本发明涉及太阳能电池制备方法，尤其涉及一种利用平板式pecvd设备沉积双面perc电池背面薄膜的方法。
背景技术：
perc(passivatedemitterandrearcell)电池已成为光伏产业的市场主流电池技术，双面perc电池是以perc电池为基础，在不增加成本的前提下增加电池综合发电量，在光伏市场中引起极大的关注。双面perc电池的双面均可受光发电，具有优良的双玻封装可靠性。常规双面perc电池生产中在硅片背面先后沉积氧化铝和氮化硅钝化膜，由于该钝化膜中，缺少杂质离子阻挡层，在高温高湿情况下，钠离子容易穿过钝化膜到达硅片背面，造成常规双面perc电池的背面衰减率明显高于正面，甚者可达到30％。为此本领域提出了在硅片背面先后沉积氧化铝、氮氧化硅及氮化硅薄膜的技术方案，其中氮氧化硅薄膜对杂质离子具有良好的阻挡作用，且钝化效果良好，结合两边的氧化铝和氮化硅薄膜，能减少双面perc电池背面的光电转换效率损失，并能增强perc电池的抗pid性能。但是受制备方法的限制，在正面电池的转化率、双面率、pid衰减率及反应时间等几个方面仍然存在一定的不足。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种正面电池的转换效率高、双面率高、抗衰减率低、反应时间短的利用平板式pecvd设备沉积双面perc电池背面薄膜的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种利用平板式pecvd设备沉积双面perc电池背面薄膜的方法，包括步骤s1在硅片背面沉积氧化铝薄膜，还包括步骤：
s2：在硅片背面沉积氮氧化硅薄膜：
s2.1将平板式pecvd设备的反应腔体抽真空至0.3mbar以下，然后加热反应腔体；
s2.2将工艺气体通入反应腔体，并将1～2对微波发生器产生的微波导入反应腔体，工艺气体吸收微波能量后产生等离子体，等离子体被反应腔体内部的磁场加速后形成等离子体场；
其中，每对微波发生器中，左右微波发生器的峰值功率均为3000w～6000w，一个脉冲周期中，脉冲打开时间为6ms～10ms，脉冲关闭时间为6ms～10ms，微波频移0％～50％；所述工艺气体为硅烷、氨气和笑气；每对微波发生器的工艺气体流量为：氨气500sccm～1500sccm、笑气500sccm～1500sccm且硅烷250sccm～500sccm；加热温度为350℃～500℃；工艺过程中反应腔体内压力保持在0.2mbar～0.3mbar；工艺传送速率为200cm/min～400cm/min；
s3：在硅片背面沉积氮化硅薄膜：
s3.1将反应腔体抽真空至0.3mbar以下，然后加热反应腔体；
s3.2将工艺气体通入反应腔体内，并将多对微波发生器产生的微波导入反应腔体，工艺气体吸收微波能量后产生等离子体，等离子体被反应腔体内部的磁场加速后形成等离子体场；
其中，每对微波发生器中，左右微波发生器的峰值功率均为3000w～5000w，一个脉冲周期中，脉冲打开时间为6ms～10ms，脉冲关闭时间为6ms～10ms，微波频移0％～50％；所述工艺气体为硅烷和氨气；每对微波发生器的工艺气体流量为：氨气800sccm～1500sccm，硅烷250sccm～500sccm；加热温度为350℃～500℃；工艺过程中反应腔体内压力保持在0.2mbar～0.3mbar；工艺传送速率为200cm/min～400cm/min。
作为上述技术方案的进一步改进：步骤s2中反应腔体内的反应时间为13～15秒。
作为上述技术方案的进一步改进：步骤s3中反应腔体内的反应时间为45～60秒。
作为上述技术方案的进一步改进：步骤s3中微波发生器的数量为6～10对。
作为上述技术方案的进一步改进：步骤s2中制备的氮氧化硅薄膜膜厚为10～40nm。
作为上述技术方案的进一步改进：步骤s3中制备的氮化硅薄膜膜厚为80～150nm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的利用平板式pecvd设备沉积双面perc电池背面薄膜的方法，可制备出兼具抗pid效应的高全反射功能和高致密性的氮氧化硅/氮化硅薄膜，制备的双面perc电池，正面电池转换效率达到21.5％以上，双面率达到75％以上，pid衰减率小于1.6％。
附图说明
图1是本发明利用平板式pecvd设备沉积双面perc电池背面薄膜的方法得到的薄膜的结构示意图。
图2是本发明中的微波发生器的脉冲波形图。
图中各标号表示：1、硅片；2、氧化铝薄膜；3、氮氧化硅薄膜；4、氮化硅薄膜。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1至图2示出了本发明利用平板式pecvd设备沉积双面perc电池背面薄膜的方法的一种实施例，包括以下步骤：
(1)将氮氧化硅/氮化硅反应腔体加热至450℃，并使反应腔体内部温度尽量均匀、一致；
(2)将工艺气体(氨气、笑气和硅烷)持续通入反应腔体内，微波发生器的数量为2对，每根微波发生器对应的氨气流量为800sccm，笑气的流量为1350sccm，硅烷的流量为305sccm，调节微波发生器的参数，左微波发生器和右微波发生器的设定相同，微波峰值功率设定为4500w，脉冲打开时间为8ms，脉冲关闭时间为8ms，平均功率为2250w，频移为45％。工艺气体吸收微波能量后产生等离子体，等离子体被反应腔体内部的磁场加速后形成均匀等离子体场。
(3)将工艺气体(氨气和硅烷)持续通入反应腔体内，微波发生器的数量为8对，每对微波发生器对应的氨气流量为1493sccm，硅烷的流量为378sccm，调节微波发生器的参数，左微波发生器和右微波发生器的设定相同，微波峰值功率设定为4750w，脉冲打开时间为8ms，脉冲关闭时间为8ms，平均功率为2375w，频移为45％。工艺气体吸收微波能量后产生等离子体，等离子体被反应腔体内部的磁场加速后形成均匀等离子体场。
(4)将装载化学抛光的p型硅片1的载板置于传送轮上，载板通过氧化铝反应腔，在硅基体表面沉积一层约为13-20纳米的氧化铝薄膜2；
(5)载板以330cm/min的速率穿过均匀等离子体场区，时间分别为14s和50s，在硅片表面沉积氮氧化硅/氮化硅薄膜。
采用该方法在硅片1背面制备的氧化铝/氮氧化硅/氮化硅叠层钝化膜，兼备抗pid效应的高全反射功能和高钝化效果，其中氮氧化硅薄膜3的膜厚为32nm，氮化硅薄膜4的膜厚为96nm。在后续按照现有双面perc电池的工艺流程进行双面perc电池的制备，制备的双面perc电池，正面转换效率达到22.1％，双面率达到78.2％，采用该双面电池制成的双面perc组件，经pid衰减测试后，正面衰减率为0.76％，背面衰减率为1.03％。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
1.一种利用平板式pecvd设备沉积双面perc电池背面薄膜的方法，包括步骤s1在硅片(1)背面沉积氧化铝薄膜(2)，其特征在于：还包括步骤：
s2：在硅片(1)背面沉积氮氧化硅薄膜(3)：
s2.1将平板式pecvd设备的反应腔体抽真空至0.3mbar以下，然后加热反应腔体；
s2.2将工艺气体通入反应腔体，并将1～2对微波发生器产生的微波导入反应腔体，工艺气体吸收微波能量后产生等离子体，等离子体被反应腔体内部的磁场加速后形成等离子体场；
其中，每对微波发生器中，左右微波发生器的峰值功率均为3000w～6000w，一个脉冲周期中，脉冲打开时间为6ms～10ms，脉冲关闭时间为6ms～10ms，微波频移0％～50％；所述工艺气体为硅烷、氨气和笑气；每对微波发生器的工艺气体流量为：氨气500sccm～1500sccm、笑气500sccm～1500sccm且硅烷250sccm～500sccm；加热温度为350℃～500℃；工艺过程中反应腔体内压力保持在0.2mbar～0.3mbar；工艺传送速率为200cm/min～400cm/min；
s3：在硅片(1)背面沉积氮化硅薄膜(4)：
s3.1将反应腔体抽真空至0.3mbar以下，然后加热反应腔体；
s3.2将工艺气体通入反应腔体内，并将多对微波发生器产生的微波导入反应腔体，工艺气体吸收微波能量后产生等离子体，等离子体被反应腔体内部的磁场加速后形成等离子体场；
其中，每对微波发生器中，左右微波发生器的峰值功率均为3000w～5000w，一个脉冲周期中，脉冲打开时间为6ms～10ms，脉冲关闭时间为6ms～10ms，微波频移0％～50％；所述工艺气体为硅烷和氨气；每对微波发生器的工艺气体流量为：氨气800sccm～1500sccm，硅烷250sccm～500sccm；加热温度为350℃～500℃；工艺过程中反应腔体内压力保持在0.2mbar～0.3mbar；工艺传送速率为200cm/min～400cm/min。
2.根据权利要求1所述的利用平板式pecvd设备沉积双面perc电池背面薄膜的方法，其特征在于：步骤s2中反应腔体内的反应时间为13～15秒。
3.根据权利要求2所述的利用平板式pecvd设备沉积双面perc电池背面薄膜的方法，其特征在于：步骤s3中反应腔体内的反应时间为45～60秒。
4.根据权利要求1或2或3所述的利用平板式pecvd设备沉积双面perc电池背面薄膜的方法，其特征在于：步骤s3中微波发生器的数量为6～10对。
5.根据权利要求1或2或3所述的利用平板式pecvd设备沉积双面perc电池背面薄膜的方法，其特征在于：步骤s2中制备的氮氧化硅薄膜(3)膜厚为10～40nm。
6.根据权利要求5所述的利用平板式pecvd设备沉积双面perc电池背面薄膜的方法，其特征在于：步骤s3中制备的氮化硅薄膜(4)膜厚为80～150nm。
技术总结