【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光伏電池，具體而言，涉及一種topcon電池及其正面鈍化工藝方法。
技術介紹
1、在光伏領域，提高太陽能電池效率一直是研發和設計的重中之重。為了提高太陽能電池效率，在太陽能電池的制造過程中，利用氮化硅膜層或氮氧化硅膜層作為太陽能電池的鈍化層被廣泛應用，通常利用其鈍化作用以及可調節的折射率特性，降低太陽能電池的表面復合同時降低反射作用，增加光線入射。
2、隨著對太陽能電池效率的要求越來越高，對太陽能電池鈍化層的鈍化性能要求也越來越高。目前電池的正面鈍化通常是采用先在硅片正面制備氧化鋁層，然后再依次沉積氮化硅膜層和氮氧化硅膜層，但是這種直接沉積的方式其成膜致密性和均勻性差，導致鈍化效果不佳。
3、因此，如何提高太陽能電池鈍化層的鈍化性能是目前業界亟待解決的重要課題。
4、有鑒于此，特提出本申請。
技術實現思路
1、現有技術存在的問題為現有太陽能電池的鈍化性能仍然存在缺陷，導致太陽能電池的光電轉化效率不高，本專利技術為了解決上述問題，提供一種topcon電池及其正面鈍化工藝方法，通過在硅片正面引入氫離子（h+），進而制備穩定的si-h鍵層。si-h鍵層可有效鈍化硅片表面缺陷，減少表面復合中心并降低硅片表面的表面能，由此，為后續的sinx或sioxny膜層沉積提供了更為平整、干凈的表面，不僅使sinx或sioxny膜層更易沉積，還提高了其致密性和均勻性，能夠更好地與硅片結合，形成更穩定的結構，進一步提高了鈍化效果。
2、本專利技
3、第一方面，本專利技術提供一種topcon電池的正面鈍化工藝方法，包括如下步驟：在硅片正面依次鍍制si-h鍵層、sinx薄膜層、sioxny薄膜層；
4、所述si-h鍵層的鍍制工藝步驟如下：在溫度430~530℃，采用射頻放電的方式激發特殊氣體一產生等離子體沉積在硅片正表面，射頻放電的功率為13000~15000w，壓強為900~1100mtorr，時間為60~90s；特殊氣體一為：氨氣5000~8000sccm、一氧化二氮5000~8000sccm。
5、本專利技術采用nh3和n2o混合氣體，在過輝光放電條件下進行反應，在硅片正面引入氫離子（h+），進而制備穩定的si-h鍵層，主要的電離和反應過程如下：
6、1.氨氣分子解離，產生nh2自由基和h原子：
7、
8、2、氨氣分子電離，產生氨分子離子和自由電子：
9、；
10、3、氨分子離子進一步電離，產生nh2+和h+：
11、；
12、4、nh2+繼續電離，產生nh+和h+：
13、；
14、5、nh+最終電離，產生n+和h+：
15、；
16、6、笑氣分子電離，產生笑氣分子離子和自由電子：
17、；
18、7、笑氣分子離子解離，產生n2和o+：
19、；
20、8、生成的o+離子可能與氨氣解離產生的h原子反應，產生oh+：
21、；
22、9、oh+進一步解離，產生o和h+：
23、；
24、其中，上述方程式是理想化的，并不代表實際只發生以上反應并產生以上中間體和副產物。
25、在某一具體實施方式中，所述sinx薄膜層的鍍制工藝步驟如下：在溫度430~530℃，采用射頻放電的方式激發特殊氣體二產生等離子體沉積在si-h鍵層上，射頻放電的功率為13000~18000w，壓強為1700~1900mtorr，時間為450~550s；特殊氣體二為：氨氣9000~11000sccm、硅烷1000~2000sccm。
26、在某一具體實施方式中，所述sioxny薄膜層的鍍制工藝步驟如下：在溫度430~530℃，采用射頻放電的方式激發特殊氣體三產生等離子體沉積在sinx薄膜層上，射頻放電的功率為13000~15000w，壓強為1200~1400mtorr，時間為200~300s；特殊氣體三為：氨氣9000~11000sccm、硅烷1100~1500sccm；一氧化二氮7000~10000sccm。
27、在某一具體實施方式中，si-h鍵層沉積工藝中，射頻放電的功率為13000w、13200w、13400w、13600w、13800w、14000w、14200w、14400w、14600w、14800w和15000w中的任一者或者任意兩者之間的范圍。
28、在某一具體實施方式中，si-h鍵層沉積工藝中，壓強為900mtorr、920mtorr、940mtorr、960mtorr、980mtorr、1000mtorr、1020mtorr、1040mtorr、1060mtorr、1080mtorr和1100mtorr中的任一者或者任意兩者之間的范圍。
29、在某一具體實施方式中，si-h鍵層沉積工藝中，沉積時間為60s、65s、70s、75s、80s或85s。
30、在某一具體實施方式中，si-h鍵層沉積工藝中，特殊氣體一為：氨氣：5000sccm、5500sccm、6000sccm、6500sccm、7000sccm、7500sccm或8000sccms；一氧化二氮：5000sccm、5500sccm、6000sccm、6500sccm、7000sccm、7500sccm或8000sccms。
31、在某一具體實施方式中，優選的，si-h鍵層沉積工藝中，射頻放電的功率為13000w，壓強為900mtorr，時間為60s；特殊氣體一：氨氣：5000sccm，一氧化二氮：5000sccm。
32、在某一具體實施方式中，sinx薄膜層的沉積工藝中，射頻放電的功率為13000w、13500w、14000w、14500w、15000w、15500w、16000w、16500w、17000w、17500w和18000w中的任一者或者任意兩者之間的范圍；壓強為1700mtorr、1720mtorr、1740mtorr、1760mtorr、1780mtorr、1800mtorr、1820mtorr、1840mtorr、1860mtorr、1880mtorr和1900mtorr中的任一者或者任意兩者之間的范圍；沉積時間為450s、460s、470s、480s、490s、500s、510s、520s、530s、540s或550s；特殊氣體二為：氨氣：9000sccm、9500sccm、10000sccm、10500sccm或11000sccms；硅烷：1000sccm、1200sccm、1400sccm、1600sccm、1800sccm或2000sccms。
33、在某一具體實施方式中，優選的，sinx薄膜層的沉積工藝中，射頻放電的功率為13000w，壓強為1700mtorr，時間為450s；特殊氣體二：氨氣：9000sccm，硅烷：1000本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種TOPCon電池的正面鈍化工藝方法，其特征在于，包括如下步驟：在硅片正面依次鍍制Si-H鍵層、SiNx薄膜層、SiOxNy薄膜層；
2.根據權利要求1所述的一種TOPCon電池的正面鈍化工藝方法，其特征在于，所述SiNx薄膜層的鍍制工藝步驟如下：在溫度430~530℃，采用射頻放電的方式激發特殊氣體二產生等離子體沉積在Si-H鍵層上，射頻放電的功率為13000~18000W，壓強為1700~1900mtorr，時間為450~550s；特殊氣體二為：氨氣9000~11000sccm、硅烷1000~2000sccm。
3.根據權利要求1所述的一種TOPCon電池的正面鈍化工藝方法，其特征在于，所述SiOxNy薄膜層的鍍制工藝步驟如下：在溫度430~530℃，采用射頻放電的方式激發特殊氣體三產生等離子體沉積在SiNx薄膜層上，射頻放電的功率為13000~15000W，壓強為1200~1400mtorr，時間為200~300s；特殊氣體三為：氨氣9000~11000sccm、硅烷1100~1500sccm；一氧化二氮7000~10000sccm。
<...【技術特征摘要】
1.一種topcon電池的正面鈍化工藝方法，其特征在于，包括如下步驟：在硅片正面依次鍍制si-h鍵層、sinx薄膜層、sioxny薄膜層；
2.根據權利要求1所述的一種topcon電池的正面鈍化工藝方法，其特征在于，所述sinx薄膜層的鍍制工藝步驟如下：在溫度430~530℃，采用射頻放電的方式激發特殊氣體二產生等離子體沉積在si-h鍵層上，射頻放電的功率為13000~18000w，壓強為1700~1900mtorr，時間為450~550s；特殊氣體二為：氨氣9000~11000sccm、硅烷1000~2000sccm。
3.根據權利要求1所述的一種topcon電池的正面鈍化工藝方法，其特征在于，所述sioxny薄膜層的鍍制工藝步驟如下：在溫度430~530℃，采用射頻放電的方式激發特殊氣體三產生等離子體沉積在sinx薄膜層上，射頻放電的功率為13000~15000w，壓強為1200~1400mtorr，時間為200~300s；特殊氣體三為：氨氣9000~11000sccm、硅烷1100~1500sccm；一氧化二氮7000~10000sccm。
4.根據權利要求1所述的一種topcon電池的正面鈍化工藝方法，其特征在于，si-h鍵層沉積工藝中，射頻放電的功率為13000w、13200w、13400w、13600w、13800w、14000w、14200w、14400w、14600w、14800w和15000w中的任一者或者任意兩者之間的范圍。
5.根據權利要求1所述的一種topcon電池的正面鈍化工藝方法，其特征在于，si-h鍵層沉積工藝中，壓強為900mtorr、920mtorr、940mtorr、960mtorr、980mtorr、1000mtorr、1020mtorr、1040mtorr、1060mtorr、1080mtorr和1100mtorr中的任一者或者任意兩者之間的范圍。
6.根據權利要求1所述的一種topcon電池的正面鈍化工藝方法，其特征在于，si-h鍵層沉積工藝中，沉積時間為60s、65s、70s、75s、80s或85s。
7.根據權利要求1所述的一種topcon電池的正面鈍化工藝方法，其特征在于，si-h鍵層沉積工藝中，特殊氣體一為：氨氣：5000sccm、5500sccm、6000sccm、6500sccm、7000sccm、7500sccm或8000sccms；一氧化二氮：5000sccm、5500sccm、6000sccm、6500sccm、7000sccm、7500...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉冰，劉大偉，薛金山，張兵，陳李勝，
申請(專利權)人：綿陽炘皓新能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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