一种新型perc背面膜层结构及镀膜方法与流程

本发明涉及太阳能电池片，具体为一种新型perc背面膜层结构及镀膜方法。

背景技术：

1、太阳能电池是一种将太阳光能转化为电能的器件，其核心部件是硅片，硅片的表面和背面都需要经过特殊的处理，以提高电池的效率。其中，一种重要的处理方法是背钝化，即在硅片的背面增加一层或多层薄膜，来减少载流子的复合损失，提高少子寿命和开路电压。目前，主流的背钝化结构是氧化铝(al2o3)和氮化硅(sinx)的叠层，其中氧化铝起到场效应钝化的作用，氮化硅起到反射和保护的作用。

2、氧化铝的制备方法有多种，其中原子层沉积(ald)是一种高效、均匀、可控的方法，它可以在低温下形成高质量的氧化铝薄膜。但是，ald的缺点是需要使用三甲基铝(tma)作为前驱体，tma是一种昂贵、易燃、有毒的化学品，它的使用和存储都需要特殊的设备和条件。因此，ald的生产成本比其他方法高,背钝化层的存在会影响电池背面的电极印刷和烧结，导致电极与硅片的接触不良，增加串联电阻，降低电池的性能,氧化铝和氮化硅的叠层中，由于两者的生产工艺温度差异大，造成薄膜的热应力和热膨胀系数不匹配，导致薄膜的开裂或剥离。这会破坏背钝化的效果，增加背面的复合速率，降低电池的性能。

3、为此，我们提出一种新型perc背面膜层结构及镀膜方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型perc背面膜层结构及镀膜方法，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型perc背面膜层结构，包括：

2、p型硅基，所述p型硅基正面设置有n型发射极；所述p型硅基位于n型发射极外还覆盖有氧化硅层，所述氧化硅层外还覆盖有减反膜；

3、正面电极，所述正面电极设置于p型硅基正面；

4、钝化膜，所述钝化膜设置于p型硅基背面，用于对p型硅基起到钝化的作用；

5、增反膜，所述增反膜覆盖在钝化膜外侧，增反膜用于反射长波光。

6、优选的，所述钝化膜以及增反膜均为氮氧化硅制成。

7、优选的，所述钝化膜还包括氮氧化硅层一，所述增反膜还包括氮氧化硅层二、氮氧化硅层三、氮氧化硅层四、氮氧化硅层五和氮氧化硅层六。

8、优选的，所述钝化膜和增反膜总厚度为140-180nm。

9、优选的，所述钝化膜和增反膜折射率为1.55-1.65。

10、一种镀膜方法，用于制备新型perc背面膜层结构，包括以下步骤：

11、s1：将p型硅基放入石墨舟中，再将石墨舟放入反应炉内；

12、s2：升温：开启加热与铺热200-600s，将反应炉内的温度提升至420-550℃；

13、s3：抽真空：将炉腔内抽真空120-200s，将底压控制在0-20pa，温度稳定在420-550℃；

14、s4：氮氧化硅层一：温度控制在400-550℃，通入si3n4、nh3和n2o，si3n4的流量为400-1000sccm，nh3的流量为600-1500sccm，n2o的流量8000-12000sccm，气体总流量控制在8 00-14000sccm，炉腔内压强设定在1400-1800kpa，射频功率为10000-16000，射频脉冲开关比调整为1:15-1:30，工艺时间为100-200s。

15、s5：氮氧化硅层二：温度控制在400-550℃，通入si3n4、nh3和n2o，si3n4的流量为2000-3000sccm，nh3的流量为6000-8000sccm，n2o的流量2000-3000sccm，气体总流量控制在10000-14000sccm，炉腔内压强设定在1400-1800kpa，射频功率为10000-16000，射频脉冲开关比调整为1:15-1:30，工艺时间为100-200s。

16、s6：氮氧化硅层三：温度控制在400-550℃，通入si3n4、nh3和n2o，si3n4的流量为2000-3000sccm，nh3的流量为6000-8000sccm，n2o的流量3000-5000sccm，气体总流量控制在11000-16000sccm，炉腔内压强设定在1400-1800kpa，射频功率为10000-16000，射频脉冲开关比调整为1:10-1:20，工艺时间为200-350s。

17、s7：氮氧化硅层四：温度控制在400-550℃，通入si3n4、nh3和n2o，si3n4的流量为1000-2000sccm，nh3的流量为5000-7000sccm，n2o的流量7000-9000sccm，气体总流量控制在13000-16000sccm，炉腔内压强设定在1400-1800kpa，射频功率为10000-16000，射频脉冲开关比调整为1:10-1:20，工艺时间为300-500s。

18、s8：氮氧化硅层五：温度控制在400-550℃，通入si3n4、nh3和n2o，si3n4的流量为1500-2500sccm，nh3的流量为5000-7000sccm，n2o的流量10000-12000sccm，气体总流量控制在17500-21500sccm，炉腔内压强设定在1400-1800kpa，射频功率为10000-16000，射频脉冲开关比调整为1:15-1:25，工艺时间为200-300s。

19、s9：氮氧化硅层六：温度控制在400-550℃，通入si3n4、nh3和n2o，si3n4的流量为1500-2500sccm，nh3的流量为5000-7000sccm，n2o的流量15000-17000sccm，气体总流量控制在21500-26500sccm，炉腔内压强设定在1400-1800kpa，射频功率为10000-16000，射频脉冲开关比调整为1:15-1:25，工艺时间为150-250。

20、优选的，所述s4中，氮氧化硅层一膜后为20-35nm，所述s5中，氮氧化硅层二膜后为15-25nm，所述s6中，氮氧化硅层三膜后25-35nm，所述s7中，氮氧化硅层四膜后35-45nm，所述s8中，氮氧化硅层五膜后12-25nm，所述s9中，氮氧化硅层六膜后10-20nm。

21、优选的，所述s4中，氮氧化硅层一折射率为1.60-1.75，所述s5中，氮氧化硅层二折射率为2.25-2.35，所述s6中，氮氧化硅层三折射率为2.10-2.20，所述s7中，氮氧化硅层四折射率为2.00-2.05，所述s8中，氮氧化硅层五折射率为1.70-1.80，所述s9中，氮氧化硅层六折射率为1.55-1.65。

22、本发明至少具备以下有益效果：通过发挥氮氧化硅折射率范围大的优势，根据不同的氮硅比例实现钝化、增加内反射的效果，膜层结构虽然复杂，但是本质都是氮氧化硅，只需工艺端调整硅烷、氨气、笑气流量就可以达到不同的组合效果，无需增加ald工序，有效降低设备、人力和特气成本，完美取代传统的氧化铝加氮化硅背钝化结构。

技术特征：

1.一种新型perc背面膜层结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种新型perc背面膜层结构，其特征在于：所述钝化膜(3)以及增反膜(4)均为氮氧化硅制成。

3.根据权利要求2所述的一种新型perc背面膜层结构，其特征在于：所述钝化膜(3)还包括氮氧化硅层一(31)，所述增反膜(4)还包括氮氧化硅层二(41)、氮氧化硅层三(42)、氮氧化硅层四(43)、氮氧化硅层五(44)和氮氧化硅层六(45)。

4.根据权利要求3所述的一种新型perc背面膜层结构，其特征在于：所述钝化膜(3)和增反膜(4)总厚度为140-180nm。

5.根据权利要求4所述的一种新型perc背面膜层结构，其特征在于：所述钝化膜(3)和增反膜(4)折射率为1.55-1.65。

6.一种镀膜方法，用于制备权利要求1至5所述的新型perc背面膜层结构，其特征在于：包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种镀膜方法，其特征在于：所述s4中，氮氧化硅层一(31)膜后为20-35nm，所述s5中，氮氧化硅层二(41)膜后为15-25nm，所述s6中，氮氧化硅层三(42)膜后25-35nm，所述s7中，氮氧化硅层四(43)膜后35-45nm，所述s8中，氮氧化硅层五(44)膜后12-25nm，所述s9中，氮氧化硅层六(45)膜后10-20nm。

8.根据权利要求6所述的一种镀膜方法，其特征在于：所述s4中，氮氧化硅层一(31)折射率为1.60-1.75，所述s5中，氮氧化硅层二(41)折射率为2.25-2.35，所述s6中，氮氧化硅层三(42)折射率为2.10-2.20，所述s7中，氮氧化硅层四(43)折射率为2.00-2.05，所述s8中，氮氧化硅层五(44)折射率为1.70-1.80，所述s9中，氮氧化硅层六(45)折射率为1.55-1.65。

技术总结
本发明公开了一种新型perc背面膜层结构及镀膜方法，包括：P型硅基，所述P型硅基正面设置有N型发射极；所述P型硅基位于N型发射极外还覆盖有氧化硅层，所述氧化硅层外还覆盖有减反膜；正面电极，所述正面电极设置于P型硅基正面；钝化膜，所述钝化膜设置于P型硅基背面，用于对P型硅基起到钝化的作用；增反膜，所述增反膜覆盖在钝化膜外侧，增反膜用于反射长波光，通过发挥氮氧化硅折射率范围大的优势，根据不同的氮硅比例实现钝化、增加内反射的效果，膜层结构虽然复杂，但是本质都是氮氧化硅，只需工艺端调整硅烷、氨气、笑气流量就可以达到不同的组合效果，无需增加ALD工序、人力和特气成本，完美取代传统的氧化铝加氮化硅背钝化结构。

技术研发人员：高鑫,吴宇,徐明靖
受保护的技术使用者：滁州亿晶光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31