r>[0090] 表1抗PID生产方法下的组件端光衰结果
[0091]
[0092]
[0093] 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SiO2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 至IJ晶娃基片中，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。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。
[0094] 在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可W作出 各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的 而非限制性的。
【主权项】
1. 一种抗PID效应的太阳能电池结构，其特征在于，所述的太阳能电池结构包括从下 到上依次设置的基层、P +层、硅基体、扩散层和热氧化SiOx层，所述的SiOx层上还设置有双 层PECVD SiNx膜，用于提高太阳能电池对光谱的吸收率，在所述的扩散层上还分布着电极。2. 根据权利要求1所述的抗PID效应的太阳能电池结构，其特征在于，所述的硅基体为 P型晶娃基片。3. 根据权利要求1所述的抗PID效应的太阳能电池结构，其特征在于，所述的扩散层为 N型扩散层。4. 根据权利要求1所述的抗PID效应的太阳能电池结构，其特征在于，所述的双层 PECVD SiNx膜的第一层膜的厚度为20nm，折射率为2. 25。5. 根据权利要求1所述的抗PID效应的太阳能电池结构，其特征在于，所述的双层 PECVD SiNx膜的第二层膜的厚度为50nm，折射率为2. 05。6. 根据权利要求1所述的抗PID效应的太阳能电池结构，其特征在于，所述的热氧化 SiOx层为热氧化SiO2层。7. 根据权利要求1所述的抗PID效应的太阳能电池结构，其特征在于，所述的双层 PECVD SiNx 膜均为 Si3N4膜。8. 根据权利要求1所述的抗PID效应的太阳能电池结构，其特征在于，所述的电极为 Ag电极。9. 根据权利要求1所述的抗PID效应的太阳能电池结构，其特征在于，所述的基层为铝 背场。10. -种权利要求1至9中任一项所述的抗PID效应的太阳能电池结构的生产方法，其 特征在于，所述的方法包括： (1) 前处理步骤：碱性制绒，酸洗杂质，制备所述的扩展层并进行刻蚀工序； (2) 高温石英管清洗饱和步骤：在石英扩散炉中进行饱和清洗； (3) 高温氧化步骤：将石英管升温后通入N2进行气氛保护，通入02进行高温氧化； (4) 双层PECVD SiNx膜的生长步骤：在PECVD管中抽真空进行两次SiNx膜的生长过 程； (5) 后处理步骤：完成所述的双层PECVD SiNx膜后进行镀膜、丝网印刷和烧结步骤。11. 根据权利要求10所述的抗PID效应的太阳能电池结构的生产方法，其特征在于，所 述的前处理步骤包括以下步骤： (I. 1)P型晶硅基片，在碱性溶液的环境下，进行金字塔绒面的制备； (1. 2)将所述的P型晶硅基片放入HF/HCL的混酸液中进行酸洗，去除所述的P型晶硅 基片表面残留的金属杂质离子； (1. 3)将所述的P型晶硅基片放入高温石英扩散炉中，进行高温扩散，制备N型扩散 层； (1. 4)将扩散后的所述的P型晶硅基片进行边缘N型扩散层的去除，以及表面磷硅玻璃 层的去除； (1. 5)将刻蚀后的所述的P型晶硅基片重新放入石英舟承载槽中。12. 根据权利要求10所述的抗PID效应的太阳能电池结构的生产方法，其特征在于，所 述的高温石英管清洗饱和步骤，具体为： 将所述的P型晶硅基片放入已经清洗干净的高温石英扩散炉中，进行1000°c、12h的饱 和清洗。13. 根据权利要求12所述的抗PID效应的太阳能电池结构的生产方法，其特征在于，所 述的高温石英管清洗饱和步骤，具体为： 将所述的P型晶硅基片放入已经清洗干净的高温石英扩散炉中，采用氯乙酰氯对酸洗 后的石英管进行l〇〇〇°C、12h的饱和清洗。14. 根据权利要求10所述的抗PID效应的太阳能电池结构结构的生产方法，其特征在 于，所述的高温氧化步骤包括： (3. 1)将石英管温度设定至835°C，并等待至温度恒定在835°C ; (3. 2)打开N2_门，将整个石英炉管内通入惰性气体N 2进行气氛保护； (3. 3)打开02阀门，通入热氧化所需要的O 2进行高温氧化； (3. 4)热氧化层生长完毕后，等待所述的P型晶硅基片冷却后，将其取出、插入石墨舟 内。15. 根据权利要求14所述的抗PID效应的太阳能电池结构的生产方法，其特征在于，所 述的打开N2_门，将整个石英炉管内通入惰性气体N 2进行气氛保护，具体为： 将气体流量设定为25000ml/min，打开N2_门，将整个石英炉管内通入惰性气体N 2进 行气氛保护。16. 根据权利要求14所述的抗PID效应的太阳能电池结构的生产方法，其特征在于，所 述的打开〇2阀门，通入热氧化所需要的O 2进行高温氧化，具体为： (3. 3. 1)将气体流量设定为5000ml/min，打开02阀门，通入热氧化所需要的O 2进行高 温氧化； (3. 3. 2)氧化时间设定为17mins，预计生长的热氧化层厚度在2~5nm之间。17. 根据权利要求10所述的抗PID效应的太阳能电池结构的生产方法，其特征在于，所 述的双层PECVD SiNx膜的生长步骤，包括： (4. 1)将生长好氧化层的所述的P型晶硅基片，放入PECVD管中进行双层SiNx膜的生 长； (4. 2)所述的P型晶硅基片进入PECVD炉管后，抽真空并将炉管温度升至450°C ; (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； (4. 4)进行第一层SiNx膜的沉积，通入SiHjP NH 3，并且保持在1 :3的体积比； (4. 5)将高频打开，功率设定在4500W，镀膜时间控制170s，获得第一层SiNx膜； (4. 6)第二次抽真空，同时进行第二层SiNx膜的制备，通入SiH# NH 3，保持体积比为 1 ：7 ； (4. 7)打开高频电源，功率设定在4800W，镀膜时间控制在450s，获得第二层SiNx膜。18. 根据权利要求17所述的抗PID效应的太阳能电池结构的生产方法，其特征在于，所 述的抽真空均为4mins/80mTor;r。19. 根据权利要求10所述的抗PID效应的太阳能电池结构的生产方法，其特征在于，所 述的后处理步骤包括以下步骤： (5. 1)所述的SiNx膜完全生长完毕后，再次进行抽真空和尾气的处理，并出炉，完成镀 膜程序； (5. 2)将生长好的所述的SiNx膜的P型晶硅基片进行丝网印刷和烧结，插入Ag电极。20.根据权利要求10所述的抗PID效应的太阳能电池结构的生产方法，其特征在于，所 述的步骤（5)之后，还包括以下步骤： (6)进行所述的太阳能电池电性能参数的测试和筛选。
【专利摘要】本发明涉及一种抗PID效应的太阳能电池结构及生产方法，太阳能电池包括：基层、P+层、硅基体、扩散层、热氧化SiOx层、双层PECVD？SiNx膜和Ag电极，热氧化SiOx层用于提高所述的太阳能电池的抗PID能力；该抗PID效应的太阳能电池的生产方法包括前处理步骤、高温石英管清洗饱和步骤、高温氧化步骤、双层PECVD？SiNx膜的生长步骤和后处理步骤。本发明利用SiOx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，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。
【IPC分类】H01L31/18, H01L31/0216
【公开号】CN105140306
【申请号】CN201510446651
【发明人】任勇, 何悦, 王在发
【申请人】尚德太阳能电力有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月27日