一种太阳电池隧穿氧化层的制备方法与流程

本发明涉及太阳能电池制造，特别涉及一种太阳电池隧穿氧化层的制备方法。

背景技术：

1、由于化石能源的可开采量的下降以及开采成本的上升，同时人们对于能源的需求在不断增加，同时化石能源会造成环境污染以及温室气体的排放，因此，新能源得到飞速的发展，其中光伏太阳能作为一种清洁无污染的能源，发展尤为迅猛。光伏电池可以在有阳光照射的情况下产生电流，所以光伏发电的可使用范围非常广泛。但同时这种新兴行业也随着技术的不断进步使得市场竞争日趋激烈。高效率、低成本、高可靠性的光伏电池才是市场竞争的核心竞争力。

2、topcon电池是光伏晶硅电池的一种，近年来，由于其高转换效率、低衰减性能、高量产性价比等明显优势，逐步被行业企业采纳。此电池的核心结构为隧穿氧化层及多晶硅薄膜层。隧穿氧化层质量的好坏对topcon太阳电池效率起关键作用。

3、光伏领域，最主要的隧穿层制备方法包括如下：

4、1)lpcvd也属于热氧法，其反应原理、反应条件不同：高温热氧法，是指900℃环境下，si直接被氧化成sio2。而lpcvd法是指：硅烷sih4与氧气o2，约450-600℃高温下，反应生成sio2。

5、2)等离子体辅助o2(氧气)或者n2o(笑气)氧化法(pecvd)：在pecvd中等离子体电子的能量驱动下，o2或者n2o会发生电离或分解作用，进而产生的游离o作用在硅片表面，发生氧化反应。

6、3)ald法也被用来制备sio2，反应机理：氯化硅si2cl6在o3/o2的环境下，反应生成sio2。sio2膜层工艺精度要求高，在电池中起到弯曲能带作用；sio2层膜层厚度约1nm，起隧穿作用：阻隔空穴、通过电子。sio2的致密性直接影响隧穿效果，影响电池效率，因此更看重sio2膜层质量。当sio2膜层致密性较差时，即膜层孔隙较大，阻挡空穴通过的能力低，隧穿效果大大降低。

7、因此，如何提高隧穿氧化层钝化稳定性的问题，是本领域技术人员需要解决的一个核心问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种太阳电池隧穿氧化层的制备方法，通过对pecvd隧穿氧化层的沉积工艺进行改进，来提高pecvd的效率，以提高效率良率。

2、为了达到上述目的，本发明提供一种太阳电池隧穿氧化层的制备方法，其采用的技术方案如下：

3、一种太阳电池隧穿氧化层的制备方法，包括以下步骤：

4、s1：将装有硅片的石墨舟送至炉管内，并对炉管内抽真空至低压，同时对所述炉管进行预热；

5、s2：预热结束后，开始检漏；

6、s3：在检漏符合要求的情况下，向所述炉管内通入第一混合气体，所述第一混合气体中至少包括氢气；

7、s4：对所述硅片通过射频电源进行第一次辉光放电；

8、s5：第一次辉光放电完成后，将所述炉管抽真空；

9、s6：向所述炉管内通入第二混合气体，所述第二混合气体中至少包括氢气；

10、s7：对所述硅片通过射频电源进行第二次辉光放电；

11、s8：第二次辉光放电完成后，将所述炉管抽真空；

12、s9：吹扫所述炉管；

13、s10：吹扫完成后，使所述炉管内的压力恢复正常大气压；

14、s11：开炉门，从所述炉管中取出石墨舟。

15、进一步地，所述步骤s1中，将装有硅片的石墨舟通过碳化硅浆杆送进炉管内，浆杆退出后炉门关闭开始抽真空到低压。

16、进一步地，所述低压设置为3～7pa。

17、进一步地，所述步骤s3中的第一混合气体为笑气和氢气的混合气体。

18、进一步地，所述步骤s3中，向所述炉管内通入第一混合气体时控制所述炉管内压力保持在恒定的压力阈值范围内。

19、进一步地，所述步骤s6中的第二混合气体为硅烷、氢气以及磷烷的混合气体。

20、进一步地，所述步骤s6中，向所述炉管内通入第二混合气体时控制所述炉管内压力保持在恒定的压力阈值范围内。

21、进一步地，所述步骤s9中，使用氮气吹扫所述炉管。

22、进一步地，所述步骤s11中，开炉门，利用碳化硅浆杆将石墨舟从所述炉管中取出。

23、本发明的有益效果是：

24、本发明在隧穿氧化层生长过程中增加氢气作为反应气体，来对背面不饱和键进行一次h钝化，此h键由氢气被电离后释放所得，以此来增强钝化作用，最终提升电池片效率良率。

技术特征：

1.一种太阳电池隧穿氧化层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的太阳电池隧穿氧化层的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，将装有硅片的石墨舟通过碳化硅浆杆送进炉管内，浆杆退出后炉门关闭开始抽真空到低压。

3.根据权利要求2所述的太阳电池隧穿氧化层的制备方法，其特征在于，所述低压设置为3～7pa。

4.根据权利要求1所述的太阳电池隧穿氧化层的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中的第一混合气体为笑气和氢气的混合气体。

5.根据权利要求4所述的太阳电池隧穿氧化层的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，向所述炉管内通入第一混合气体时控制所述炉管内压力保持在恒定的压力阈值范围内。

6.根据权利要求1所述的太阳电池隧穿氧化层的制备方法，其特征在于，所述步骤s6中的第二混合气体为硅烷、氢气以及磷烷的混合气体。

7.根据权利要求1所述的太阳电池隧穿氧化层的制备方法，其特征在于，所述步骤s6中，向所述炉管内通入第二混合气体时控制所述炉管内压力保持在恒定的压力阈值范围内。

8.根据权利要求1所述的太阳电池隧穿氧化层的制备方法，其特征在于，所述步骤s9中，使用氮气吹扫所述炉管。

9.根据权利要求1所述的太阳电池隧穿氧化层的制备方法，其特征在于，所述步骤s11中，开炉门，利用碳化硅浆杆将石墨舟从所述炉管中取出。

技术总结
本发明属于太阳能电池制造技术领域，具体公开一种太阳电池隧穿氧化层的制备方法，该方法通过对PECVD隧穿氧化层的沉积工艺进行改进，来提高PECVD的效率，以提高效率良率。具体来说，是在恒定压力内两次通入不同组分的混合气体后并进行辉光放电，其中两次混合气体中均包含有氢气组分，在隧穿氧化层生长过程中增加氢气作为反应气体，来对背面不饱和键进行一次H钝化，此H键由氢气被电离后释放所得，以此来增强钝化作用，最终提升电池片效率良率。

技术研发人员：武啟强,张伟,崔宁,穆晓超,徐国栋,孔青青,王菲,和青青
受保护的技术使用者：晋能清洁能源科技股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15