一种新型电池片的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型电池片的制备方法，包括清洗制绒步骤、扩散制结步骤、刻蚀并去除PSG步骤、镀膜步骤、丝网印刷步骤、烧结步骤和分检步骤，所述镀膜步骤分为两次，第一次在刻蚀并去除PSG步骤后镀一层氧化硅膜层，采用的反应气体为N2O和SiH4，气体流量分别为9000sccm和300sccm，所述氧化硅膜层的厚度为20～30nm，折射率为1.8；第二次在烧结步骤后镀氮化硅膜层，采用的反应气体为NH3和SiH4和N2，气体流量分别为7000sccm和700sccm，所述氮化硅膜层的厚度为70～80nm，折射率为2.0～2.1。本发明不仅提高了电池光电转化效率，而且使用寿命长。
【专利说明】一种新型电池片的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于太阳能应用【技术领域】，具体涉及一种晶硅太阳能电池片的制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在太阳能电池片制备领域，最常见的流程步骤就是：一，清洗制绒，制绒的目 的是去除硅片表面的机械损失层和氧化层，其次是制备一种能够增加硅片表面反射率的织 构绒面；二，扩散制结，目的是制取PN结，形成内建电场，也是整个电池片的核心部分。三， 刻蚀，目的是通过化学反应，把连接硅片上下表面的边缘PN结刻掉，以达到正面与背面的 绝缘的目的。同时用HF酸去除硅片表面的磷硅玻璃。四，PECVD镀膜，是在电池片表面沉积 氮化硅减反射膜，增加电池对太阳光线的吸收；同时还会对电池的正表面进行Η钝化，对电 池表面进行保护，防止氧化。五，丝网印刷与烧结，主要目的就是在硅片表面印刷形成电极， 正面是银电极，背面是银铝浆背电极，便于电荷的收集。六，测试分检，是待测电池片在模拟 太阳光源氙灯的照射下，通过改变负载电阻的阻值从而改变电池的开路电压，短路电流，然 后通过计算得出填充因子，效率，串联电阻，并联电阻等参数，最后将电池分类 以上步骤是目前最主流的生产模式，但是随着太阳能应用技术的不断成熟和发展，研 制更高效率的电池片是势在必行，新型电池片的开发利用已成为了行业关注的焦点，只有 不断的创新和开发，提高电池片的使用价值，企业才能在激烈的市场竞争中获得更好的发 展并立于不败之地。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种新型电池片的制备方法，不仅提高了电池 光电转化效率，而且使用寿命长。
[0004] 本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种新型电池片的制备方法，包括清 洗制绒步骤、扩散制结步骤、刻蚀并去除PSG步骤、镀膜步骤、丝网印刷步骤、烧结步骤和分 检步骤，其特征在于：所述镀膜步骤分为两次，第一次在刻蚀并去除PSG步骤后镀一层氧化 硅膜层，采用的反应气体为Ν 20和SiH4，气体流量分别为9000SCCm和30〇SCCm，所述氧化硅 膜层的厚度为20?30nm，折射率为1. 8 ;第二次在烧结步骤后镀氮化硅膜层，采用的反应 气体为NH3和SiH4和N 2，气体流量分别为7000SCCm和70〇SCCm，所述氮化硅膜层的厚度为 70?80nm，折射率为2. 0?2. 1。
[0005] 作为一种优选，所述氮化硅膜层为单层膜或双层膜或三层膜，所述的单层氮化硅 膜层的厚度为70?80nm ;所述双层氮化硅膜层的第一层厚度为30?40nm，第二层厚度为 40?50nm ;所述三层氮化娃膜层的第一层厚度为20?30nm，第二层厚度为30?40nm，第 二层厚度为10?20nm。
[0006] 本发明在刻蚀并去除PSG步骤后沉积一层氧化硅膜层，主要是起到一种钝化作 用，在表面形成的氧化硅密度非常高，并且非常硬，以阻挡环境中的脏物质或污染物质侵入 敏感的硅片表面，同时，其高硬度可防止硅片表面在制造过程中被划伤，以及增强在生产流 程过程中硅片的耐用性；其次，氧化硅对硅片的保护是源于其化学特性，不管工艺过程的洁 净程度多高，也总会有一些电特性活跃的污染物最终会进入或落在硅片表面；在氧化过程 中，硅的最上一层成为二氧化硅，污染在表面形成新的氧化层，远离开了电子活性表面，其 他污染物被限制在氧化硅膜中，对硅片而言伤害是很小的。因此，氧化后会去掉表面那些不 需要的移动离子污染物，从而提高电池片的电性能。在印刷烧结好的电池片上再镀一层氮 化硅膜，是为了能让这层膜得到更充分的利用，当光照射到硅片上时，通过的第一层介质是 氮化硅膜，氮化硅膜可以完全透射掉射进来的光子，其次才是膜下面的金属栅线和硅片等 介质，即使光会反射，但大部分也是在氮化硅内反射，反射区域在氮化硅膜下面与栅线、氮 化硅膜下面与硅片之间的空间。与照射光通过第一层介质是金属栅线就直接反射掉，而没 经过氮化硅膜相比，显然第一种情况要优于第二种情况。在镀膜过程中，通入的气体不仅会 和硅片发生反应，同时也会与金属离子发生反应，并有单质生产，所以对电池片的柵线导电 能力影响不大。
[0007] 本发明第二次镀氮化硅膜层时，采用的反应气体为NH3和SiH4，还有微量的N 2。
[0008] 本发明的有益效果是：采用本发明方法，将镀膜步骤分为两次进行，第一次镀一 层无色氧化硅膜层，然后在烧结步骤后镀氮化硅膜层不仅提高了电池光电转化效率，而且 使用寿命长。
[0009]
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本发明实施例电池片的结构示意图。
[0011] 其中1、金属栅线；2、氮化娃膜；3、氧化娃膜；4、N+层；5、Si基片；6、P+层；7、背电 极。
[0012] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
【具体实施方式】
[0013] 实施例1 : 一种新型电池片的制备方法，包括清洗制绒步骤、扩散制结步骤、刻蚀 并去除PSG步骤、镀膜步骤、丝网印刷步骤、烧结步骤和分检步骤，其中镀膜步骤分为两次， 第一次在刻蚀并去除PSG步骤后镀一层无色氧化硅膜层，采用的反应气体为N 20和SiH4，气 体流量分别为9000sCCm和30〇SCCm，所述氧化硅膜层的厚度为30nm，折射率为1. 8 ;第二次 在烧结步骤后镀一层氮化硅膜层，采用的反应气体为NH3和SiH4，气体流量分别为7000 SCCm 和70〇SCCm，所述氮化硅膜层的厚度为70nm，折射率为2. 05。
[0014] 实施例2 :另一种新型电池片的制备方法，其中氧化硅膜层的厚度为20nm，折射率 为1. 8 ;第二次在烧结步骤后镀二层氮化硅膜层，第一层采用的反应气体为NHjP SiH4，气体 流量分别为4000sCCm和lOOOsccm，第一层氮化硅膜层的厚度为40nm，折射率为2. 0 ;第二 层采用的反应气体为NH3和SiH4，气体流量分别为7000sccm和900sccm，第二层氮化硅膜 层的厚度为50nm，折射率为2. 05。其它与实施例1相同。
[0015] 实施例3 :又一种新型电池片的制备方法，其中氧化硅膜层的厚度为25nm，折射率 为1. 8 ;第二次在烧结步骤后镀三层氮化硅膜层，第一层采用的反应气体为NH3和SiH4，气 体流量分别为3000s CCm和30〇SCCm，第一层氮化硅膜层的厚度为30nm，折射率为2. 0 ;第 二层采用的反应气体为NH3和SiH4，气体流量分别为6000sccm和660sccm，第二层氮化硅 膜层的厚度为40nm，折射率为2. 05 ;第三层采用的反应气体为NH3和SiH4，气体流量分别为 6000SCCm和66〇 SCCm，第三层氮化硅膜层的厚度为10nm，折射率为2. 1。其它与实施例1相 同。
【权利要求】
1. 一种新型电池片的制备方法，包括清洗制绒步骤、扩散制结步骤、刻蚀并去除PSG步 骤、镀膜步骤、丝网印刷步骤、烧结步骤和分检步骤，其特征在于：所述镀膜步骤分为两次， 第一次在刻蚀并去除PSG步骤后镀一层氧化硅膜层，采用的反应气体为N 20和SiH4，气体流 量分别为9000SCCm和30〇SCCm，所述氧化硅膜层的厚度为20?30nm，折射率为1. 8 ;第二次 在烧结步骤后镀氮化硅膜层，采用的反应气体为NH3和SiH4，气体流量分别为7000 SCCm和 70〇SCCm，所述氮化硅膜层的厚度为70?80nm，折射率为2. 0?2. 1。
2. 如权利要求1所述的一种新型电池片的制备方法，其特征在于：所述的氮化硅膜层 为单层膜或双层膜或三层膜，所述单层氮化硅膜层的厚度为70?80nm ;所述双层氮化硅膜 层的第一层厚度为30?40nm，第二层厚度为40?50nm ;所述三层氮化硅膜层的第一层厚 度为20?30nm，第二层厚度为30?40nm，第二层厚度为10?20nm。
【文档编号】H01L31/18GK104103714SQ201410299409
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】王成, 蒋方丹, 金浩, 郭俊华, 陈康平 申请人:浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司