抗pid效应的太阳能电池结构及生产方法_2

文档序号:9419127阅读:来源:国知局
前处理步骤包括:
[0035] (Il)P型晶娃基片,在碱性溶液的环境下,进行金字塔绒面的制备;
[0036] (1.。将所述的P型晶娃基片放入HF/肥L的混酸液中进行酸洗,去除所述的P型 晶娃基片表面残留的金属杂质离子;
[0037] (1.如将所述的P型晶娃基片放入高溫石英扩散炉中,进行高溫扩散,制备N型 层;
[0038] (1. 4)将扩散后的所述的P型晶娃基片进行边缘N型层的去除,W及表面憐娃玻璃 层的去除;
[0039] (1. 5)将刻蚀后的所述的P型晶娃基片重新放入石英舟承载槽中。
[0040] 优选地,所述的高溫石英管清洗饱和步骤包括:
[0041] 将所述的P型晶娃基片放入已经清洗干净的高溫石英扩散炉中,进行l〇〇〇°C、l化 的饱和清洗。
[0042] 更优选地,所述的高溫石英管清洗饱和步骤包括:
[0043] 将所述的P型晶娃基片放入已经清洗干净的高溫石英扩散炉中,采用氯乙酷氯对 酸洗后的石英管进行1000°c、l化的饱和清洗。
[0044] 优选地,所述的高溫氧化步骤包括:
[0045](3. 1)将石英管溫度设定至835°C,并等待至溫度恒定在835°C;
[0046] (3. 2)打开成阀口,将整个石英炉管内通入惰性气体Nz进行气氛保护;
[0047](3.如打开〇2阀n,通入热氧化所需要的0进行高溫氧化;
[0048] (3. 4)热氧化层生长完毕后,等待所述的P型晶娃基片冷却后,将其取出、插入石 墨舟内。
[0049] 进一步地,所述打开成阀口,将整个石英炉管内通入惰性气体Nz进行气氛保护, 具体为:
[0050] 将气体流量设定为25000ml/min,打开成阀口,将整个石英炉管内通入惰性气体 成进行气氛保护。
[0051] 更进一步地,所述的打开〇2阀口,通入热氧化所需要的02进行高溫氧化,具体为:
[0052] (3. 3. 1)将气体流量设定为5000ml/min,打开化阀口,通入热氧化所需要的02进 行局溫氧化;
[0053] (3. 3. 2)氧化时间设定为17mins,预计生长的热氧化层厚度在2~5皿之间。
[0054] 优选地,所述的双层阳CVD Si化膜的生长步骤为: 阳化日](4. 1)将生长好氧化层的所述的P型晶娃基片,放入阳CVD管中进行双层Si化膜 的生长;
[0056] (4. 2)所述的P型晶娃基片进入阳CVD炉管后,抽真空并将炉管溫度升至450°C;
[0057] (4. 3)打开清洗器,进行所述的PECVD炉管内废气的处理,同时再次进行抽真空; 阳05引 (4. 4)进行第一层Si化膜的沉积,通入SiH4和NH3,并且保持在1 :3的体积比;
[0059] (4. 5)将高频打开,功率设定在4500W,锻膜时间控制170s,获得第一层Si化膜; 柳6〇] (4. 6)第二次抽真空,同时进行第二层Si化膜的制备,通入SiH4和NH3,保持体积 比为1 :7; 阳06U (4. 7)打开高频电源,功率设定在4800W,锻膜时间控制在450s,获得第二层Si化 膜。
[0062] 更优选地,所述的抽真空步骤均为Amins/SOmTorr。
[0063] 优选地,所述的后处理步骤为:
[0064] (5. 1)所述的Si化膜完全生长完毕后,再次进行抽真空和尾气的处理,并出炉,完 成锻膜程序; W65] (5.。将生长好的所述的Si化膜的P型晶娃基片进行丝网印刷和烧结,插入Ag电 极;
[0066] 最优选地,所述的步骤(5)之后,还包括W下步骤:
[0067] (6)进行所述的太阳能电池电性能参数的测试和筛选。
[0068] 采用本发明的热氧化方法生长的Si〇2薄膜与衬底娃的晶格系数更加匹配,纯化效 果更佳。热氧化生长Si〇2纯化膜技术采用干氧氧化方法,在晶体娃表面生长SiO 2薄膜,主 要原因是干氧氧化生长的Si化薄膜结构致密、均匀、纯化效果好,有效的阻止了钢离子侵入 到娃基底中,因此对于抗PID的太阳能电池来说,热氧化方法生长的氧化层效果最佳。
【附图说明】
[0069] 图1为常规太阳能电池结构的示意图;
[0070] 图2为常规太阳能电池的生产方法的流程图。
[0071] 图3为本发明提供的太阳能电池结构的示意图;
[0072] 图4为本发明太阳能电池的生产方法的流程图;
[0073] 附图标记 W74] IAAg电极 阳0巧]2A 阳CVD Si化膜
[0076] 4A N型扩散层
[0077] 5AP型娃基体
[0078] 6AP+层 W79] 7A 侣背场
[0080] 1 Ag电极 W81] 2 双层阳CVD Si化膜 阳0間 3 热氧化SiOx层 阳〇8引 4 N型扩散层
[0084] 5 P型娃基体 阳0化]6 P+层
[0086] 7 侣背场
【具体实施方式】
[0087] 为了能够更清楚地描述本发明的技术内容,下面结合具体实施例来进行进一步的 描述。
[008引如图1~2所述,抗PID效应的太阳能电池结构及生产方法如下:在侣背板7上附 上P+层6,选取传统的P型晶娃基片5,在碱性溶液的环境下,进行金字塔绒面的制备;将 P型晶娃基片放入HF/HC1的混酸液中进行酸洗,去除P型晶娃基片表面残留的金属杂质离 子;而后放入高溫石英扩散炉中,进行高溫扩散,制备N型层扩散层4 ;将扩散后的P型晶娃 基片5进行边缘N型层的去除,W及表面憐娃玻璃层的去除,即刻蚀工序;将刻蚀后的P型 晶娃基片5重新放入石英舟承载槽中,注意保持P型晶娃基片表面的洁净度,防止P型晶 娃基片5表面的脏污对氧化层产生影响,从而导致PECVD后出现色斑点;将P型晶娃基片 5放入已经清洗干净的高溫石英扩散炉中,建议可W采用氯乙酷氯对酸洗后的石英管进行 IOOCTC、1化的饱和清洗,防止氧化过程中石英管内的护+渗入氧化层中,影响抗PID效果; 将石英管溫度设定至835°C,并等待至溫度恒定在835°C,打开成阀口,将整个石英炉管内 通入惰性气体成进行气氛保护,并将气体流量设定为25000ml/min;打开02阀口,通入热 氧化所需要的02,并将气体流量设定为5000ml/min,设定氧化时间,将其设定为17mins,预 计生长的热氧化层厚度在2~5皿之间;热氧化层生长完毕后,等待P型晶娃基片5冷却 后,将其取出、插入石墨舟内,注意P型晶娃基片5表面的摩擦,防止氧化层的破坏,影响抗 PID的效果;将生长好氧化层3的晶P型晶娃基化放入阳CVD管中进行双层Si化膜2的生 长,晶P型晶娃基片5进入阳CVD炉管后,进行4mins/80mTorr的抽真空,并将炉管溫度升 至450°C;取消常规阳CVD锻膜过程中的预处理步骤,防止高频环境下,N+离子的对Si02层 的轰击作用,削弱抗PID的效果,打开清洗器,进行炉管内废气的处理,同时再次进行抽真 空至SOmTorr,进行第一层Si化膜的沉积,通入SiH4和畑3,并且保持在1 :3的体积比,将 高频打开,功率设定在4500W,锻膜时间控制170s,获得第一层膜厚为20nm、折射率为2. 25 的SisN*膜;第二次抽真空,同时进行第二层Si化膜的制备,通入SiH4和NH3,体积比为1 : 7,同时打开高频电源,功率设定在4800W,锻膜时间控制在450s,获得第二层膜厚为50nm、 折射率为2. 05的SisNA膜;双层Si3N4膜用于增加太阳光的入射率,从而提高太阳能电池对 光谱的吸收率,SisNA完全生长完毕后,再次进行抽真空和尾气的处理,并出炉,完成锻膜程 序。将生长好SisNA膜的P型晶娃基片进行丝网印刷和烧结,插入Ag电极,最后进行太阳能 电池电性能参数的测试和筛选,测试条件如下:一1000 V高压,测试恒溫保持85。相对湿 度保持在85%,测试时间为60h。
[0089] 本发明创造性的利用Si〇2的物理结构,将其应用在太阳能电池的表面,形成一 层稳定的膜层,有效隔离外界对太阳能电池的影响,起到抗PID的效果。本发明不需要任 何设备的采购和气路改造的大量资金投入,就能实现抗PID的效果;本发明所生长的氧化 层致密性好,并且非常稳定,在组件端的抗PID衰减测试结果显示其组件功率衰减保持在 0.5%~1.5%之间,超出预期的抗PID效果。测试结果如下表1 :
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