提升PERC背钝化效果的电池制备方法与流程

本发明涉及电池工艺技术领域，特别是涉及一种提升perc背钝化效果的电池制备方法。

背景技术：

目前，背钝化电池作为一种新兴的高效电池技术，有效的钝化了电池背面复合，并降低了背面的发射率，从而有效的吸收了长波段的光，使得电池效率有了大的飞跃；并且由于钝化层的介入，电池片的翘曲度也得到了一定的改善。

常规的电池制备工艺依次经过清洗、扩散、洗磷、maia、正镀、激光刻槽和印刷等几个步骤，其中，硅片在洗磷后直接做maia，但是，洗磷过后存在风刀未彻底吹干，硅片表面容易残留部分的药液，表面存在水纹印等，这些残留物会影响alox，影响maia的背钝化效果不好，最终导致电致发光el的异常，如水纹印，黑边，黑点等，从而影响效率。其中，maia是指meyerburgertechnology公司的背钝化设备。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中洗磷后残留药液和水纹印等的不足，本发明提供一种提升perc背钝化效果的电池制备方法。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种提升perc背钝化效果的电池制备方法，包括在硅片上进行清洗、扩散、洗磷、maia、正面镀膜、激光刻槽和丝网印刷，其特征在于，在洗磷和maia工艺之间增加热氧化工艺。

所述热氧化具体包括，

步骤1：将硅片送入炉中，其中进舟时间为750s，通大氮进行保护，其中，大氮的流量为8000～15000sccm；

步骤2：硅片送入炉中过后，通小氧进行热氧化，小氧的流量范围为20～200sccm，通氧时间为3000～5000s，同时通大氮，大氮的流量范围为8000～15000sccm之间；

步骤3：热氧化结束后，关闭小氧流量器，继续通大氮进行保护，其中，大氮的流量范围为8000～15000sccm之间，出舟时间为750s。

大氮在整个热氧化过程中起到了保护气体和携带气体的作用，先通过通大氮将炉中的空气排出，然后通小氧，由于氧的流量很小，直接通入炉内不好控制，易造成分布不均匀，使硅片的热氧化反应也不均匀，采用大氮作为携带体，能充分与小氧混合，使硅片的热氧化效果更好，热氧化结束后，炉内硅片温度还会维持在一个较高的温度范围内，因此，采用继续通大氮一方面是避免空气进入炉内产生多余的反应，对硅片起到一定的保护作用；另一方面，采用大氮带走炉内的热量可以实现降温散热。

上述步骤具体包括：

清洗，将硅片在hf/hno3混合溶液中清洗，去除表面损伤层、切割线痕以及金属离子等；

扩散，将硅片进行常压扩散，其方阻控制在70ω～150ω范围内；

洗磷，利用hf/hno3和koh进行清洗，除去表面的psg和进行背面抛光；

热氧化，洗磷过后，将硅片送入氧化炉中，温度控制在500℃～900℃范围内，时间控制在50min～200min范围内；

背钝化：利用maia进行背钝化，利用该设备同时镀上alox和sinx层，其中总厚度控制在50nm～300nm之间；

正面镀膜，为减少正面反射，增加载流子寿命，提高电流，利用管式pecvd进行正面镀膜，其膜厚控制在50nm～120nm之间；

激光刻槽，为了导出电流，将硅片背面进行激光开凿，其中孔直径控制在50um～250um之间；由于激光是一束光斑，检测激光的好坏都是以光斑大小来说明，刻槽宽度就是激光光斑的直径，长度随硅片尺寸进行相应变换，因此，采用孔直径来对刻槽进行限定。

丝网印刷，将刻槽后的硅片进行丝网印刷烧结背铝浆、背电极和正电极即可。

本发明在洗磷后经热氧化解决洗磷后存在的杂质等，并且热氧化过程中硅片表面易生成一层薄薄的siox层，这层siox层可以提高后续maia的背钝化效果，增加氧化铝的致密性，改善了el等良率问题，从而提升maia的效率。

本发明的有益效果是：一是利用热氧化解决洗磷后残留的药液和水纹印等问题，二是利用退火沉积一层siox遂穿层薄膜，正面siox层具有钝化效果，背面的siox不仅可以起到钝化效果，还可以使alox的钝化效果更好，原因是siox经退火后结晶变好，呈现四面体结构，而alox在四面体结构上生长更容易得到四面体结构的alox，相对于八面体结构的alox其钝化效果会更好。从而可以提升maia的背钝化效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是现有技术电池制备流程示意图；

图2是本发明电池制备流程示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图2所示，本发明的一种提升perc背钝化效果的电池制备方法，包括在硅片上进行清洗、扩散、洗磷、maia、正面镀膜、激光刻槽和丝网印刷，其特征在于，在洗磷和maia工艺之间增加热氧化工艺。

本实施例的具体步骤包括：

步骤1：清洗，将硅片在hf/hno3混合溶液中清洗，去除表面损伤层、切割线痕以及金属离子等；

步骤2：扩散，将硅片进行常压扩散，其方阻控制在70～150范围内；

步骤3：洗磷，利用hf/hno3和koh进行清洗，除去表面的psg和进行背面抛光；

步骤4：热氧化，洗磷过后，将硅片送入氧化炉中，温度控制在500℃～900℃范围内，时间控制在50min～200min范围内；

所述热氧化(退火)具体包括，

步骤4.1：将硅片送入炉中，其中进舟时间为750s，通大氮进行保护，其中，大氮的流量为8000～15000sccm；

步骤4.2：硅片送入炉中过后，通小氧进行热氧化，小氧的流量范围为20～200sccm，通氧时间为3000～5000s，同时通大氮，大氮的流量范围为8000～15000sccm之间；

步骤4.3：热氧化结束后，关闭小氧流量器，继续通大氮进行保护，其中，大氮的流量范围为8000～15000sccm之间，出舟时间为750s。

步骤5：背钝化：利用maia进行背钝化，利用该设备同时镀上alox和sinx层，其中总厚度控制在50nm～300nm之间；

步骤6：正面镀膜，为减少正面反射，增加载流子寿命，提高电流，利用管式pecvd进行正面镀膜，其膜厚控制在50nm～120nm之间；

步骤7：为了导出电流，将硅片背面进行激光开凿，其中孔直径控制在50um～250um之间；

步骤8：丝网印刷，将刻槽后的硅片进行丝网印刷烧结背铝浆、背电极和正电极即可。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种提升PERC背钝化效果的电池制备方法，包括清洗、扩散、洗磷、热氧化、背钝化、正面镀膜、激光刻槽和丝网印刷。本发明提供的一种提升PERC背钝化效果的电池制备方法，在洗磷后经热氧化解决洗磷后存在的杂质等，并且热氧化过程中硅片表面易生成一层薄薄的SiOx层，这层SiOx层可以提高MAIA的背钝化效果，增加氧化铝的致密性，改善了EL等良率问题，从而提升MAIA的背钝化效率。

技术研发人员：刘阳;孙铁囤;姚伟忠
受保护的技术使用者：常州亿晶光电科技有限公司
技术研发日：2017.06.15
技术公布日：2017.09.29