太陽能電池鈍化膜的制作方法及太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種太陽能電池鈍化膜的制作方法，其針對氮化硅鈍化膜的鈍化特性，在全氮的氣氛中對氮化硅鈍化膜進行熱處理，增加氫原子與硅基材表面的懸掛鍵的飽和程度，可以大大增加氮化硅鈍化膜對硅基材表面的鈍化效果，有效抑制硅基材表面光生載流子的復合效率，提高太陽能電池的光電轉換效率。且該太陽能電池鈍化膜的制作方法不需要使用額外的設備和增加工藝，可有效降低成本并提高太陽能電池產品的生產效率。此外，本發明還涉及一種太陽能電池的制作方法。
【專利說明】太陽能電池鈍化膜的制作方法及太陽能電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及太陽能電池制作工藝領域，尤其是涉及一種太陽能電池鈍化膜的制作方法以及一種太陽能電池的制作方法。
【背景技術】
[0002]硅基材在制造過程中，表面容易產生懸掛鍵。該懸掛鍵會成為光生載流子的復合中心，極大限制了太陽能電池的光電轉換效率。因此，太陽能電池在制造時，常通過在太陽能電池沉積一層鈍化膜來達到抗反射及飽和太陽能電池懸掛鍵的目的。鈍化膜經過退火處理后，其中的氫原子能飽和太陽能電池的懸掛鍵，達到鈍化效果。但傳統的太陽能電池鈍化膜退火過程普遍需要使用額外的設備及工藝，并且處理時間較長，不利于節省成本及提高生產效率。
【發明內容】
[0003]基于此，有必要提供一種可有效降低成本并提高生產效率的太陽能電池鈍化膜的制作方法。
[0004]一種太陽能電池鈍化膜的制作方法，包括如下步驟:
[0005]在460°C?480°C、含有硅烷與氨氣的混合氣體氛圍中，使用等離子體增強化學氣相沉積法在硅基材表面形成氮化硅鈍化膜；
[0006]沉積反應結束后，立即通入氮氣并使氮氣充滿整個反應環境，并保持氮氣壓強不小于室壓，在460°C?480°C恒溫熱處理5?10分鐘。
[0007]在其中一個實施例中，形成氮化硅鈍化膜過程中，射頻功率為5?6.5KW。
[0008]在其中一個實施例中，所述混合氣體氛圍中硅烷與氨氣的體積比為1:3.5?4.5。
[0009]在其中一個實施例中，所述氮氣的壓強為IOOOOmTorr。
[0010]此外，還有必要提供一種可有效降低成本并提高生產效率的太陽能電池的制作方法。
[0011]一種太陽能電池的制作方法，包括如下步驟:
[0012]將經過背腐蝕處理的硅基材置于石墨舟中，在460°C?480°C、含有硅烷與氨氣的混合氣體氛圍中，使用等離子體增強化學氣相沉積法在硅基材表面形成氮化硅鈍化膜；
[0013]沉積反應結束后，立即通入氮氣并使氮氣充滿整個反應環境，并保持氮氣壓力不小于室壓，在460°C?480°C恒溫熱處理5?10分鐘；
[0014]將沉積有鈍化膜的硅基材依次經絲網印刷、燒結工藝制備出太陽能電池片，并組裝成所述太陽能電池。
[0015]在其中一個實施例中，形成氮化硅鈍化膜過程中，射頻功率為5?6.5KW。
[0016]在其中一個實施例中，所述混合氣體氛圍中硅烷與氨氣的體積比為1:3.5?4.5。
[0017]在其中一個實施例中，所述氮氣的壓強為IOOOOmTorr。
[0018]上述太陽能電池鈍化膜的制作方法,針對氮化硅鈍化膜的鈍化特性,在全氮的氣氛中對氮化硅鈍化膜進行熱處理，增加氫原子與硅基材表面的懸掛鍵的飽和程度，可以大大增加氮化硅鈍化膜對硅基材表面的鈍化效果，有效抑制硅基材表面光生載流子的復合效率，提高太陽能電池的光電轉換效率。且該太陽能電池鈍化膜的制作方法不需要使用額外的設備和增加工藝，可有效降低成本并提高太陽能電池產品的生產效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為一實施方式的太陽能電池的制作流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖及具體實施例對太陽能電池鈍化膜的制作方法和太陽能電池的制作方法作進一步詳細的說明。
[0021]如圖1所示，一實施方式的太陽能電池的制作方法，包括如下步驟:
[0022]步驟一:在460°C?480°C、含有硅烷(SiH4)與氨氣(NH3)的混合氣體氛圍中，使用等離子體增強化學氣相沉積法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)在娃基材110表面形成氮化娃鈍化膜120。
[0023]硅基材110在制作過程中，表面極容易產生懸掛鍵，該懸掛鍵會成為光生載流子的復合中心，因此，需要對硅基材Iio進行鈍化處理。在本實施方式中，通過PECVD工藝在高溫條件下且含有娃燒與氨氣的混合氣體氛圍中在娃基材Iio表面形成鈍化膜120,有部分的氫原子(H)與懸掛鍵進行結合形成飽和鍵，但仍有部分懸掛鍵未與氫原子結合，因此，直接在硅基材110上形成鈍化膜120達不到良好的鈍化效果，需要對鈍化膜120進行進一步的處理。PECVD沉積制備鈍化膜120過程中，射頻功率為5?6.5KW
[0024]娃燒與氨氣的混合氣體氛圍需要提供足夠量的氫原子，在本實施方式中，娃燒與氨氣的體積比為1:3.5?4.5。
[0025]步驟二:沉積反應結束后，立即通入氮氣并使氮氣充滿整個反應環境，并保持氮氣壓強不小于室壓，在460°C?480°C恒溫熱處理5?10分鐘。
[0026]本實施方式通過在PECVD之后保溫并對氮化硅鈍化膜120進行退火處理，鈍化膜120中游離的氫原子進一步與硅基材110表面的懸掛鍵結合至飽和，得到鈍化效果較好的鈍化膜。
[0027]在本實施方式中，反應環境內氮氣的壓強為IOOOOmTorr。
[0028]步驟三:將沉積有鈍化膜120的硅基材110依次經絲網印刷、燒結工藝制備出太陽能電池片100，并組裝成太陽能電池。
[0029]上述太陽能電池鈍化膜的制作方法,針對氮化硅鈍化膜的鈍化特性,在全氮的氣氛中對氮化硅鈍化膜進行熱處理，增加氫原子與硅基材表面的懸掛鍵的飽和程度，可以大大增加氮化硅鈍化膜對硅基材表面的鈍化效果，有效抑制硅基材表面光生載流子的復合效率，提高太陽能電池的光電轉換效率。且該太陽能電池鈍化膜的制作方法不需要使用額外的設備和增加工藝，可有效降低成本并提高太陽能電池產品的生產效率。
[0030]以下為具體實施例部分:
[0031]本實施例的太陽能電池的制作過程包括如下步驟:
[0032]( I)將經過背腐蝕的硅片置于石墨舟中，并放入管式PECVD設備中。[0033](2)在硅片表面沉積氮化硅鈍化膜，沉積反應過程中，溫度需保持在480°C，射頻功率6000W，氨氣流量5slm，硅烷流量1250sccm，也即硅烷和氨氣比例為1: 4，保證反應后氮化硅鈍化膜中具有足夠量的氫原子。
[0034](3)沉積反應完成后，保持爐體壓強為IOOOOmTorr并保持爐體溫度480°C，然后恒溫退火5min，使氮化硅薄膜中的氫原子與懸掛鍵充分飽和，起到很好的鈍化效果。
[0035](4)整個退火工藝完成后，再依次經過絲網印刷、燒結制備出太陽能電池片，并將太陽能電池片組裝成太陽能電池。
[0036](5)本實施例的試驗結果如表I所示，其中對比例為沒有采用上述步驟(3)退火工藝處理的太陽能電池片。
[0037]表1:本實施例的電池片電性能參數與對比例的對比試驗數據
[0038]
【權利要求】
1.一種太陽能電池鈍化膜的制作方法，其特征在于，包括如下步驟: 在460°C?480°C、含有硅烷與氨氣的混合氣體氛圍中，使用等離子體增強化學氣相沉積法在娃基材表面形成氮化娃鈍化膜； 沉積反應結束后，立即通入氮氣并使氮氣充滿整個反應環境，并保持氮氣壓強不小于室壓，在460°C?480°C恒溫熱處理5?10分鐘。
2.如權利要求1所述的太陽能電池鈍化膜的制作方法，其特征在于，形成氮化硅鈍化膜過程中，射頻功率為5?6.5KW。
3.如權利要求1所述的太陽能電池鈍化膜的制作方法，其特征在于，所述混合氣體氛圍中娃燒與氨氣的體積比為1:3.5?4.5。
4.如權利要求1所述的太陽能電池鈍化膜的制作方法，其特征在于，所述反應環境內氮氣的壓強為IOOOOmTorr。
5.一種太陽能電池的制作方法，其特征在于，包括如下步驟: 將經過背腐蝕處理的硅基材置于石墨舟中，在460°C?480°C、含有硅烷與氨氣的混合氣體氛圍中，使用等離子體增強化學氣相沉積法在硅基材表面形成氮化硅鈍化膜； 沉積反應結束后，立即通入氮氣并使氮氣充滿整個反應環境，并保持氮氣壓力不小于室壓，在460°C?480°C恒溫熱處理5?10分鐘； 將沉積有鈍化膜的硅基材依次經絲網印刷、燒結工藝制備出太陽能電池片，并組裝成所述太陽能電池。
6.如權利要求1所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，形成氮化硅鈍化膜過程中，射頻功率為5?6.5KW。
7.如權利要求1所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，所述混合氣體氛圍中硅烷與氨氣的體積比為1:3.5?4.5。
8.如權利要求1所述的太陽能電池的制作方法，其特征在于，所述反應環境內氮氣的壓強為 IOOOOmTorr。
【文檔編號】H01L31/18GK103456838SQ201310385985
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】梁杭偉, 吳含封, 葉雄新, 孫小菩, 彭華 申請人:東莞南玻光伏科技有限公司