CN111129217B - 用于制造太阳能电池的方法和太阳能电池 - Google Patents
用于制造太阳能电池的方法和太阳能电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111129217B CN111129217B CN201911324546.1A CN201911324546A CN111129217B CN 111129217 B CN111129217 B CN 111129217B CN 201911324546 A CN201911324546 A CN 201911324546A CN 111129217 B CN111129217 B CN 111129217B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon substrate
- oxide layer
- silicon
- solar cell
- silicon oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 126
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 118
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 118
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 118
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 117
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 71
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 69
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 25
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 22
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 10
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 21
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 13
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 7
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 7
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 4
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 description 4
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000409201 Luina Species 0.000 description 1
- 241000519995 Stachys sylvatica Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000013842 nitrous oxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
- H10F71/121—The active layers comprising only Group IV materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/311—Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/311—Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells
- H10F77/315—Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本文描述了用于制造太阳能电池的方法和太阳能电池。在此描述的用于制造太阳能电池的方法包括：在经掺杂的硅衬底的第一表面上形成多孔氧化硅层；在所述硅衬底的与所述第一表面相对的第二表面上形成第一氮化硅层；以及在所述多孔氧化硅层上形成第二氮化硅层。还描述了利用该方法制造的太阳能电池。根据本公开的实施例，能够改善太阳能电池的膜层均匀性。
Description
技术领域
本公开的实施例一般地涉及太阳能电池技术领域，并且更具体地涉及能够改善膜层均匀性的太阳能电池和用于制造太阳能电池的方法。
背景技术
晶体硅(Si)电池作为太阳能电池的主导产品，其生产成本日益降低，并且其生产工艺日趋完善。然而，随着效率即将达到效率瓶颈，在提高太阳能电池的效率的同时确保美观性也就成为潜在需求之一。
管式PECVD(等离子体增强化学气相沉积)工艺具有在背面沉积膜层时膜层会绕到正面边缘沉积的绕镀的缺陷。在太阳能电池的硅衬底的背表面沉积氮化硅膜层之后，在硅衬底的正表面沉积氮化硅膜层时，绕镀现象会使在硅衬底的正表面边缘沉积的氮化硅膜层的厚度增加，并且在硅衬底的正表面边缘会出现发白的现象。当使用管式PECVD工艺来在硅衬底的正表面沉积氮化硅减反射膜时，由于绕镀现象的存在，少量的氮化硅会在硅衬底的正表面边缘处附着在氧化硅钝化层表面并且成为成核中心。该成核中心有利于在正表面沉积氮化硅膜层时晶体的快速生长，从而增加了硅衬底边缘处的氮化硅膜层的厚度，并且太阳能电池的正面在视觉上表现为较浅的颜色。氮化硅减反射膜的不均匀的厚度会影响太阳能电池的性能，并且目前普遍存在颜色均匀和膜色较深的太阳能电池的需求。
因此，期望开发改善晶体硅太阳能电池的膜层均匀性的方案，在确保太阳能电池的效率的同时，改善太阳能电池边缘发白的现象并且提高太阳能电池的膜色均匀性。
发明内容
一般地，本公开的实施例提供了用于制造太阳能电池的方法以及由此方法制造的太阳能电池。
在第一方面，提供了一种用于制造太阳能电池的方法。该方法包括：在经掺杂的硅衬底的第一表面上形成多孔氧化硅层；在所述硅衬底的与所述第一表面相对的第二表面上形成第一氮化硅层；以及在所述多孔氧化硅层上形成第二氮化硅层。
在一些实施例中，形成所述多孔氧化硅层包括：形成孔径在10nm至20nm之间的多孔氧化硅层。
在一些实施例中，形成所述多孔氧化硅层包括：在所述硅衬底的所述第一表面上喷涂多孔氧化硅浆料；以及对喷涂有所述多孔氧化硅浆料的所述硅衬底进行退火，以形成所述多孔氧化硅层。
在一些实施例中，对所述硅衬底进行退火包括：将所述硅衬底放置在退火腔室中；在氮气的气氛中将所述退火腔室的温度升至预定温度；以及在氮气和氧气的气氛中对所述硅衬底进行热氧化。
在一些实施例中，通过对所述硅衬底进行热氧化，在所述硅衬底的所述第一表面与所述多孔氧化硅层之间形成氧化硅层。
在一些实施例中，所述方法进一步包括：在形成所述多孔氧化硅层之后并且在形成所述第一氮化硅层之前，在所述硅衬底的所述第二表面上形成氧化铝层。
在第二方面，提供了一种太阳能电池。该太阳能电池包括：硅衬底，包括PN结，并且具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；第一氮化硅层，位于所述硅衬底的所述第二表面上；第二氮化硅层，位于所述硅衬底的所述第一表面上；以及多孔氧化硅层，位于所述硅衬底的所述第一表面与所述第二氮化硅层之间。
在一些实施例中，所述多孔氧化硅层的孔径在10nm到20nm之间。
在一些实施例中，所述太阳能电池进一步包括：氧化硅层，位于所述硅衬底的所述第一表面与所述多孔氧化硅层之间。
在一些实施例中，所述太阳能电池进一步包括：氧化铝层，位于所述硅衬底的所述第二表面与所述第一氮化硅层之间。
根据本公开的实施例，通过在硅衬底的正表面沉积多孔氧化硅层，有效地改善了绕镀到正表面的氮化硅膜层对于太阳能电池的正面膜层的厚度和颜色的不利影响，从而在确保太阳能电池的效率的同时，改善太阳能电池边缘发白的现象并且提高太阳能电池的膜色均匀性。
提供发明内容部分是为了以简化的形式介绍对本公开的构思的选择，其在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的关键特征或主要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
通过结合附图对本公开的实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在附图中：
图1是示出根据本公开的实施例的太阳能电池的剖面示意图；
图2是示出根据本公开的实施例的用于制造太阳能电池的方法的流程图；
图3是示出根据本公开的实施例的用于制造太阳能电池的方法中得到的结构的剖面示意图；以及
图4是示出根据本公开的另一实施例的用于制造太阳能电池的方法的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图中示出的若干示例实施例来描述本公开的原理。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，但应当理解，描述这些实施例仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。此外，示例实施例中描述的数值仅仅是示例性的，本公开的实施例的方面不限于这些数值，并且可以具有其他数值范围。
本公开的实施例提供了能够改善膜层均匀性的方案。根据本公开的实施例，多孔氧化硅层设置在硅衬底的第一表面上。当通过PECVD工艺来在硅衬底的第二表面上沉积氮化硅层时，即使发生氮化硅层的绕镀，绕到硅衬底的第一表面的等离子体向浓度较低的区域扩散，即，优先沉积在多孔氧化硅层的空隙中。因此，绕镀到硅衬底的第一表面的氮化硅不会对第一表面处的膜层厚度的均匀性产生影响。因此，在硅衬底的第一表面上再沉积氮化硅减反射层之后，氮化硅减反射层的厚度更加均匀，从而第一表面处的膜层厚度保持均匀。以此方式，通过保持氮化硅减反射层的厚度均匀，确保了太阳能电池的效率，同时改善了太阳能电池边缘发白的现象并且提高了太阳能电池的膜色均匀性。
下文中将结合附图参考各种实施例来详细描述本公开。
图1是示出根据本公开的实施例的太阳能电池100的剖面示意图。如图1所示，太阳能电池100包括硅衬底102、第一氮化硅层106、多孔氧化硅层110和第二氮化硅层112。
硅衬底102包括PN结，并且具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。在一些实施例中，硅衬底102包括通过扩散过程形成在其中的PN结。在一些实施例中，硅衬底102包括通过正面激光过程经过重掺杂的扩散区。
在一些实施例中，硅衬底102的第一表面可以是正表面，并且硅衬底102的第二表面可以是背表面。在其他实施例中，硅衬底102的第一表面可以是背表面，并且硅衬底102的第二表面是正表面。在一些实施例中，硅衬底102在第一表面处具有通过制绒过程形成的绒面。在一些实施例中，硅衬底102进一步在第二表面处具有绒面。
第一氮化硅层106设置在硅衬底102的第二表面上。在一些实施例中，第一氮化硅层106用作太阳能电池100的背面钝化膜。
第二氮化硅层112设置在硅衬底102的第一表面上。在一些实施例中，第二氮化硅层112用作太阳能电池100的正面减反射膜。在一些实施例中，第二氮化硅层112还用作太阳能电池100的正面钝化膜。
多孔氧化硅层110设置在硅衬底102的第一表面与第二氮化硅层112之间。由于多孔性，多孔氧化硅层110具有空隙。在一些实施例中，多孔氧化硅层110用作在其空隙中沉积少量的氮化硅材料的膜。在一些实施例中，多孔氧化硅层110的孔径可以大于10nm。在一些实施例中，多孔氧化硅层110的孔径可以在10nm到20nm之间。当然其他适当的数值也是可行的，只要在其空隙中能够沉积少量的氮化硅材料并且不影响在其上形成的氮化硅膜层的厚度均匀性即可。
在一些实施例中，当通过PECVD在硅衬底102的第二表面上沉积第一氮化硅层106时，即使发生绕镀，由于硅衬底102的第一表面上的多孔氧化硅层110的存在，绕到硅衬底102的第一表面的等离子体由于温度的影响自发地向多孔氧化硅层110的空隙扩散，从而在多孔氧化硅层110的空隙中优先沉积了氮化硅。因此，当在硅衬底102的第一表面上沉积第二氮化硅层112时，第二氮化硅层112的厚度就会变得更加均匀。以此方式，由于氮化硅减反射膜的厚度均匀，能够确保太阳能电池的性能，同时提高太阳能电池的膜色均匀性，并且改善太阳能电池边缘发白的现象。
在一些实施例中，如图1所示，太阳能电池100可以进一步包括氧化硅层108。氧化硅层108设置在硅衬底102的第一表面与多孔氧化硅层110之间。氧化硅层108是通过热氧化形成的致密氧化硅层。在一些实施例中，氧化硅层108用作太阳能电池100的正面钝化膜。
在一些实施例中，太阳能电池100可以进一步包括氧化铝层104。氧化铝层104位于硅衬底102的第二表面与第一氮化硅层106之间。在一些实施例中，氧化铝层104用作太阳能电池100的背面钝化膜。
应当理解的是，在一些实施例中，太阳能电池100可以进一步包括多个电极层。电极层在太阳能电池领域中是公知的结构，在此省略其详细描述。
图2是示出根据本公开的实施例的用于制造太阳能电池的方法200的流程图。
在框202，在经掺杂的硅衬底102的第一表面上形成多孔氧化硅层110。在一些实施例中，形成多孔氧化硅层110包括在硅衬底102的第一表面上喷涂多孔氧化硅浆料，以及对喷涂有多孔氧化硅浆料的硅衬底102进行退火，以形成多孔氧化硅层110。在一些实施例中，这样形成的多孔氧化硅层110的孔径在10nm至20nm之间。
在一些实施例中，多孔氧化硅浆料主要包括多孔氧化硅和溶剂，并且多孔氧化硅浆料的孔径由多孔氧化硅浆料的材料参数来确定。在一些实施例中，对喷涂有多孔氧化硅浆料的硅衬底102进行退火包括加热多孔氧化硅浆料，以去除多孔氧化硅浆料中的溶剂，从而形成包括多孔氧化硅的多孔氧化硅层110。
在一些实施例中，对硅衬底102进行退火包括将喷涂有多孔氧化硅浆料的硅衬底102放置在退火腔室中，在氮气的气氛中将退火腔室的温度升至预定温度，以及在氮气和氧气的气氛中对硅衬底进行热氧化。在一些实施例中，在氮气的气氛中加热多孔氧化硅浆料之后，多孔氧化硅浆料的大部分溶剂会被去除，并且可能残留少量溶剂。通过进一步进行热氧化，可以确保完全去除多孔氧化硅浆料的溶剂。以此方式，可以确保多孔氧化硅层110的特性，从而改善太阳能电池的可靠性。
在一些实施例中，可选地在框204，可以在硅衬底102的第一表面与多孔氧化硅层110之间形成氧化硅层108。
在一些实施例中，框202和框204可以被合并为一个框。也就是说，在形成多孔氧化硅层110时，形成氧化硅层108。在一些实施例中，通过对喷涂有多孔氧化硅浆料的硅衬底102进行退火来形成氧化硅层108。在一些实施例中，在框202中通过对硅衬底102进行热氧化来形成氧化硅层108。
在其他实施例中，框202和框204可以被划分为两个框。也就是说，在框202形成多孔氧化硅层110之后，在框204通过热氧化来在硅衬底102的第一表面与多孔氧化硅层110之间形成氧化硅层108。
在一些实施例中，可选地在框206，可以在硅衬底102的第二表面上形成氧化铝层104。在一些实施例中，氧化铝层104可以用作太阳能电池100的背面钝化膜。
在框208，在硅衬底102的第二表面上形成第一氮化硅层106。在一些实施例中，形成第一氮化硅层106包括通过PECVD来在硅衬底102的第二表面上沉积氮化硅膜层。
当通过PECVD在硅衬底102的第二表面上沉积第一氮化硅层106时，即使发生绕镀，绕到硅衬底102的第一表面的等离子体由于温度的影响自发地向浓度较低的区域扩散。也即，向在框202形成的多孔氧化硅层110的空隙扩散，从而在多孔氧化硅层110的空隙中优先沉积了氮化硅。这样，在空隙中沉积的少量的氮化硅不会成为成核中心，从而确保随后沉积的氮化硅膜层的厚度均匀性。
在框210，在多孔氧化硅层110上形成第二氮化硅层112。在一些实施例中，形成第二氮化硅层112包括通过PECVD来在形成有多孔氧化硅层110的硅衬底102的第一表面上沉积氮化硅膜层。在一些实施例中，第二氮化硅层112用作太阳能电池100的正面减反射膜。
当在硅衬底102的第一表面上沉积第二氮化硅层112时，由于多孔氧化硅层110的存在，第二氮化硅层112的厚度就会变得更加均匀，如上所述。以此方式，氮化硅减反射膜的厚度均匀，从而能够确保太阳能电池的性能，同时提高太阳能电池的膜色均匀性，并且改善太阳能电池边缘发白的现象。
如上所述形成的氧化硅层108和多孔氧化硅层110参见图3。图3是示出根据本公开的实施例的方法200中得到的结构的剖面示意图。如图3所示，硅衬底102的第一表面具有绒面，氧化硅层108形成在硅衬底102的第一表面上，并且多孔氧化硅层110形成在氧化硅层108上。
由于多孔氧化硅层110的多孔性，氧气气氛中的氧可以穿过多孔氧化硅层110，并且到达硅衬底102的第一表面以与硅发生反应。因此，通过热氧化来在硅衬底102的第一表面处形成氧化硅层108。氧化硅层108比多孔氧化硅层110更致密。以此方式，能够获得太阳能电池100的优质的正面钝化膜。
图4是示出根据本公开的另一实施例的用于制造太阳能电池的方法400的流程图。方法400可以作为方法200的一种示例实现，然而方法200不限于方法400这种实现。
在框402，将刻蚀去除PSG的硅衬底102放置在喷涂腔室中。在一些实施例中，将刻蚀去除PSG(磷硅玻璃)的硅衬底102放置在热解喷涂腔室的喷涂腔室中。
在一些实施例中，热解喷涂腔室包括喷涂腔室和退火腔室，喷涂腔室用于喷淋多孔二氧化硅浆料，退火腔室用于制备氧化硅层和多孔氧化硅层。
应当理解的是，在框402的过程之前，用于太阳能电池的硅衬底102经过本领域已知的相关过程。例如，在一些实施例中，硅衬底102可以经过制绒、扩散、正面激光和刻蚀等过程。通过制绒过程，在硅衬底102的表面形成绒面。通过扩散过程，在硅衬底102中形成PN结。通过正面激光过程，对硅衬底102的表面进行重掺杂。通过刻蚀过程，去除在扩散过程中形成在硅衬底102上的PSG。
继续参考图4，在框404，在硅衬底102的正表面上喷涂多孔氧化硅浆料。在一些实施例中，在喷涂腔室中通过喷嘴在硅衬底102的正表面上喷涂多孔氧化硅浆料。在一些实施例中，喷嘴的口径为0.2mm。在一些实施例中，多孔氧化硅浆料的浓度为200mM。在一些实施例中，多孔氧化硅浆料被配置为使得最终得到的多孔氧化硅的孔径在10nm至20nm之间。
在一些实施例中，在硅衬底102的正表面上喷涂多孔氧化硅浆料时，可以向喷涂腔室通入氮气，以保证喷涂腔室的洁净程度。在氮气气氛中喷涂多孔氧化硅浆料将防止在硅衬底102的表面上形成白斑和脏污。在一些实施例中，向喷涂腔室通入的氮气的流量为10000sccm，并且通入时间为4分钟。
在框406，将喷涂有多孔氧化硅浆料的硅衬底102放置在退火腔室中。在一些实施例中，在框406，可以向退火腔室通入大量氮气，并且将喷涂后的硅衬底102放置于舟中并且送入退火腔室。在一些实施例中，向退火腔室通入的氮气的流量为10000sccm，并且通入时间为10秒。
在框408，在氮气的气氛中将退火腔室的温度升至预定温度。在一些实施例中，在升温过程中，多孔氧化硅浆料中的溶剂被去除。在一些实施例中，在框408之后，多孔氧化硅浆料中的大部分溶剂被去除。
在一些实施例中，将退火腔室的温度升至720℃。在一些实施例中，退火腔室的温度升至预定温度之后，可以进一步向退火腔室通入少量氮气和氧气。在一些实施例中，向退火腔室通入的氮气的流量为6000sccm，通入的氧气的流量为200sccm，通入的时间为15分钟。
在框410，在氮气和氧气的气氛中对硅衬底进行热氧化。在一些实施例中，在热氧化的过程中，多孔氧化硅浆料中的残余溶剂被去除。在一些实施例中，在框410之后，多孔氧化硅浆料中的溶剂被全部去除。在一些实施例中，经过框410之后形成在硅衬底上的多孔氧化硅层110的孔径在10nm至20nm之间。
在一些实施例中，在热氧化的过程中，硅衬底102与氧气反应以在硅衬底102的表面上形成氧化硅层。在一些实施例中，氧化硅层108形成在硅衬底102的正表面与多孔氧化硅层110之间。在一些实施例中，热氧化的退火温度设置为700℃，时间为15分钟。
在框412，将退火后的硅衬底102放置在PECVD石墨舟中，并且在硅衬底102的背表面上沉积氧化铝层104和第一氮化硅层106。
在一些实施例中，氧化铝层104的沉积工艺参数为：沉积功率4200W，沉积压力1500mTor，沉积占空比2:100ms，笑气(N2O)的流量3000sccm，Al(CH3)3流量81000sccm，沉积时间80秒。在一些实施例中，第一氮化硅层106的沉积工艺参数为：沉积功率14220W，沉积压力1500mTor，沉积占空比5:70ms，N2O流量3000sccm，SiH4流量1000sccm，沉积时间180秒。
在框414，在硅衬底102的正表面上沉积第二氮化硅层112。在一些实施例中，将硅衬底102放置在PECVD石墨舟中，在硅衬底102的正表面上沉积氮化硅减反射膜。在一些实施例中，第二氮化硅层112的沉积工艺参数为：沉积温度450℃，沉积功率10800W，沉积压力1500mTor，沉积占空比2:30ms，NH3流量6800sccm，SiH4流量1000sccm，沉积时间220秒。
应当理解的是，在框414之后，用于太阳能电池的硅衬底102再经过本领域已知的相关工艺。在一些实施例中，硅衬底102可以再经过背面激光、银背电极印刷、铝背金属层印刷、正电极印刷等过程，在此省略其详细描述。
根据本公开的实施例，在硅衬底的背表面沉积背面氮化硅层之前，在硅衬底的正表面上沉积多孔氧化硅层。因此，在沉积背面氮化硅层时绕镀到硅衬底的正表面上的少量氮化硅沉积在多孔氧化硅层的空隙中，以避免该少量氮化硅成为成核中心。以此方式，保证随后沉积的正面减反射膜的厚度均匀性，从而在确保太阳能电池的效率的同时，改善太阳能电池边缘发白的现象并且提高太阳能电池的膜色均匀性。
以上描述仅是本公开的可选实施例，并不旨在限制本公开。对于本领域技术人员来说，在不脱离本公开的精神和原理的情况下，可以做出各种替代、改变和修改。本公开旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的所有这样的替代、改变和修改。
Claims (10)
1.一种用于制造太阳能电池的方法，包括：
在经掺杂的硅衬底的第一表面上形成多孔氧化硅层；
在所述硅衬底的与所述第一表面相对的第二表面上形成第一氮化硅层；以及
在所述多孔氧化硅层上形成第二氮化硅层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述多孔氧化硅层包括：形成孔径在10nm至20nm之间的多孔氧化硅层。
3.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述多孔氧化硅层包括：
在所述硅衬底的所述第一表面上喷涂多孔氧化硅浆料；以及
对喷涂有所述多孔氧化硅浆料的所述硅衬底进行退火，以形成所述多孔氧化硅层。
4.根据权利要求3所述的方法，其中对所述硅衬底进行退火包括：
将所述硅衬底放置在退火腔室中；
在氮气的气氛中将所述退火腔室的温度升至预定温度；以及
在氮气和氧气的气氛中对所述硅衬底进行热氧化。
5.根据权利要求4所述的方法，其中通过对所述硅衬底进行热氧化，在所述硅衬底的所述第一表面与所述多孔氧化硅层之间形成氧化硅层。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在形成所述多孔氧化硅层之后并且在形成所述第一氮化硅层之前，在所述硅衬底的所述第二表面上形成氧化铝层。
7.一种太阳能电池，包括：
硅衬底，包括PN结，并且具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；
第一氮化硅层，位于所述硅衬底的所述第二表面上；
第二氮化硅层，位于所述硅衬底的所述第一表面上；以及
多孔氧化硅层，位于所述硅衬底的所述第一表面与所述第二氮化硅层之间。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其中所述多孔氧化硅层的孔径在10nm到20nm之间。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池，进一步包括：
氧化硅层，位于所述硅衬底的所述第一表面与所述多孔氧化硅层之间。
10.根据权利要求7所述的太阳能电池，进一步包括：
氧化铝层，位于所述硅衬底的所述第二表面与所述第一氮化硅层之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911324546.1A CN111129217B (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 用于制造太阳能电池的方法和太阳能电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911324546.1A CN111129217B (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 用于制造太阳能电池的方法和太阳能电池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111129217A CN111129217A (zh) | 2020-05-08 |
| CN111129217B true CN111129217B (zh) | 2021-05-18 |
Family
ID=70500605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911324546.1A Active CN111129217B (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 用于制造太阳能电池的方法和太阳能电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111129217B (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07183372A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Canon Inc | 半導体基板の作成方法 |
| EP1050901A2 (en) * | 1999-04-30 | 2000-11-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of separating composite member and process for producing thin film |
| CN1507653A (zh) * | 2001-01-11 | 2004-06-23 | ����Τ�����ʹ�˾ | 用于窄隙填充用途的介电薄膜 |
| CN103026494A (zh) * | 2010-07-16 | 2013-04-03 | 希拉克电池株式会社 | 具有硼扩散层的硅太阳能电池单元及其制造方法 |
| CN105097978A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-11-25 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种n型背结晶体硅电池及其制备方法 |
| CN205069654U (zh) * | 2015-11-09 | 2016-03-02 | 阿特斯(中国)投资有限公司 | 太阳能电池组件及其背板玻璃 |
| CN105428450A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-23 | 晋能清洁能源科技有限公司 | Perc晶体硅太阳能电池生产中的碱抛光方法 |
| CN105489707A (zh) * | 2010-09-20 | 2016-04-13 | 太阳能公司 | 制造太阳能电池的方法 |
| CN106158997A (zh) * | 2016-10-09 | 2016-11-23 | 天津市职业大学 | 一种掺杂氧化锡透明导电薄膜的制备方法 |
| CN107887453A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-04-06 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种双面氧化铝p型perc太阳能电池及制作方法 |
| CN108074989A (zh) * | 2016-11-14 | 2018-05-25 | Lg电子株式会社 | 太阳能电池及其制造方法 |
| CN110299434A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-01 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种n型双面电池的制作方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009021712A1 (de) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Mitsubishi Polyester Film Gmbh | Coextrudierte, biaxial orientierte Polyesterfolien mit verbesserten Hafteigenschaften, Rückseitenlaminate für Solarmodule und Solarmodule |
-
2019
- 2019-12-20 CN CN201911324546.1A patent/CN111129217B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07183372A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Canon Inc | 半導体基板の作成方法 |
| EP1050901A2 (en) * | 1999-04-30 | 2000-11-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of separating composite member and process for producing thin film |
| CN1507653A (zh) * | 2001-01-11 | 2004-06-23 | ����Τ�����ʹ�˾ | 用于窄隙填充用途的介电薄膜 |
| CN103026494A (zh) * | 2010-07-16 | 2013-04-03 | 希拉克电池株式会社 | 具有硼扩散层的硅太阳能电池单元及其制造方法 |
| CN105489707A (zh) * | 2010-09-20 | 2016-04-13 | 太阳能公司 | 制造太阳能电池的方法 |
| CN105097978A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-11-25 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种n型背结晶体硅电池及其制备方法 |
| CN205069654U (zh) * | 2015-11-09 | 2016-03-02 | 阿特斯(中国)投资有限公司 | 太阳能电池组件及其背板玻璃 |
| CN105428450A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-23 | 晋能清洁能源科技有限公司 | Perc晶体硅太阳能电池生产中的碱抛光方法 |
| CN106158997A (zh) * | 2016-10-09 | 2016-11-23 | 天津市职业大学 | 一种掺杂氧化锡透明导电薄膜的制备方法 |
| CN108074989A (zh) * | 2016-11-14 | 2018-05-25 | Lg电子株式会社 | 太阳能电池及其制造方法 |
| CN107887453A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-04-06 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种双面氧化铝p型perc太阳能电池及制作方法 |
| CN110299434A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-01 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种n型双面电池的制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111129217A (zh) | 2020-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105870249B (zh) | 一种晶硅太阳能电池的制造工艺 | |
| US4751191A (en) | Method of fabricating solar cells with silicon nitride coating | |
| JP5710618B2 (ja) | 太陽電池およびこのような太陽電池の製造方法 | |
| CN111192935B (zh) | 一种管式perc太阳能电池背钝化结构及其制备方法 | |
| CN110352501A (zh) | 制造钝化太阳能电池的方法及所得的钝化太阳能电池 | |
| US20110214727A1 (en) | Method for manufacturing a solar cell with a two-stage doping | |
| JP2010504651A (ja) | 改善された表面パッシベーションを有する結晶性シリコン太陽電池の製造方法 | |
| EP0134232A1 (en) | Method of fabricating solar cells. | |
| KR20130129818A (ko) | 실리콘 웨이퍼들 상에 ｎ+ｐｐ+ 또는 ｐ+ｎｎ+ 구조를 준비하는 방법 | |
| CN113675295B (zh) | PECVD制备硅片复合膜的方法和TOPCon电池的制备方法 | |
| JP2011023655A (ja) | 窒化シリコン薄膜成膜方法および窒化シリコン薄膜成膜装置 | |
| US20130089944A1 (en) | Solar cell silicon wafer process | |
| CN104126233B (zh) | 用于制造太阳能电池的方法 | |
| CN111129217B (zh) | 用于制造太阳能电池的方法和太阳能电池 | |
| CN118841486A (zh) | 一种具有抛光隔离区结构的tbc太阳能电池的制备方法 | |
| CN104835881A (zh) | 一种太阳能电池减反射膜的制作方法以及太阳能电池 | |
| JP5762575B2 (ja) | 光電変換素子の製造方法および光電変換素子 | |
| JP2006500778A (ja) | ウェハ用二層ｌｔｏ背面シール | |
| CN107564800B (zh) | 一种氮化硅层的制备方法 | |
| CN112768565B (zh) | 一种钝化接触结构制备方法和具有钝化接触结构的晶体硅 | |
| CN113140655B (zh) | 一种背面选择性发射极topcon电池的制备方法 | |
| JP2006332510A (ja) | 太陽電池素子の製造方法 | |
| FR2581794A1 (fr) | Procede de fabrication de dispositif electroniques a l'etat solide, notamment de cellules solaires au silicium polycristallin | |
| CN112447863A (zh) | 一种太阳能电池及其制备方法 | |
| CN110676346A (zh) | 一种perc电池激光开槽的制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |