率，减少了光的反射，同时设备不需大规模改进。

具体实施方式

本发明在硅片背面沉积氮氧化硅层加氮化硅层，很好的提高了钝化效果，有效的提高了氢钝化，电池长波也得到了很好的响应。同时氮氧化硅层层具有折射率可调范围大、击穿电场高、抗辐射能力强、平带漂移和界面态小、薄膜应力可调等优点而获得广泛的应用。氮氧化硅层是二氧化硅和氮化硅的中间相,其光学和电学性能介于两者之间,调节氮氧化硅层薄膜中Si、O、N的含量可得到满足设计要求的带隙宽度、绝缘、抗反射和电容等特性。另外氮氧化硅层还可有效地抑制硼、氧、钠等杂质元素扩散。通过本发明的制备流程，可将太阳能电池转化效率提升至≥23.0％。

本发明设备改造简单投资少、稳定性高、设备维护保养简单等优势。

本发明提供一种适用于硅电池背面SixNyOz/SixNy叠层膜钝化技术，依次包括：

（1）在硅片双面形成绒面；