双面太阳能电池背钝化层及其制备方法、双面太阳能电池与流程

本发明涉及太阳能电池，尤其涉及一种双面太阳能电池背钝化层及其制备方法、双面太阳能电池。

背景技术：

1、表面钝化是晶硅太阳能电池的重要技术，目前产业化程度最高的是局部接触背钝化结构(即perc)，常规的perc电池背面钝化膜有氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜，一般的perc结构往往是两种或两种以上的上述膜层做成的叠层钝化结构。perc结构是非导电结构，因此在后期使用时往往需要局部开孔，但局部开孔会降低钝化质量，提升接触电阻率，降低转换效率。而由于双面电池的背面栅线多，开孔数量多，开孔造成的钝化质量下降现象更为明显。这就要求对perc结构的钝化效果进行优化，尤其是对开孔数量多的双面perc电池的钝化效果进行优化。

2、另一方面，目前的perc电池所采用的氧化铝钝化膜一般是采用三甲基铝(tma)和笑气(n2o)作为反应源气体制备，其钝化效果差，且成本高，导致现有的双面perc太阳能电池的转换效率低，制造成本高。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种双面太阳能电池背钝化层及其制备方法，其可提升钝化效果，尤其是在开孔数量较多情况下的钝化效果，且降低生产成本。

2、本发明还要解决的技术问题在于，提供一种双面太阳能电池背钝化层及其制备方法，其制备成本低，转换效率高。

3、为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种双面太阳能电池背面钝化层的制备方法，其包括以下步骤：

4、(1)提供硅片，并对其进行预处理；

5、(2)将预处理后的硅片加载至pecvd反应腔中；

6、(3)以tma作为铝源，以o3作为氧源，在射频作用产生的等离子体环境中，在预处理后的硅片的背面沉积alox膜；

7、(4)以nh3作为氢源，以o3或n2o作为氧源，在射频作用产生的等离子体环境中，对所述alox膜进行注氢、氧处理；

8、(5)以o3作为氧源，在射频作用产生的等离子体环境中，对注氢、氧处理后的alox膜进行氧化处理；

9、(6)以sih4作为硅源，以nh3作为氮源，在射频作用产生的等离子体环境中，在氧化处理后的alox膜上沉积一层或多层siny膜。

10、作为上述技术方案的改进，步骤(3)中，铝源的流量为60sccm～200sccm，氧源的流量为2slm～10slm，沉积温度为280℃～320℃，沉积时间为60s～120s。

11、作为上述技术方案的改进，步骤(4)中，氢源的流量为2slm～5slm，氧源的流量为2slm～5slm，注氢、氧处理的温度为280～350℃，注氢、氧处理的时间为2min～5min。

12、作为上述技术方案的改进，步骤(5)中，氧源的流量为3slm～8slm，氧化处理的温度为280～350℃，氧化处理的时间为0.5min～5min。

13、作为上述技术方案的改进，步骤(6)中，硅源和氮源的流量比为1:3～1:15。

14、作为上述技术方案的改进，步骤(6)中，硅源的流量为300sccm～1100sccm，氮源的流量为3slm～15slm，镀膜温度为390℃～430℃，镀膜时间为300s～500s。

15、作为上述技术方案的改进，步骤(6)包括：

16、(6.1)将pecvd反应腔中的气体抽空，通入n2进行清扫处理；其中，n2的流量为10slm～15slm；

17、(6.2)以sih4作为硅源，以nh3作为氮源，在射频作用产生的等离子体环境中在氧化处理后的alox膜上沉积一层或多层siny膜。

18、作为上述技术方案的改进，步骤(6)中，沉积2～4层siny膜；

19、多层所述siny膜的折射率由靠近硅片至远离硅片方向呈逐渐变小趋势。

20、作为上述技术方案的改进，所述alox膜的厚度为10nm～20nm；

21、所述siny膜的总厚度为50nm～80nm，其折射率为2.0～2.4。

22、作为上述技术方案的改进，步骤(1)中，对硅片的预处理包括制绒、扩散、刻蚀和退火。

23、作为上述技术方案的改进，步骤(1)中，对硅片的预处理包括制绒、扩散、激光重掺杂、刻蚀和退火。

24、相应的，本发明还公开了一种双面太阳能电池背面钝化层，其由上述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法制备而得。

25、相应的，本发明还公开了一种双面太阳能电池，其包括上述的双面太阳能电池背面钝化层。

26、相应的，本发明还公开了一种双面太阳能电池的制备方法，其包括上述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法中的步骤。

27、实施本发明，具有如下有益效果：

28、本发明的双面太阳能电池背钝化层的制备方法中，先采用tma和o3制备了alox膜，然后依次对其进行注氢、氧处理、氧化处理，再沉积siny膜。通过本发明的上述制备方法，一者，以o3代替n2o制备alox膜，所得到的alox膜致密度更高，钝化效果更强，且降低了生产成本；二者，通过后期对alox膜依次进行注氢、氧处理和氧化处理，进一步提升了钝化效果，使得本发明的背钝化层可在开孔较多的情况下仍然保持较优的钝化效果，有效提升双面太阳能电池的转换效率。

技术特征：

1.一种双面太阳能电池背面钝化层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，铝源的流量为60sccm～200sccm，氧源的流量为2slm～10slm，沉积温度为280℃～320℃，沉积时间为60s～120s。

3.如权利要求1所述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，氢源的流量为2slm～5slm，氧源的流量为2slm～5slm，注氢、氧处理的温度为280～350℃，注氢、氧处理的时间为2min～5min。

4.如权利要求1所述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，氧源的流量为3slm～8slm，氧化处理的温度为280～350℃，氧化处理的时间为0.5min～5min。

5.如权利要求1所述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，硅源和氮源的流量比为1:3～1:15。

6.如权利要求1所述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，硅源的流量为300sccm～1100sccm，氮源的流量为3slm～15slm，镀膜温度为390℃～430℃，镀膜时间为300s～500s。

7.如权利要求1～6任一项所述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法，其特征在于，步骤(6)包括：

8.如权利要求1～6任一项所述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，沉积2～4层siny膜；

9.如权利要求7所述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法，其特征在于，所述alox膜的厚度为10nm～20nm；

10.如权利要求1～6任一项所述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，对硅片的预处理包括制绒、扩散、刻蚀和退火。

11.如权利要求1～6任一项所述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，对硅片的预处理包括制绒、扩散、激光重掺杂、刻蚀和退火。

12.一种双面太阳能电池背面钝化层，其特征在于，由如权利要求1～11任一项所述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法制备而得。

13.一种双面太阳能电池，其特征在于，包括如权利要求12所述的双面太阳能电池背面钝化层。

14.一种双面太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如权利要求1～11任一项所述的双面太阳能电池背面钝化层的制备方法中的步骤。

技术总结
本发明公开了一种双面太阳能电池背钝化层及其制备方法、双面太阳能电池，涉及太阳能电池技术领域。其中，双面太阳能电池背钝化层的制备方法包括：(1)提供硅片，并对其进行预处理；(2)将预处理后的硅片加载至PECVD反应腔中；(3)以TMA为铝源，O<subgt;3</subgt;为氧源，在预处理后的硅片的背面沉积AlO<subgt;x</subgt;膜；(4)以NH<subgt;3</subgt;为氢源，O<subgt;3</subgt;或N<subgt;2</subgt;O为氧源，对AlO<subgt;x</subgt;膜进行注氢、氧处理；(5)以O<subgt;3</subgt;为氧源，对注氢、氧处理后的AlO<subgt;x</subgt;膜进行氧化处理；(6)以SiH<subgt;4</subgt;为硅源，以NH<subgt;3</subgt;为氮源，在氧化处理后的AlO<subgt;x</subgt;膜上沉积一层或多层SiN<subgt;y</subgt;膜。实施本发明，可提升钝化效果，降低开路电压，提升填充因子，提升双面太阳能电池的转换效率。

技术研发人员：吴疆,李永乐,杨苏平,盛健,陈刚
受保护的技术使用者：珠海富山爱旭太阳能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12