一种用于制备组件晶硅太阳能电池pecvd镀膜工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于制备组件抗PID特性的晶硅太阳能电池PECVD镀膜工艺，可以在保证电池片转换效率不下降的前提下，制备出具有抗PID特性的太阳能电池封装组件。它在硅片表面沉积一种由内到外的氮化硅——二氧化硅——氮化硅叠层减反射膜，使叠层膜具有：内层氮化硅膜具有良好的氢体钝化效果，保证电池片转换效率不下降；二氧化硅膜具有阻碍Na4离子特性，以致组件具有抗PID效果。本发明的有益效果是：只需要调整PECVD镀膜工艺方案，不需要添加设备，不增加电池制程工序，就可以在保证转换效率不下降的前提下，具有抗PID效果；该方案简单可行、成本低廉，且能够用于工业化大生产；适用于所有单晶、多晶晶硅太阳能电池的管式PECVD镀膜设备。
【专利说明】一种用于制备组件晶硅太阳能电池 PECVD镀膜工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光伏【技术领域】，尤其是指一种用于制备组件抗PID特性的晶硅太阳能 电池 PECVD镀膜工艺。
【背景技术】
[0002] 作为一项代替传统能源发电技术，"光伏"被认为是最有前景的新能源产业之一。 近些年来，以晶硅太阳能电池为主的光伏产业大规模发展，光伏产品已经被用于各个地方、 各个行业。然而，随着行业的发展，需求的提高，光伏产品的质量要求也越来越严格。例如， 组件抗PID(Potential Induced Degradation，电位诱导衰减）能力一直是衡量光伏组件质 量的一个最重要方面。
[0003] PID现象是指组件在高电压的作用下，组件的封装材料和组件上表面层及下表面 层的材料中出现的金属离子迀移现象，主要是指玻璃中的Na+离子发生迀移，电池中出现热 载流子现象，电荷的再分配削减了电池的活性层从而引起组件功率下降。
[0004] -般解决光伏组件PID现象有两个途径，一种是在组件端采用特殊的封装材料， 如玻璃、EVA等，但制造成本很高；另一种是在电池片端解决，调整电池片工艺，使电池片结 合常规封装材料的组件同样具有抗PID能力。在电池端解决组件PID现象被认为是一种成 本低廉、最有效果的途径。在电池端解决组件PID现象最常用的方法是在硅片表面生成一 层310 2膜，利用SiO J莫能够阻碍金属离子的特性，使电池具有抗组件PID能力。在太阳能 晶硅电池的制程中，可以通过很多方法在硅片表面形成310 2膜。最常见的是在PECVD镀减 反射成工序里，利用N2O和SiH4气体，通过PECVD的射频形成等离子体，在硅片表面沉积一 层310 2膜，反应如（1)式：
[0005]
【权利要求】
1. 一种用于制备组件晶硅太阳能电池 PECVD镀膜工艺，其特征是，在硅片表面沉积一 种由内到外的氮化硅一一二氧化硅一一氮化硅叠层减反射膜的PECVD工艺，具体操作工艺 如下： (1)将完成制绒、扩散、刻蚀清洗几道工序的硅片送入管式PECVD炉管中，在400-500°C 的温度下，先后完成抽真空、NH3清洗、N 2气吹扫、抽真空工艺步骤； ⑵随后通入SiH4和NH 3制备内层氮化硅膜； (3) 在完成内层氮化硅膜工艺后，抽真空，随后通入SiHjPN20制备二氧化硅膜； (4) 在完成二氧化硅膜工艺后，抽真空，随后通入SiHjP NH 3制备外层氮化硅膜； (5) 在完成外层氮化硅镀膜工艺后，先后完成抽真空、N2气吹扫、充N 2恢复常压、出片， 至此完成整个氮化硅一一二氧化硅一一氮化硅叠层膜镀膜工序。
2. 根据权利要求1所述的一种用于制备组件晶硅太阳能电池 PECVD镀膜工艺，其 特征是，在步骤（2)中，制备内层氮化硅膜的具体工艺条件为：通入SiH4流量控制在 1000-2000sccm，NH3流量控制在 4000-8000sccm ;炉管内压力设置在 1600-1800mTorr，温度 设置在400-500°C，射频功率设置在3000-4000W。
3. 根据权利要求2所述的一种用于制备组件晶硅太阳能电池 TOCVD镀膜工艺，其特征 是，在步骤⑵中，通入SiHjPNH3流量比控制在1 : 4-1 : 6之间，内层氮化硅膜的折射 率在2. 05-2. 2之间；内层氮化硅膜镀膜工艺时间控制在lO-lOOs，内层氮化硅膜的厚度在 5_20nm〇
4. 根据权利要求1所述的一种用于制备组件晶硅太阳能电池 PECVD镀膜工艺， 其特征是，在步骤（3)中，制备二氧化硅膜的具体工艺条件为：通入SiH4流量控制在 1000-2000sccm，N20 流量控制在 2000-5000sccm ;炉管内压力设置在 1600-1800mTorr，温度 设置在400-500°C，射频功率设置在3000-4000W。
5. 根据权利要求4所述的一种用于制备组件晶硅太阳能电池 TOCVD镀膜工艺，其特征 是，在步骤（3)中，通入SiHjPN20流量比控制在1 : 1.5-1 : 2. 5之间，二氧化硅膜的折射 率在1. 4-1. 8之间；二氧化硅膜镀膜工艺时间控制在10-50s，二氧化硅膜的厚度在3-10nm。
6. 根据权利要求1所述的一种用于制备组件晶硅太阳能电池 PECVD镀膜工艺，其 特征是，在步骤（4)中，制备外层氮化硅膜的具体工艺条件为：通入SiH4流量控制在 400-800sccm，NH3流量控制在4000-6000sccm ;炉管内压力设置在1600-1800mTorr，温度设 置在400-500°C，射频功率设置在3000-4000W。
7. 根据权利要求6所述的一种用于制备组件晶硅太阳能电池 TOCVD镀膜工艺，其特征 是，在步骤（4)中，通入SiHjPNH3流量比控制在1 : 8-1 : 10之间，外层氮化硅膜的折射 率在1. 9-2. 05之间；外层氮化硅膜镀膜工艺时间控制在200-600S，外层氮化硅膜的厚度在 50_80nm。
【文档编号】H01L31/18GK104498908SQ201410658601
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】陈金灯, 李虎明 申请人:横店集团东磁股份有限公司