一種抗pid膜系設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及晶娃太陽能制造領(lǐng)域，具體地涉及一種抗PID膜系設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在晶體娃太陽能電池的生產(chǎn)過程中，用管式陽CVD形成的氮化娃、二氧化娃等膜 系結(jié)構(gòu)，具有很好的減反射和純化效果，大大地提高了太陽能電池的平均轉(zhuǎn)換效率。但太陽 能電池組件在實際使用過程中，由于受到環(huán)境溫度、濕度、光照強度等因素的影響，導(dǎo)致組 件功率的急劇衰減。PID(Potential Induced Degradation)-般指電池板組件封裝材料里 面的鋼離子在極端條件下幼日溫度85°C，相對濕度為85%，組件外框接地，且施加反向1000V 電壓)移動至電池片表面造成電池片失效的一種效應(yīng)。根據(jù)目前報道的實驗結(jié)果認(rèn)為，光伏 組件的PID現(xiàn)象主要與玻璃、電池和膠膜有較大關(guān)系。因此如何降低PID效應(yīng)，重點從送Η 個方面著手研究。
[0003] 目前較常用的抗PID膜系為高折射率的SisN4膜(折射率在2. 15左右)，或者Si〇2/ SisN4組合膜系。高折射率的SisN4膜，減反效果相對較差，制備成電池片后，一般轉(zhuǎn)換效率 會損失0. 1 - 0. 2%。而Si〇2/Si3N4組合膜系，需要對膜系進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種在刻蝕后的娃片表面錐Si化/SisN4組合膜系的設(shè)計方 法，達(dá)到抗PID的效果。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是在刻蝕工序后，利用PECVD設(shè)備在娃片表面錐 Si化/SisN4組合膜系，其具體實施步驟如下： A ;在刻蝕后的娃片表面沉積第一層超高折射率的SisN4薄膜，NHs流量為5. 5±2slm， SiH*流量為 1S00±SOsccm，功率為 63〇0 ~67〇Ow，壓強為 17〇0± lOOmtorr，時間為 100±Ss, 膜厚為10 ±2皿，折射率為2. 25 + 0. 01 ; B ;第一步沉積后，再沉積第二層高折射率的SisN4薄膜，NHs流量為6. 5±2slm，SiH4流 量為 1300±80sccm，功率為 6300 ~6700W，壓強為 1600±100mtorr，時間為 120 + 5S，膜厚 為 12±2nm，折射率為 2. 13 + 0. 01 ; C ;第二步沉積后，再沉積第Η層低折射率的SisN4薄膜，NHs流量為7. 5±2slm，SiH4流 量為600±SOsccm，功率為6300~6700W，壓強為1600± lOOmtorr，時間為500±5s，膜厚為 50±2nm，折射率為 2. 02 + 0. 01 ; D ;第Η步沉積后，再沉積第四層Si〇2薄膜，成0流量為4±1.5slm，SiH4流量為 1100±80sccm，功率為 5800 ~6200W，壓強為 1600±100mtorr，時間為 80±5s，膜厚為 7±2nm，折射率為 1. 54 + 0. 01。
[0006] 即可制備出所需性能的Si〇2\Si^組合膜系。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是降低電池片表面反射率，提高電池片轉(zhuǎn)換效率，又能達(dá)到組 件抗PID效果，從而延長組件使用壽命。
【附圖說明】
[0008] 圖1本發(fā)明提供的抗PID膜系設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 圖2本發(fā)明提供的實施方式中電池片反射率對比圖。
【具體實施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明的提供技術(shù)解決方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0011] 在本【具體實施方式】中，利用多晶娃片采用選擇性發(fā)射極制備工藝，先后經(jīng)過酸式 制絨、擴(kuò)散、噴蠟、濕法刻蝕工藝后，利用PECVD設(shè)備采用高折射率和組合膜系兩種實驗方 案在娃片表面錐膜。在娃片表面采用常規(guī)工藝制備高折射率膜。在娃片表面錐Si化/SisN4 組合膜系，其具體實施步驟如下： A ;在刻蝕后的娃片表面沉積第一層超高折射率的SisN4薄膜，NHs流量為5. Islm，SiH4 流量為1850sccm，功率為6500w，壓強為1650mtorr，時間為100s，膜厚為9皿，折射率為 2. 25 ； B ;第一步沉積后，再沉積第二層高折射率的SisN4薄膜，NHs流量為6. 7slm，SiH4流量 為1300sccm，功率為6500W，壓強為leOOmtorr，時間為120s，膜厚為13nm，折射率為2. 13 ; C ;第二步沉積后，再沉積第Η層低折射率的SisN4薄膜，NHs流量為7. 2slm，SiH4流量 為eOOsccm，功率為6500W，壓強為leOOmtorr，時間為500s，膜厚為50nm，折射率為2. 02 ; D ;第Η步沉積后，再沉積第四層Si〇2薄膜，成0流量為4slm，SiH4流量為llOOsccm，功 率為6000W，壓強為leOOmtorr，時間為80s，膜厚為7皿，折射率為1. 54。即可制備出所需性 能的Si〇2\Si3N4組合膜系。再晶娃絲網(wǎng)印巧Ij、燒結(jié)工藝制備出太陽能電池片。
[0012] 通過對采用高折射率膜和組合膜系的實驗樣品進(jìn)行反射率測試，測試結(jié)果如附圖 2所示。上述實驗結(jié)果表明組合膜系的反射率低，具有降低電池片表面反射率的作用。
[0013] 通過對上述兩種實驗方案制備的電池片進(jìn)行組件封裝，在雙85條件下，施加反向 偏壓1000V，96小時后進(jìn)行抗PID實驗測試，其實驗結(jié)果下表所示。實驗結(jié)果表明，采用本 發(fā)明提供的組合膜系的設(shè)計方案制備的電池片具有良好的抗PID效果。
[0014]
【主權(quán)項】
1. 一種抗PID膜系設(shè)計方法，其特征在于按照如下工藝步驟實施： A:在刻蝕后的硅片表面沉積第一層超高折射率的Si3N4薄膜，； B:第一步沉積后，再沉積第二層高折射率的Si3N4薄膜； C:第二步沉積后，再沉積第三層低折射率的Si3N4薄膜； D:第三步沉積后，再沉積第四層Si02薄膜。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗PID膜系設(shè)計方法，其特征在于：步驟A中PECVD的 工藝參數(shù)順3流量為5. 5±2slm，31!14流量為1800±80sccm，功率為6300~6700w，壓強為 1700±100mtorr，時間為 100±5s，膜厚為 10±2nm，折射率為 2. 25±0. 01。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗PID膜系設(shè)計方法，其特征在于：步驟B中PECVD的 工藝參數(shù)順3流量為6. 5±2slm，31!14流量為1300±80sccm，功率為6300~6700w，壓強為 1600±100mtorr，時間為 120±5s，膜厚為 12±2nm，折射率為 2. 13±0. 01。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗PID膜系設(shè)計方法，其特征在于：步驟C中PECVD的 工藝參數(shù)順3流量為7. 5±2slm，31!14流量為600±80sccm，功率為6300~6700w，壓強為 1600±100mtorr，時間為 500±5s，膜厚為 50±2nm，折射率為 2. 02±0. 01。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗PID膜系設(shè)計方法，其特征在于：步驟D中PECVD的 工藝參數(shù)隊0流量為4±1. 5slm，31!14流量為1100±80sccm，功率為5800~6200w，壓強為 1600±100mtorr，時間為 80±5s，膜厚為 7±2nm，折射率為 1. 54±0. 01。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗PID膜系設(shè)計方法，即在刻蝕工序后利用PECVD設(shè)備在硅片表面鍍SiO2/Si3N4組合膜系的設(shè)計方法，其具體實施步驟如下：A：在刻蝕后的硅片表面沉積第一層超高折射率的Si3N4薄膜；B：第一步沉積后，再沉積第二層高折射率的Si3N4薄膜；C：第二步沉積后，再沉積第三層低折射率的Si3N4薄膜；D：第三步沉積后，再沉積第四層SiO2薄膜。即可制備出所需性能的SiO2\Si3N4組合膜系。本發(fā)明的有益效果是降低電池片表面反射率，提高電池片轉(zhuǎn)換效率，又能達(dá)到組件抗PID效果，從而延長組件使用壽命。
【IPC分類】H01L31/18, H01L31/0216
【公開號】CN105489697
【申請?zhí)枴緾N201410524018
【發(fā)明人】趙麗艷, 徐杰
【申請人】浙江鴻禧能源股份有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年10月8日