一種抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的晶體硅電池的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于晶體硅制備工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的晶體硅電 池的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 電勢(shì)誘導(dǎo)衰減又稱PID，在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，系統(tǒng)電壓可以達(dá)到1000V，一般組件的 鋁邊框都要求接地，這樣在電池片和鋁邊框之間形成了 1000V的電壓，任何材料都有一定程 度的導(dǎo)電性，濕度大的環(huán)境下導(dǎo)電性會(huì)增加，會(huì)有漏電流通過(guò)電池片、在封裝材料、玻璃、背 板鋁邊框流過(guò)，如果在內(nèi)部電路和鋁邊框之間形成高電壓，漏電流將會(huì)達(dá)到微安和毫安級(jí) 另IJ，該效應(yīng)使得電池片表面鈍化和形成漏電回路，導(dǎo)致填充因子、開(kāi)路電壓、短路電流降低， 使組件性能低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，電勢(shì)誘導(dǎo)衰減可以使組件功率下降20%以上。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，一般通過(guò)提高氮化硅折射率和在硅基體1和氮化硅3之間制作一層氧 化硅2來(lái)降低電勢(shì)誘導(dǎo)衰減，如圖1中所示，目前一般會(huì)利用PEVCD工藝來(lái)提高氮化硅薄膜的 折射率，但氮化娃薄膜的高折射率，會(huì)對(duì)太陽(yáng)能電池效率造成影響；制作氧化娃層一般會(huì)選 擇臭氧氧化工藝，但這樣設(shè)計(jì)制成的氧化硅層，其致密性有待提高，厚度約為1~2nm，且分 布相對(duì)不均勻，氧化效果穩(wěn)定性較差、會(huì)對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)造成一定的影響。
[0004] 因此，需要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中氧化硅和氮化硅的制備工藝進(jìn)行改進(jìn)，提供一種抗電勢(shì) 誘導(dǎo)衰減的晶體硅電池的制備工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的晶體硅電池的制備工藝，該工藝制 成的二氧化硅薄膜均勻、致密，氧化效果好，可以提高抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的性能，制成的氮化 硅薄膜為多層結(jié)構(gòu)，底層膜折射率較高，上層膜折射率相對(duì)較低，可有效提高抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰 減，且不會(huì)影響薄膜的鈍化效果。
[0006] 本發(fā)明的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：上述抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的晶體硅 電池的制備工藝，包括以下步驟：
[0007] (1)選取硅基底，預(yù)處理后置于鍍膜設(shè)備中，先通入氮?dú)獬ルs質(zhì)氣體，再通入氧 氣，調(diào)節(jié)溫度為200~600 °C，使氧氣與硅基底反應(yīng)10~1800s，在硅基底表面形成一層二氧 化硅層，接著通入氮?dú)獬ザ嘤嘌鯕猓?br>[0008] (2)待除去鍍膜設(shè)備內(nèi)的氧氣后，通入氨氣和硅烷氣體，調(diào)整溫度為300~500°C， 并通過(guò)調(diào)整氨氣和硅烷氣體二者的比例關(guān)系，在二氧化硅層表面制作兩層氮化硅薄膜。
[0009] 在上述抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的晶體硅電池的制備工藝中：
[0010] 進(jìn)一步的，步驟（1)中選取硅基底，預(yù)處理后置于鍍膜設(shè)備中，先通入氮?dú)獬ルs 質(zhì)氣體，再通入氧氣，調(diào)節(jié)溫度為200~600°C，使氧氣與硅基底反應(yīng)10~600s，在硅基底表 面形成一層二氧化硅層，接著通入氮?dú)獬ザ嘤嘌鯕狻?br>[0011]步驟(1)中二氧化娃層的厚度為2~30nm，較佳為I Onm 〇
[0012] 進(jìn)一步的，步驟（1)中調(diào)節(jié)溫度為300~500°C，使氧氣與硅基底反應(yīng)30~500s。較 佳為50~200s。
[0013] 步驟(1)中所述的預(yù)處理包括清洗和制絨。
[0014] 步驟(2)中兩層氮化硅薄膜包括底層膜和設(shè)于底層膜上的上層膜，其中底層膜設(shè) 于二氧化硅層表面。
[0015] 步驟(2)中調(diào)整氨氣和硅烷氣體二者的流量比優(yōu)選為700~900:3000~4000,運(yùn)行 時(shí)間優(yōu)選為2~8min時(shí)，制得底層膜。
[0016] 更佳的，步驟(2)中調(diào)整氨氣和硅烷氣體二者的流量比為770~820:3300~3900， 運(yùn)行時(shí)間為3~5min時(shí)，制得底層膜。
[0017] 步驟(2)中調(diào)整氨氣和硅烷氣體二者的流量比優(yōu)選為750~850:5000~6000,運(yùn)行 時(shí)間優(yōu)選為5~12min時(shí)，制得上層膜。
[0018] 更佳的，步驟(2)中調(diào)整氨氣和硅烷氣體二者的流量比為810~820:5500~6000， 運(yùn)行時(shí)間為6~9min時(shí)，制得上層膜。
[0019] 所述底層膜的折射率優(yōu)選為2.10~2.40,厚度優(yōu)選為20~50nm，所述上層膜的折 射率優(yōu)選為2.00~2.10，厚度優(yōu)選為30~80nmnm，所述底層膜和上層膜的厚度疊加優(yōu)選為 60~IOOnm 0
[0020] 更佳的，所述底層膜的折射率為2.20~2.30,厚度為20~50nm，所述上層膜的折射 率為2 · 00~2 · 10，厚度為30~60nm，所述底層膜和上層膜的厚度疊加為60~IOOnm0
[0021] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0022] (1)采用本發(fā)明中的工藝制成的二氧化硅層，均勻、致密，氧化效果好，致密的二氧 化硅膜可有效阻隔鈉離子的流動(dòng)，可以提高抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的性能，且對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)沒(méi)有 影響；
[0023] (2)采用本發(fā)明中的工藝制成的氮化硅層為兩層薄膜，底層膜折射率較高，上層折 射率相對(duì)較低，可有效提高抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減，不會(huì)影響薄膜的鈍化效果；
[0024] (3)采用本發(fā)明中的工藝制成的晶硅電池通過(guò)封裝材料組裝成組件可有效抗電勢(shì) 誘導(dǎo)衰減。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中在硅基體1和氮化硅3之間制作一層氧化硅2來(lái)降低電勢(shì)誘導(dǎo)衰 減的示意圖；
[0026] 圖2是本發(fā)明中抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的晶體硅電池的制備工藝的流程圖；
[0027]圖3實(shí)施例1中15個(gè)鍍膜機(jī)臺(tái)鍍膜后的晶硅電池片制作成的組件按照電勢(shì)誘導(dǎo)衰 減雙85實(shí)驗(yàn)條件測(cè)試的功率損失情況；
[0028] 圖4是實(shí)施例1中采用本發(fā)明中的鍍膜工藝和常規(guī)鍍膜工藝制得的組件少子壽命 情況。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0030] 除非有特意說(shuō)明，本發(fā)明中所有的原料均為市售產(chǎn)品。
[0031] 實(shí)施例1
[0032] 本實(shí)施例提供的抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的晶體硅電池的制備工藝，包括以下步驟：
[0033] (1)如圖2中所示，在鍍膜機(jī)臺(tái)（常規(guī)鍍膜設(shè)備，不同之處在于增設(shè)一個(gè)氧氣進(jìn)入通 道和一個(gè)氮?dú)膺M(jìn)入通道）中，通入足夠的保護(hù)氣體氮?dú)釴 2,去除其他多余氣體之后（如未反 應(yīng)完的硅烷、氨氣等），通入氧氣O2與硅基底400°C，反應(yīng)600s，在硅基底表面形成一層二氧 化硅層，厚度根據(jù)實(shí)際需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整設(shè)定，本實(shí)施例二氧化硅層厚度為20nm，之后再 充入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，去除多余氧氣；
[0034] (2)再充入NH3和SiH4,調(diào)整鍍膜設(shè)備腔體內(nèi)部溫度為400°C，通過(guò)調(diào)整氨氣和硅烷 氣體的比例，制得底層膜氨氣與硅烷的流量比為770: 3300，工藝運(yùn)行時(shí)間約為3分20秒，制 得上層膜氨氣與硅烷流量比為750:6000，工藝運(yùn)行時(shí)間約為7分55秒，制得底層膜折射率約 為2 · 30，厚度約為26nm，上層膜折射率約為2 · 04，膜厚約為55nm〇
[0035]通過(guò)進(jìn)行電勢(shì)誘導(dǎo)衰減實(shí)驗(yàn)對(duì)比，使用該改進(jìn)技術(shù)之后的晶