[发明专利]一种PERC电池的氧化铝钝化膜及其沉积方法和应用

说明书

本发明提供了一种PERC电池的氧化铝钝化膜及其沉积方法和应用。所述沉积方法包括：(1)氧化铝钝化膜沉积前进行预处理，所述预处理包括：升温后通入笑气及三甲基铝，并恒定压力；(2)在微波条件下，继续通入笑气及三甲基铝进行氧化铝钝化膜的沉积，得到镀有氧化铝钝化膜的硅片。本发明通过在沉积氧化铝钝化膜之前，同时通入笑气(一氧化二氮)和三甲基铝(TMA)进行恒压稳定，这样可以保证炉尾有足够多的反应气体，这样可以提高沉积得到的氧化铝钝化膜的均匀性，同时减轻了EL两侧发暗的程度，进而提升了电池的效率。

技术领域

本发明属于晶体硅太阳能电池的技术领域，涉及一种PERC电池的氧化铝钝化膜及其沉积方法和应用。

背景技术

随着PERC电池大规模量产，背钝化管式二合一路线逐渐成为行业主流，2020至2021年3月量产的大尺寸电池公司，全部选择二合一路线。二合一即PECVD方式沉积AlO_x和氮化硅，此种方式沉积的AlO_x致密性相对ALD方式有一定劣势，作为钝化效果的补偿，PECVD沉积AlO_x膜厚相对会厚8～10nm左右，均匀性差，以整舟40点计算，单管膜厚均匀性15～20％。氧化铝偏厚部分绕镀到正面，与栅线处接触异常，导致EL局部发暗，量产占比4.5％。分析原因：一般镀AlO_x前腔体需要有稳定的压力，恒压步会通入定量笑气，但二合一炉管管径太大，恒压完后炉管内笑气过量，镀AlO_x时通入TMA并开启射频电源，由于反应时间短，大量TMA已经在炉口炉中反应完成，造成炉尾TMA不足生长的AlO_x偏薄，整舟AlO_x的膜厚均匀性差，氧化铝厚度和均匀性对PERC电池EL影响极大。

CN111969079A公开了可改善EL弧形黑斑的PERC电池的镀膜方法及PERC电池，镀膜方法包括：将PERC半成品插入背钝化石墨舟中，并送入PECVD设备中；在所述PERC半成品上沉积AlO_x薄膜；其中，沉积AlO_x薄膜的工艺参数如下：PECVD设备炉管内的温度为260～320℃，压力为1500～1700mTorr，TMA释放量为75～90％，N₂O流量为3.0～5.0slm，沉积时间为60～80s。该文献中镀AlO_x时通入TMA并开启射频电源，由于反应时间短，大量TMA已经在炉口炉中反应完成，造成炉尾TMA不足生长的AlO_x偏薄，整舟AlO_x的膜厚均匀性差，氧化铝厚度和均匀性对PERC电池EL影响极大。

CN110699674A公开了一种低频PECVD沉积氧化铝的方法，该方法是以三甲基铝为原料，以O₂、水蒸气或乙醇蒸气中的其中一种含氧物质为氧化剂，通过低频PECVD法制备得到氧化铝。该文献所提供的技术方案，需要氧化剂与三甲基铝反应，其存在一定程度上的安全隐患。

因此如何提高晶硅太阳能电池中氧化铝钝化膜的均匀性同时还能减轻EL两侧发暗的程度，是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PERC电池的氧化铝钝化膜及其沉积方法和应用。本发明通过在沉积氧化铝钝化膜之前，同时通入笑气(一氧化二氮)和三甲基铝(TMA)进行恒压稳定，这样可以保证炉尾有足够多的反应气体，进一步提高了沉积得到的氧化铝钝化膜的均匀性，同时减轻了EL两侧发暗的程度，进而提升了电池的效率。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种PERC电池的氧化铝钝化膜的沉积方法，所述沉积方法包括：

(1)氧化铝钝化膜沉积前进行预处理，所述预处理包括：升温后通入笑气及三甲基铝，并恒定压力；

(2)在微波条件下，继续通入笑气及三甲基铝进行氧化铝钝化膜的沉积，得到镀有氧化铝钝化膜的硅片。

示例性的，本发明所提供的PERC电池的制备方法包括：