一种抗pid单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺。其特点是，包括如下步骤：(1)在去磷硅玻璃后的硅片上生长一层氧化层，具体采用紫外氧化工艺，工艺温度控制在350～400℃，氧气流量控制在4～10L/min，时间控制在20?50s，在硅片表面形成致密氧化层；(2)将硅片插入石墨舟后送进炉管；(3)炉管抽真空，使炉管内压力降到35mtorr以下；(4)给炉管通入氨气6000～6200sccm，控制炉管内压力在1600～1700mtorr，温度控制在425℃，打开射频电源。经过试用证明，采用本发明的方法后，可以通过紫外氧化和PECVD工序很好的解决太阳电池PID效应。
【专利说明】
一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺。
【背景技术】
[0002] 太阳能是一种清洁能源，太阳电池是把太阳能转化成电能的器件，太阳能电池片 生产工艺中，为了减少太阳光的反射，一般通过PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积法)技术在太阳能电池片的表面表面沉积一层氮 化硅膜，工作原理是高频电源使氨气和硅烷混合气体电离，形成等离子体，等离子体沉积在 硅片上形成氮化硅薄膜，能够极大减少太阳光在硅片表面的反射，降低反射率。
[0003] 太阳电池在长期使用过程中，组件边框和电池片之间会产生一个电场，电池组件 边框以及EVA内的金属离子会在电场的作用下向电池表面漂移，最终导致太阳电池效率明 显下降甚至失效，此过程称之为电致电性能衰减效应(PID)，现有的单晶太阳电池镀膜工艺 对太阳电池电致电性能衰减效应无明显阻抗作用，PID效应会导致太阳电池在长期使用过 程中功率损失严重，从而导致电池性能大幅降低。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺，能够使电池 片具有抗PID功能。
[0005] -种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺，其特别之处在于，包括如下步骤： [0006] (1)在去磷硅玻璃后的硅片上生长一层氧化层，具体采用紫外氧化工艺，工艺温度 控制在350~400°C，氧气流量控制在4~10L/min，时间控制在20-50s，在硅片表面形成致密 氧化层；
[0007] (2)将硅片插入石墨舟后送进炉管；
[0008] (3)炉管抽真空，使炉管内压力降到35mtorr以下；
[0009] (4)给炉管通入氨气6000~6200sccm，控制炉管内压力在1600~1700mtorr，温度 控制在425°C，打开射频电源，控制射频电源功率6500~6650w，占空比4:45，持续时间300~ 330秒；
[0010] (5)关闭射频电源，抽真空使炉内压力降到35mtorr以下，通入氮气，氮气流量 10000~20000SCCm，使炉管内压力恢复至常压，停止通气，再抽真空使炉管内压力降到35毫 托以下，通入氮气，氮气流量10000~20000sccm，使炉管内压力恢复常压，停止通气；
[0011 ] (6)抽真空使炉管内压力降到35mtorr以下，通入氨气，氨气流量6000~6200sccm， 通入硅烷，硅烷流量800~850sccm，炉管压力控制在1600~1700mtorr，温度控制在425°C， 打开射频电源，射频电源功率6500~6650w，占空比3:36，持续时间120~130秒；
[0012] (7)关闭射频电源，抽真空使炉管内压力降至35mtorr以下，通入氮气，氮气流量 10000~20000sccm，使炉管压力恢复常压，停止通气；
[0013] (8)抽真空使炉管内压力降至35mtorr以下，通入氨气，氨气流量5300~5500sccm， 通入硅烷，硅烷流量580~680sccm，炉管压力控制在1600~1700mtorr，温度控制在425°C， 打开射频电源，射频电源功率6500~6650w，占空比3:36，持续时间620~630秒；
[0014] (9)关闭射频电源，抽真空使炉管内压力降至35mtorr以下，通入氮气，氮气流量 10000~20000sccm，使炉管压力恢复常压，停止通气。
[0015]步骤(4)和(6)和(8)中均利用真空栗电磁阀控制炉管内压力。
[0016]经过试用证明，采用本发明的方法后，可以通过紫外氧化和PECVD工序很好的解决 太阳电池 PID效应。本发明PECVD后电池片膜厚为85nm，折射率为2.12。
【具体实施方式】 [0017] 实施例1:
[0018] -种抗PID太阳电池片镀双层减反射膜工艺，包括如下步骤：
[0019] 本实施例中所用炉管为深圳捷佳伟创公司380A炉管。
[0020] (1)将去磷硅玻璃完的硅片，进行紫外氧化工艺，工艺温度控制在300 °C，氧气流量 控制在6L/min，时间控制在35s，形成致密氧化层。
[0021] (2)将硅片插入石墨舟后送进炉管(炉管为深圳捷佳伟创公司380A炉管）；
[0022] (3)炉管抽真空，使炉管内压力降到30mt〇rr;
[0023] (4)给炉管通入氨气6000sccm，利用真空栗电磁阀控制炉管内压力1600mtorr，继 续通入氨气，温度控制在425°C，打开(炉子自带的）射频电源，射频电源功率6500w，占空比 4:45，放电持续时间300秒；
[0024] ( 5 )关闭射频电源，抽真空使炉内压力降到30mtorr，通入氮气，氮气流量 lOOOOsccm，使炉管内压力恢复至常压，然后停止通气，再抽真空使炉管内压力降到 30mtorr，通入氮气，氮气流量lOOOOsccm，使炉管压力恢复常压，停止通气；
[0025] (6)抽真空使炉管内压力降到30mtorr，通入氨气，氨气流量6000sccm，通入硅烷， 硅烷流量800sccm，利用真空栗电磁阀炉管压力控制在1600mtorr，继续通入反应气体，温度 控制在425°C，打开射频电源，射频电源功率6500w，占空比3:36，放电持续时间120秒；
[0026] (7)关闭射频电源，抽真空使炉管内压力降至30mt〇rr，通入氮气，氮气流量 lOOOOsccm，使炉管压力恢复常压，停止通气；
[0027] (8)抽真空使炉管内压力降至30mtorr，通入氨气，氨气流量5300sccm，通入硅烷， 硅烷流量580sccm，炉管压力控制在1600mtorr，温度控制在425°C，打开射频电源，射频电源 功率6500w，占空比3:36，放电持续时间620秒；
[0028] (9)关闭射频电源，抽真空使炉管内压力降至30mt〇rr，通入氮气，氮气流量 lOOOOsccm，使炉管压力恢复常压，然后停止通气。
[0029] (10)采用此工艺和常规工艺膜厚、折射率对比：
[0031] 表一：电池片做成组件恒温恒湿(PID，温度85°C，相对湿度85%，1000h)环境测试 数据记录：
[0033]由此可见，采用上述技术方案，从实验结果得出组件抗电性能衰减(PID)优于常规 镀膜工艺行业衰减5 %。
【主权项】
1. 一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺，其特征在于，包括如下步骤： (1) 在去磷硅玻璃后的硅片上生长一层氧化层，具体采用紫外氧化工艺，工艺温度控制 在350~400°C，氧气流量控制在4~10L/min，时间控制在20-50s，在硅片表面形成致密氧化 层； (2) 将硅片插入石墨舟后送进炉管； (3) 炉管抽真空，使炉管内压力降到35mtorr以下； (4) 给炉管通入氨气6000~620〇8〇〇11，控制炉管内压力在1600~170〇1]11:〇1'1'，温度控制 在425°C，打开射频电源，控制射频电源功率6500~6650w，占空比4:45,持续时间300~330 秒； (5) 关闭射频电源，抽真空使炉内压力降到35mtorr以下，通入氮气，氮气流量10000~ 20000SCCm，使炉管内压力恢复至常压，停止通气，再抽真空使炉管内压力降到35毫托以下， 通入氮气，氮气流量10000~20000sccm，使炉管内压力恢复常压，停止通气； (6) 抽真空使炉管内压力降到35mtorr以下，通入氨气，氨气流量6000~6200sccm，通入 硅烷，硅烷流量800~850sccm，炉管压力控制在1600~1700mtorr，温度控制在425°C，打开 射频电源，射频电源功率6500~6650w，占空比3:36，持续时间120~130秒； (7) 关闭射频电源，抽真空使炉管内压力降至35mtorr以下，通入氮气，氮气流量10000 ~20000sccm，使炉管压力恢复常压，停止通气； (8) 抽真空使炉管内压力降至35mtorr以下，通入氨气，氨气流量5300~5500sccm，通入 硅烷，硅烷流量580~680sccm，炉管压力控制在1600~1700mtorr，温度控制在425°C，打开 射频电源，射频电源功率6500~6650w，占空比3:36，持续时间620~630秒； (9) 关闭射频电源，抽真空使炉管内压力降至35mtorr以下，通入氮气，氮气流量10000 ~20000sccm，使炉管压力恢复常压，停止通气。2. 如权利要求1所述的一种抗PID单晶太阳电池镀双层减反射膜工艺，其特征在于：步 骤(4)和(6)和(8)中均利用真空栗电磁阀控制炉管内压力。
【文档编号】H01L31/18GK106024973SQ201610371468
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】丁继业, 陈刚刚, 安百俊, 崔智秋
【申请人】宁夏银星能源光伏发电设备制造有限公司