一種提高太陽能電池表面鈍化的方法

2023-05-28 05:03:26 1

專利名稱：一種提高太陽能電池表面鈍化的方法
技術領域：
本發明涉及太陽能電池製作技術領域，具體地說是涉及一種提高太陽能電池表面鈍化的方法。
背景技術：
影響晶體矽電池片少子壽命的主要因素有兩點一是金屬離子沾汙，二是矽片懸掛鍵和體內缺陷。金屬離子沾汙主要與矽材料的提純和矽片切割技術有關，而矽片懸掛鍵和體內缺陷與矽材料的純度和摻雜有關。在太陽能電池的生產過程中，少子壽命越高，其相應的光電轉化效率也越高，一般要求單晶少子壽命超過10us，多晶少子壽命超過2us，這樣 製備的電池片效率相對較高。在晶體矽太陽能電池生產過程中，通過氫離子的鈍化作用，可以明顯減少矽片表面的懸掛鍵和缺陷，提聞娃片的少子壽命，最終提聞電池片的光電轉化效率。目如，在晶娃太陽能電池工藝中，利用氫鈍化以減少晶格缺陷的有害效應的方法包括離子化氫原子注入法(U. S. 5304509);氫氣氛圍中加熱處理(U. S. 5169791);以氫氣等離子體進行擴散處理(U. S. 4835006和U. S. 4343830)等。上述氫鈍化方法中存在鈍化工藝時間過長或大面積離子束源才能達到鈍化效果。因此，在實際生產過程中，會帶來生產效率過低以及成本過高的不利因素。

發明內容
本發明要解決的技術問題是通過氫離子的鈍化作用，提高矽片的少子壽命，減少矽片表面的懸掛鍵和晶體缺陷，達到提高太陽能電池片的光電轉換效率的目的。本發明所提供的一種提高太陽能電池片表面鈍化的方法所採用的技術方案，即在清洗制絨和擴散之間增加PECVD氫離子鈍化過程，具體包括以下步驟
I.將矽片置於一定濃度酸性或鹼性溶液中進行清洗制絨處理。2.將制絨後的矽片置於石墨舟中，放入管式PECVD設備，進行氫離子鈍化。3.鈍化過程中，管式PECVD不需要通入矽烷，在等離子體作用下只通入氨氣，形成氫原子和帶電荷的氫離子，氫離子進入娃片表面，綜合一部分懸掛鍵和缺陷，從而提高娃片表面的少子壽命，由於沒有矽烷的參入反應，所以矽片表面不會形成氮化矽薄膜；鈍化工藝參數為管式PECVD的輸出功率為4500 5500W，鈍化溫度為450±5°C，壓力為1700±100mTorr，氨氣流量為7±2slm，佔空比為5 :50，處理時間為10 15min。本發明的有益效果是通過氫離子的鈍化作用，提高矽片的少子壽命，減少矽片表面的懸掛鍵和晶體缺陷，鈍化工藝時間短，方法簡單易操作，同時達到提高太陽能電池片的光電轉換效率的目的。


圖I採用本發明提供提高太陽能電池表面鈍化的方法製備太陽能電池片的工藝流程圖
具體實施例方式下面根據本發明提供的一種提高太陽能電池表面鈍化的方法，採用下面的具體實施方案作進一步說明。本實施方案是在制絨、擴散、刻蝕、PECVD、絲網印刷各道工序的工藝與原工藝相同的條件下進行的。
具體實施方式
如下 (I)將經過清洗制絨的多晶矽片置於石墨舟中，並放入管式PECVD設備，進行氫離子鈍化。(2)鈍化過程中，管式PECVD不需要通入矽烷，在等離子體作用下只通入氨氣，鈍化參數分別為功率5000W，溫度450°C，壓力1700 mTorr，氨氣流量7slm，佔空比為5 :50，處理時間15min。(3)經過氫鈍化的矽片，再依次經過擴散，刻蝕，PECVD，絲網印刷，燒結，分類檢測，製備出太陽能電池片。本實施例的試驗結果如表I和表2所不,其中原晶娃太陽能電池片的製備工藝方案為A，增加氫鈍化後的電池片製備工藝試驗方案為B。通過表I和表2的數據可以看出，本發明所提供的增加氫鈍化的技術方案與原方案相比，平均少子壽命提高了 18. 46%，多晶矽太陽能電池片的平均光電轉換效率有O. 06%的提升。表I採用本發明提供的技術方案前後的少子壽命的對比實驗數據
方囊I#子壽命/us , , t I平均靈
A 8,7 9.2 10,1 12,1 118 9,7 10,4 13.5 14,5 14.2 11.7B 9,3 12.8 13.6 13,4 R 3 15,9 13,1 117 15,2 11,3 13.86
表I採用本發明提供的技術方案前後的電池片的電性能參數的對比試驗數據
方案 Uoc_^SC__Kgjj_FF_ _
A O. 6209~ 8. 5927 ~ O. 0031 166. 67 78^ 03 17. 11°~
B |θ. 6217 丨8.6273 |θ· 0032 丨265· 05 \Π. 90 |l7. 17°~
權利要求
1.一種提高太陽能電池表面鈍化的方法，其特徵在於按照如下步驟依次進行 A將矽片置於一定濃度酸性或鹼性溶液中進行清洗制絨處理； B將制絨後的矽片置於石墨舟中，放入管式PECVD設備，進行氫離子鈍化； C鈍化過程中，管式PECVD不需要通入矽烷，在等離子體作用下只通入一定流量的氨氣。
2.根據權利要求I所述的一種提高太陽能電池表面鈍化的方法，其特徵在於步驟C中管式PECVD的輸出功率為4500 5500W，鈍化溫度為450±5°C，壓力為1700±100mTorr，氨氣流量為7±2slm，佔空比為5 :50，處理時間為10 15min。
全文摘要
本發明公開了一種提高太陽能電池表面鈍化的方法，按照如下步驟進行A將矽片置於一定濃度酸性或鹼性溶液中進行清洗制絨處理；B將制絨後的矽片置於石墨舟中，放入管式PECVD設備，進行氫離子鈍化；C鈍化過程中，管式PECVD不需要通入矽烷，在等離子體作用下只通入一定流量的氨氣，即可實現鈍化過程。本發明的有益效果是通過氫離子的鈍化作用，提高矽片的少子壽命，減少矽片表面的懸掛鍵和晶體缺陷，鈍化工藝時間短，方法簡單易操作，同時達到提高太陽能電池片的光電轉換效率的目的。
文檔編號H01L31/18GK102856438SQ20121034073
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月15日 優先權日2012年9月15日
發明者徐傑 申請人:浙江鴻禧光伏科技股份有限公司