专利名称：一种提高太阳能电池表面钝化的方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池制作技术领域，具体地说是涉及一种提高太阳能电池表面钝化的方法。
背景技术：
影响晶体硅电池片少子寿命的主要因素有两点一是金属离子沾污，二是硅片悬挂键和体内缺陷。金属离子沾污主要与硅材料的提纯和硅片切割技术有关，而硅片悬挂键和体内缺陷与硅材料的纯度和掺杂有关。在太阳能电池的生产过程中，少子寿命越高，其相应的光电转化效率也越高，一般要求单晶少子寿命超过10us，多晶少子寿命超过2us，这样 制备的电池片效率相对较高。在晶体硅太阳能电池生产过程中，通过氢离子的钝化作用，可以明显减少硅片表面的悬挂键和缺陷，提闻娃片的少子寿命，最终提闻电池片的光电转化效率。目如，在晶娃太阳能电池工艺中，利用氢钝化以减少晶格缺陷的有害效应的方法包括离子化氢原子注入法(U. S. 5304509);氢气氛围中加热处理(U. S. 5169791);以氢气等离子体进行扩散处理(U. S. 4835006和U. S. 4343830)等。上述氢钝化方法中存在钝化工艺时间过长或大面积离子束源才能达到钝化效果。因此，在实际生产过程中，会带来生产效率过低以及成本过高的不利因素。
发明内容
本发明要解决的技术问题是通过氢离子的钝化作用，提高硅片的少子寿命，减少硅片表面的悬挂键和晶体缺陷，达到提高太阳能电池片的光电转换效率的目的。本发明所提供的一种提高太阳能电池片表面钝化的方法所采用的技术方案，即在清洗制绒和扩散之间增加PECVD氢离子钝化过程，具体包括以下步骤
I.将硅片置于一定浓度酸性或碱性溶液中进行清洗制绒处理。2.将制绒后的硅片置于石墨舟中，放入管式PECVD设备，进行氢离子钝化。3.钝化过程中，管式PECVD不需要通入硅烷，在等离子体作用下只通入氨气，形成氢原子和带电荷的氢离子，氢离子进入娃片表面，综合一部分悬挂键和缺陷，从而提高娃片表面的少子寿命，由于没有硅烷的参入反应，所以硅片表面不会形成氮化硅薄膜；钝化工艺参数为管式PECVD的输出功率为4500 5500W，钝化温度为450±5°C，压力为1700±100mTorr，氨气流量为7±2slm，占空比为5 :50，处理时间为10 15min。本发明的有益效果是通过氢离子的钝化作用，提高硅片的少子寿命，减少硅片表面的悬挂键和晶体缺陷，钝化工艺时间短，方法简单易操作，同时达到提高太阳能电池片的光电转换效率的目的。
图I采用本发明提供提高太阳能电池表面钝化的方法制备太阳能电池片的工艺流程图
具体实施例方式下面根据本发明提供的一种提高太阳能电池表面钝化的方法，采用下面的具体实施方案作进一步说明。本实施方案是在制绒、扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷各道工序的工艺与原工艺相同的条件下进行的。
具体实施方式
如下 (I)将经过清洗制绒的多晶硅片置于石墨舟中，并放入管式PECVD设备，进行氢离子钝化。(2)钝化过程中，管式PECVD不需要通入硅烷，在等离子体作用下只通入氨气，钝化参数分别为功率5000W，温度450°C，压力1700 mTorr，氨气流量7slm，占空比为5 :50，处理时间15min。(3)经过氢钝化的硅片，再依次经过扩散，刻蚀，PECVD，丝网印刷，烧结，分类检测，制备出太阳能电池片。本实施例的试验结果如表I和表2所不,其中原晶娃太阳能电池片的制备工艺方案为A，增加氢钝化后的电池片制备工艺试验方案为B。通过表I和表2的数据可以看出，本发明所提供的增加氢钝化的技术方案与原方案相比，平均少子寿命提高了 18. 46%，多晶硅太阳能电池片的平均光电转换效率有O. 06%的提升。表I采用本发明提供的技术方案前后的少子寿命的对比实验数据
方囊I#子寿命/us , , t I平均靈
A 8,7 9.2 10,1 12,1 118 9,7 10,4 13.5 14,5 14.2 11.7B 9,3 12.8 13.6 13,4 R 3 15,9 13,1 117 15,2 11,3 13.86
表I采用本发明提供的技术方案前后的电池片的电性能参数的对比试验数据
方案 Uoc_^SC__Kgjj_FF_ _
A O. 6209~ 8. 5927 ~ O. 0031 166. 67 78^ 03 17. 11°~
B |θ. 6217 丨8.6273 |θ· 0032 丨265· 05 \Π. 90 |l7. 17°~
权利要求
1.一种提高太阳能电池表面钝化的方法，其特征在于按照如下步骤依次进行 A将硅片置于一定浓度酸性或碱性溶液中进行清洗制绒处理； B将制绒后的硅片置于石墨舟中，放入管式PECVD设备，进行氢离子钝化； C钝化过程中，管式PECVD不需要通入硅烷，在等离子体作用下只通入一定流量的氨气。
2.根据权利要求I所述的一种提高太阳能电池表面钝化的方法，其特征在于步骤C中管式PECVD的输出功率为4500 5500W，钝化温度为450±5°C，压力为1700±100mTorr，氨气流量为7±2slm，占空比为5 :50，处理时间为10 15min。
全文摘要
本发明公开了一种提高太阳能电池表面钝化的方法，按照如下步骤进行A将硅片置于一定浓度酸性或碱性溶液中进行清洗制绒处理；B将制绒后的硅片置于石墨舟中，放入管式PECVD设备，进行氢离子钝化；C钝化过程中，管式PECVD不需要通入硅烷，在等离子体作用下只通入一定流量的氨气，即可实现钝化过程。本发明的有益效果是通过氢离子的钝化作用，提高硅片的少子寿命，减少硅片表面的悬挂键和晶体缺陷，钝化工艺时间短，方法简单易操作，同时达到提高太阳能电池片的光电转换效率的目的。
文档编号H01L31/18GK102856438SQ20121034073
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月15日 优先权日2012年9月15日
发明者徐杰 申请人:浙江鸿禧光伏科技股份有限公司