一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：对单晶硅片进行清洗制绒后经扩散形成PN结；将具有PN结的所述硅片背面抛光，去除磷硅玻璃及边缘刻蚀；之后先在硅片的背面沉积Al2O3钝化层，再在Al2O3钝化层上沉积SiNx钝化膜，所述SiNx钝化膜为多层结构；在所述硅片的正面沉积SiNx减反膜后在硅片的背面激光局部开口，并丝网印刷、烧结；多层结构SiNx钝化膜中靠近所述Al2O3钝化层的SiNx钝化膜的折射率高于远离所述Al2O3钝化层的SiNx钝化膜的折射率。本发明专利技术的一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法，使得最终的产品能够有效地提升了电池背面对光的吸收，对双面电池背面短路电流有明显的增益，提高了电池片背面的发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法
本专利技术涉及太阳能电池制造
，具体涉及一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法。
技术介绍
随着光伏技术的不断发展，晶硅太阳能电池作为以一种将太阳能转化为电能的清洁能源产品得到了迅猛发展。而随着光伏产业的竞争越来越激烈，降低成本和提高效率变得越来越重要。局部背接触太阳电池PERC技术以其良好的钝化结构，可大大提高电池的开路电压和短路电流，从而提高电池效率。随着技术的发展，PERC已经逐渐取代传统的电池结构，成为主流生产技术。而双面PERC在常规PERC电池片工艺的基础上无需添加任何额外步骤，只需将背面局部铝栅线结构替代全部覆盖的铝浆，就可以实现双面发电的功能，进一步提升了PERC电池片的竞争力。目前行业内使用的PERC背面钝化膜层也有为Al2O3/SiNx叠层结构，但是SiNx钝化膜多为单层膜或双层膜，且位于外层的SiNx钝化膜的折射率大于位于内层的SiNx钝化膜的折射率。这样的技术方案带来的缺点是：内层SiNx折射率较低，对硅基体的钝化不足，单层膜结构使背表面对光的反射率较高，不利于短路电流的提升。
技术实现思路
有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法，通过该制备方法得到的硅片能够有效地提升了电池背面对光的吸收，对双面电池背面短路电流有明显的增益，提高了电池片背面的发电效率。为了达到上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：对单晶硅片进行清洗制绒后经扩散形成PN结；将具有PN结的所述硅片背面抛光，去除磷硅玻璃及边缘刻蚀；之后先在硅片的背面沉积Al2O3钝化层，再在Al2O3钝化层上沉积SiNx钝化膜，所述SiNx钝化膜为多层结构；在所述硅片的正面沉积SiNx减反膜后在硅片的背面激光局部开口，并丝网印刷、烧结；多层结构SiNx钝化膜中靠近所述Al2O3钝化层的SiNx钝化膜的折射率高于远离所述Al2O3钝化层的SiNx钝化膜的折射率。通过在硅片背面的Al2O3钝化层上设置多层SiNx钝化膜，能够增加硅片的背面对光的吸收，有效提升了电池背面的短路电流，提高了电池片背面的转换效率。优选地，所述Al2O3钝化层的沉积温度为200～300℃。优选地，所述Al2O3钝化层的沉积厚度为10～20nm。优选地，所述SiNx钝化膜的沉积温度为400～600℃。优选地，多层结构的所述SiNx钝化膜的总厚度为75～80nm，多层结构的所述SiNx钝化膜的总折射率为2.10～2.13。优选地，所述SiNx钝化膜大于等于三层。可以为三层结构，也可以为四层或更多层的SiNx钝化膜结构。更加优选地，所述SiNx钝化膜为三层结构。其中，第一层所述SiNx钝化膜厚为20～50nm，折射率n1为2.2～2.3，气体流量SiH4为2000～3000sccm，NH3为10500sccm～11500sccm，压力为1800mtorr，射频功率为5kW～9kW。第二层所述SiNx钝化膜厚为20～50nm，折射率n2为2.1～2.2，气体流量SiH4为1500～2500sccm，NH3为11500sccm～12500sccm，压力为1800mtorr，射频功率为5kW～9kW。第三层所述SiNx钝化膜厚为20～50nm，折射率n3为2.0～2.1，气体流量SiH4为600～1600sccm，NH3为12000sccm～13000sccm，压力为1800mtorr，射频功率为5kW～9kW。与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：本专利技术的一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法，通过在硅片背面的Al2O3钝化层上设置多层SiNx钝化膜，使得最终的产品能够有效地提升了电池背面对光的吸收，对双面电池背面短路电流有明显的增益，提高了电池片背面的发电效率，且SiNx钝化膜的折射率也是由最靠近Al2O3钝化层的第一层向外侧逐渐降低的，这样设置的优势在于通过第一层高折射率膜层提高背表面的钝化效果，多层膜结构又可以增加背表面对光的吸收，提高短路电流，从而提高电池背表面的转换效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术优选实施例1中双面PERC电池片的制备步骤流程框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。以下实施例中，所采用的半导体衬底为硅片，为普通市售硅片，购自协鑫新能源控股有限公司；所采用的沉积设备型号为E2000HT410-4，购自Centrotherm。实施例1参照图1，本实施例的一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法，具体包括以下步骤：步骤S1：准备材料准备干净且已经完成制绒、扩散、刻蚀等工艺的硅片。步骤S2：制备背面Al2O3钝化层将硅片放入沉积设备中，在沉积腔中对硅片的背面沉积Al2O3钝化层，沉积温度为200～300℃，Al2O3钝化层的沉积厚度为10～20nm。步骤S3：制备第一层SiNx钝化膜在步骤S2结束后，将温度升至400～600℃，通入反应气体SiH4和NH3，其中气体流量SiH4为2000～3000sccm，NH3为10500sccm～11500sccm，压力为1800mtorr，射频功率为5kW～9kW，在硅片上沉积第一层SiNx钝化膜。第一层SiNx钝化膜的厚度为20～50nm，折射率n1为2.2～2.3。mTorr为压强单位，为微米汞柱的压强，即毫米汞柱压强的千分之一，1mTorr等于0.133Pa。slm和sccm都是气体质量流量单位，sccm(standardcubiccentimeterperminute)是标准状态下(也就是1个大气压，25℃下)每分钟1立方厘米(1mL/min)的流量。步骤S4：制备第二层SiNx钝化膜在步骤(3)结束后继续在沉积腔中通入反应气体SiH4和NH3，其中气体流量SiH4为1500～2500sccm，NH3为11500sc本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：对单晶硅片进行清洗制绒后经扩散形成PN结；将具有PN结的所述硅片背面抛光，去除磷硅玻璃及边缘刻蚀；之后先在硅片的背面沉积Al2O3钝化层，再在Al2O3钝化层上沉积SiNx钝化膜，所述SiNx钝化膜为多层结构；在所述硅片的正面沉积SiNx减反膜后在硅片的背面激光局部开口，并丝网印刷、烧结；多层结构SiNx钝化膜中靠近所述Al2O3钝化层的SiNx钝化膜的折射率高于远离所述Al2O3钝化层的SiNx钝化膜的折射率。

【技术特征摘要】
1.一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：对单晶硅片进行清洗制绒后经扩散形成PN结；将具有PN结的所述硅片背面抛光，去除磷硅玻璃及边缘刻蚀；之后先在硅片的背面沉积Al2O3钝化层，再在Al2O3钝化层上沉积SiNx钝化膜，所述SiNx钝化膜为多层结构；在所述硅片的正面沉积SiNx减反膜后在硅片的背面激光局部开口，并丝网印刷、烧结；多层结构SiNx钝化膜中靠近所述Al2O3钝化层的SiNx钝化膜的折射率高于远离所述Al2O3钝化层的SiNx钝化膜的折射率。2.根据权利要求1所述的一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法，其特征在于，所述Al2O3钝化层的沉积温度为200~300℃。3.根据权利要求1所述的一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法，其特征在于，所述Al2O3钝化层的沉积厚度为10~20nm。4.根据权利要求1所述的一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法，其特征在于，所述SiNx钝化膜的沉积温度为400~600℃。5.根据权利要求1所述的一种基于双面PERC电池片背面SiNx多层膜结构的制备方法，其特征在于，多层结构的所述SiNx钝化膜的总厚度为75~80nm，多层结构的所述SiNx钝化膜的总折射率为2.10~2.13。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红娟，费存勇，赵福祥，崔钟亨，
申请(专利权)人：韩华新能源启东有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32