可改善LeTID现象的P型单晶PERC电池及其制作方法
专利汇可以提供可改善LeTID现象的P型单晶PERC电池及其制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种可改善LeTID现象的P型单晶PERC 电池 的制作方法，包括如下步骤：步骤S1，表面织构；步骤S2，高温磷扩散；步骤S3，周边 刻蚀 及背面 抛光 ；步骤S4，正、背面 二 氧 化 硅 层制备；步骤S5，背面氧化 铝 层制备；步骤S6，背面 碳 氮化硅层制备；步骤S7，背面氮氧化硅叠层制备；步骤S8， 正面 氮氧化硅层制备；步骤S9，背面激光开槽；步骤S10，正、背面 电极 制备。本发明通过改变电池膜层结构、制作原材料及相应的工艺优化方法来减少氢源来源，降低 太阳能 电池片中的多余氢 原子 ，达到改善 太阳能电池 LeTID现象的技术效果。，下面是可改善LeTID现象的P型单晶PERC电池及其制作方法专利的具体信息内容。
1.一种可改善LeTID现象的P型单晶PERC电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，表面织构：利用低浓度碱溶液对硅片在不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的各向异性腐蚀特性，在P型硅片表面腐蚀形成形成金字塔状表面形貌，其中，反应碱溶液：
1.0-1.5wt%的NaOH，反应时间:200-400s，温度:70-90℃，反射率：11-12%；
步骤S2，高温磷扩散：用氮气通过恒温的液态源瓶，把扩散源三氯氧磷带入高温扩散炉中，同时通入足量的氧气，经过反应后磷原子扩散进入P型硅片内部，形成N型杂质分布，得到PN结，其中，氮气流量：500-800sccm，氧气流量：600-1000sccm，反应时间：80-100min，温度：700-800℃，扩散方阻：110-130欧姆，再采用激光掺杂方法在正面电极区域形成重掺区，方阻为：90-100欧姆；
步骤S3，周边刻蚀及背面抛光：利用HF酸液对扩散后的硅片背面和边缘进行腐蚀,去除边缘的N型硅,使得硅片的正、背表面相互绝缘，使用KOH和抛光添加剂对硅片背面进行抛光处理，背面反射率：40-45%；
步骤S4，二氧化硅层制备：采用热氧化方法在正、背面各沉积一层二氧化硅薄膜，其中，氧气流量：1000-2000sccm，压力：100-300pa，热氧化温度：600-700℃，时间：10-30min；
步骤S5，背面氧化铝层制备：常压条件下使用原子层沉积法在硅片背面制备氧化铝薄膜，其中，温度：180-250℃，三甲基铝：2.5-3.5mg/L，纯水：40-60mg/L；
步骤S6，背面碳氮化硅层制备：采用按比例均匀混合的SiH4、CH4和NH3，并使用PECVD法并在硅片背面沉积一层碳氮化硅薄膜；
步骤S7，背面氮氧化硅叠层制备：采用按比例均匀混合的SiH4、NH3和N2O，并使用PECVD法在硅片背面沉积一层氮氧化硅薄膜；
步骤S8，正面氮氧化硅层制备：使用PECVD法在硅片正面沉积一层SixOyNz膜，其中，N2O流量：200-800sccm，SiH4流量：1000-2000sccm，NH3流量：3500-5000sccm，沉积温度：450-550℃，沉积时间：500-700s；
步骤S9，背面激光开槽：利用激光相融原理进行背面叠层钝化膜局部开槽，背面激光图形参数为：光斑直径：20-50μm，激光线间距：500-900μm；
步骤S10，正、背面电极制备：采用丝网印刷法制备正、背面电极，并收集电流，再经过烧结，制得P型单晶PERC电池。
2.根据权利要求1所述的P型单晶PERC电池的制作方法，其特征在于：步骤S5中制备的氧化铝薄膜厚度为3-10nm，折射率为1.65。
3.根据权利要求1所述的P型单晶PERC电池的制作方法，其特征在于：步骤S6中制备的碳氮化硅薄膜厚度为20nm，折射率为2.15。
4.根据权利要求1所述的P型单晶PERC电池的制作方法，其特征在于：步骤S7中制备的氮氧化硅薄膜厚度为110nm，折射率为2.10。
5.根据权利要求4所述的P型单晶PERC电池的制作方法，其特征在于：步骤S8中制备的SixOyNz膜厚度为75-85m，折射率为2.06-2.15。
6.一种可改善LeTID现象的P型单晶PERC电池，其特征在于，使用权利要求1至5中任一项所述的制作方法制作而成。
可改善LeTID现象的P型单晶PERC电池及其制作方法
技术领域
背景技术
发明内容
步骤S1，表面织构：利用低浓度碱溶液对硅片在不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的各向异性腐蚀特性，在P型硅片表面腐蚀形成形成金字塔状表面形貌，其中，反应碱溶液：
1.0-1.5wt%的NaOH，反应时间:200-400s，温度:70-90℃，反射率：11-12%；
步骤S2，高温磷扩散：用氮气通过恒温的液态源瓶，把扩散源三氯氧磷带入高温扩散炉中，同时通入足量的氧气，经过反应后磷原子扩散进入P型硅片内部，形成N型杂质分布，得到PN结，其中，氮气流量：500-800sccm，氧气流量：600-1000sccm，反应时间：80-100min，温度：700-800℃，扩散方阻：110-130欧姆，再采用激光掺杂方法在正面电极区域形成重掺区，方阻为：90-100欧姆；
步骤S3，周边刻蚀及背面抛光：利用HF酸液对扩散后的硅片背面和边缘进行腐蚀,去除边缘的N型硅,使得硅片的正、背表面相互绝缘，使用KOH和抛光添加剂对硅片背面进行抛光处理，背面反射率：40-45%；
步骤S4，二氧化硅层制备：采用热氧化方法在正、背面各沉积一层二氧化硅薄膜，其中，氧气流量：1000-2000sccm，压力：100-300pa，热氧化温度：600-700℃，时间：10-30min；
步骤S5，背面氧化铝层制备：常压条件下使用原子层沉积法（ALD）在硅片背面制备氧化铝薄膜，其中，温度：180-250℃，三甲基铝：2.5-3.5mg/L，纯水：40-60mg/L；
步骤S6，背面碳氮化硅层制备：采用按比例均匀混合的SiH4、CH4和NH3，并使用PECVD法并在硅片背面沉积一层碳氮化硅薄膜；
步骤S7，背面氮氧化硅叠层制备：采用按比例均匀混合的SiH4、NH3和N2O，并使用PECVD法在硅片背面沉积一层氮氧化硅薄膜；
步骤S8，正面氮氧化硅层制备：使用PECVD法在硅片正面沉积一层SixOyNz膜，其中，N2O流量：200-800sccm，SiH4流量：1000-2000sccm，NH3流量：3500-5000sccm，沉积温度：450-550℃，沉积时间：500-700s；
步骤S9，背面激光开槽：利用激光相融原理进行背面叠层钝化膜局部开槽，背面激光图形参数为：光斑直径：20-50μm，激光线间距：500-900μm；
步骤S10，正、背面电极制备：采用丝网印刷法制备正、背面电极，并收集电流，再经过烧结，制得P型单晶PERC电池。
2.正面的二氧化硅/氮氧化硅膜层折射率可调控，可吸收更多入射光，增加光生载流子，提高电池短路电流；
3.背面的氧化铝膜层采用ALD方式制备，与常规PECVD法相比，通过高纯氮气（纯度：5-
6N）携带反应气体以脉冲式交替地通入反应腔中，并以单个原子层逐渐沉积生长氧化铝薄膜，原子排列更加紧密，间隙空间更小，制备的整个氧化铝薄膜更加均匀致密，可以有效阻挡多余氢原子进入电池片中，同时可以起到很好的场钝化效果；
4.背面采用碳氮化硅/氮氧化硅膜层代替原来的氮化硅膜层，引入非氢源反应气体，减少含氢源气体的使用量，从而降低了电池片中多余氢原子含量，显著改善了电池片的LeTID现象。
附图说明
其中，部件说明如下：
11、正面电极；2、正面氮氧化硅层；3、正面二氧化硅层；4、硅片基底；5、背面二氧化硅膜层；6、背面氧化铝层；7、背面碳氮化硅层；8、背面氮氧化硅层；9、背面电极。
具体实施方式
步骤S2，高温磷扩散，用氮气通过恒温的液态源瓶，把扩散源三氯氧磷带入高温扩散炉中，同时通入足量的氧气，经过反应后磷原子扩散进入P型硅片内部，形成N型杂质分布，得到PN结，其中，氮气流量：700sccm，氧气流量：800sccm，反应时间：88min，温度：800℃，扩散方阻：120欧姆；再激光掺杂方法在正面电极区域形成重掺区，方阻为：95欧姆；
步骤S3，周边刻蚀及背面抛光，采用浓度为49%的HF酸液对步骤2扩散后的硅片背面和边缘进行腐蚀,再使用浓度为45%的KOH和抛光添加剂对硅片背面进行抛光处理，减重：
0.25g，背面反射率：42%；
步骤S4，二氧化硅层制备：采用热氧化方法在正、背面沉积一层二氧化硅薄膜，其中，氧气流量：1000-2000sccm，压力：100-300pa，热氧化温度：600-700℃，时间：10-30min；制备的二氧化硅层厚度：2-5nm；
步骤S5，背面氧化铝层制备：使用ALD法制备氧化铝薄膜，其中，温度：200℃，三甲基铝（TMA）：3.5mg/L；纯水（DI Water）：50mg/L；制备的氧化铝薄膜厚度4.5nm，折射率：1.65；
步骤S6，背面碳氮化硅制备：使用PECVD法在背面沉积碳氮化硅薄膜，其中，SiH4：CH4：
NH3=1:1:12，温度：450-550℃，功率：9KW；制备的SixCyNz膜厚度：20nm，折射率：2.15；
步骤S7，背面氮氧化硅叠层制备：使用PECVD法在硅片背面沉积氮氧化硅薄膜，其中， SiH4：N2O：NH3=1:1:10，温度450-550℃，功率：8KW，制得的氮氧化硅叠薄膜厚度：110nm，折射率：2.10；
步骤S8，正面氮氧化硅叠层制备：使用PECVD法在硅片正面沉积一层SixOyNz膜，其中，N2O流量：200-800sccm，SiH4流量：1000-2000sccm，NH3流量：3500-5000sccm，沉积温度：450-
550℃，沉积时间：500-700s；制得的SixOyNz膜厚度：80m，折射率：2.09；
步骤S9，背面激光开槽：利用激光相融原理进行背面叠层钝化膜局部开槽，背面激光图形参数为：光斑直径：20-50μm，激光线间距：500-900μm；
步骤10，正、背面电极制备：采用丝网印刷法制备正、背面电极，并收集电流，再经过烧结，制得P型单晶PERC电池。
80℃，处理后的反射率：11%；
步骤S2，高温磷扩散，其中，氮气流量：700sccm，氧气流量：800sccm，反应时间：88min，温度：800℃，扩散方阻：120欧姆；再激光掺杂方法在正面电极区域形成重掺区，方阻为：95欧姆；
步骤S3，周边刻蚀及背面抛光，采用浓度为49%的HF酸液对步骤2扩散后的硅片背面和边缘进行腐蚀,再使用浓度为45%的KOH和抛光添加剂对硅片背面进行抛光处理，减重：
0.25g，背面反射率：42%；
步骤S4，二氧化硅层制备：采用热氧化方法在正、背面沉积一层二氧化硅薄膜，其中，氧气流量：1000-2000sccm，压力：100-300pa，热氧化温度：600-700℃，时间：10-30min；
步骤S5，背面氧化铝层制备：使用ALD法制备氧化铝薄膜，温度：200℃，TMA：3.5mg/L；纯水：50mg/L；制得的氧化铝薄膜厚度：6nm，折射率：1.65；
步骤S6，背面碳氮化硅制备：使用PECVD法在硅片背面沉积碳氮化硅薄膜，其中，SiH4：
CH4：NH3=1:1:14，温度：450-550℃，功率：9KW；制备的SixCyNz膜厚度：20nm，折射率：2.15；
步骤S7，背面氮氧化硅叠层制备：使用PECVD法在硅片背面沉积氮氧化硅薄膜，其中，SiH4：N2O：NH3=1:1:12，温度450-550℃，功率：8KW；制备的氮氧化硅薄膜厚度：110nm，折射率：2.10；
步骤S8，正面氮氧化硅层制备：使用PECVD法在硅片正面沉积一层SixOyNz膜，其中，N2O流量：200-800sccm，SiH4流量：1000-2000sccm，NH3流量：3500-5000sccm，沉积温度：450-550℃，沉积时间：500-700s；制得的SixOyNz膜厚度：80m，折射率：2.08；
步骤S9，背面激光开槽：利用激光相融原理进行背面叠层钝化膜局部开槽，背面激光图形参数为：光斑直径：20-50μm，激光线间距：500-900μm；
步骤S10，正、背面电极制备：采用丝网印刷法制备正、背面电极，并收集电流，再经过烧结，制得P型单晶PERC电池。
背面氧化铝/氮化硅叠层膜制备：在硅片背面使用PECVD法沉积氧化铝薄膜和氮化硅薄膜，其中，制得的氧化铝薄膜厚度17-25nm；沉积氮化硅薄膜的工艺条件为：沉积温度：450℃，SiH4流量：800sccm，NH3流量：6700sccm，沉积的背面氮化硅薄膜厚度：110-120nm，折射率：2.05-2.10；
正面氮化硅层制备：在硅片正面使用PECVD法沉积氮化硅薄膜，沉积温度：450℃，SiH4流量：1300sccm；NH3流量：6400sccm，沉积时间：600s，沉积的正面氮化硅膜厚度85nm，折射率：2.07-2.10。
实施例1 1.42% 2.25%
实施例2 1.22% 2.02%
对照组 1.73% 2.85%
综上可知，实施例1和实施例2的电池制作过程与对照组相比，明显减少了氢源原料的使用，且由上表可知，实施例1和实施例2制备的P型单晶PERC电池在5KWh和60KWh时的LeTID衰减率均小于对照组电池；此外，对比实施例1和实施例2可知，在相同的制作工艺条件下，氧化铝薄膜厚度的增加，可有效降低P型单晶PERC电池的LeTID衰减现象。
2.采用ALD方式替代常规PECVD方法制备背面的氧化铝膜层，与常规PECVD法相比，通过高纯氮气（纯度：5-6N）携带反应气体以脉冲式交替地通入反应腔中，并以单个原子层逐渐沉积生长氧化铝薄膜，原子排列更加紧密，间隙空间更小，制得的整个氧化铝薄膜更加均匀致密，可以有效阻挡多余氢原子进入电池片中，同时可以起到很好的场钝化效果；此外，背面采用碳氮化硅/氮氧化硅叠层结构，在沉积过程进一步减少了含氢源的反应材料，大幅减少氢原子来源，有效改善了电池片的LeTID现象。
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