異質(zhì)結太陽能電池pecvd工藝受硼污染解決方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及異質(zhì)結薄膜太陽能電池領域，尤其涉及一種異質(zhì)結太陽能電池PECVD工藝受硼污染解決方法。
【背景技術】
[0002]薄膜/晶硅異質(zhì)結(HIT)屬于第三代高效太陽能電池技術，是一種利用晶體硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太陽能電池，其制造方法為利用PECVD在表面織構化后的基片的正面沉積很薄的本征非晶硅薄膜和P型非晶硅薄膜，然后在基片的背面沉積薄的本征非晶硅薄膜和η型非晶硅薄膜；利用濺射技術在電池的兩面沉積透明氧化物導電薄膜，用絲網(wǎng)印刷的方法在透明氧化物導電薄膜上制作Ag電極。它結合了第一代單晶硅與第二代硅薄膜的優(yōu)勢，具有轉換效率高、溫度系數(shù)低等特點，有著巨大的市場前景，將引領整個硅基太陽能電池的方向。
[0003]在異質(zhì)結太陽能電池生產(chǎn)中，硼是一種非?；顫娗椅：π詷O大的元素，特別是在與石圭片表面密切相關的PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n)工藝段中，在覆完P摻雜層工藝后，腔體、托盤表面都會存在較多的硼殘留，即P層工藝后殘留的非晶硅內(nèi)會含有硼，這些硼會從非晶硅中析出，從而影響到后面的I工藝。而現(xiàn)在市場上的異質(zhì)結太陽能電池PECVD設備只是參照了薄膜太陽能電池PECVD設備，為了避免硼的交叉污染，或者在P層工藝結束后，用NF3(三氟化氮)或者用傳統(tǒng)的濕法方式將腔體進行清洗，保證后面的I/N工藝；或者直接將I/P/N三個工藝腔完全分開。在生產(chǎn)上，為了結合異質(zhì)結太陽能電池的雙面鍍膜特點，尋求工藝搭配的優(yōu)化和產(chǎn)能的最大化，基本上都采用1-P+1-N或1-N+1-P流程，雖然I/P/N腔體都分開了，但1-P工藝共享一個托盤，1-N工藝共享另一個托盤。
[0004]異質(zhì)結太陽能電池PECVD設備腔體覆完P層膜后，用傳統(tǒng)的NF3清洗，無法將腔體的硼完全清洗干凈，如果用此腔體再去完成I層非晶鈍化層工藝，將會嚴重降低鈍化層的鈍化效果，直接影響少子壽命以及異質(zhì)結太陽能電池效率。對于薄膜太陽能電池來說I層厚度有幾百納米，硼污染對其造成的影響可以適度容忍，但是異質(zhì)結太陽能電池的I層厚度僅5納米左右，故，硼污染對I層工藝造成的影響會嚴重降低異質(zhì)結太陽能電池的性能效率。如果對受硼污染的腔體進行濕法清洗，雖然可以達到理想的清洗效果，但需要設備降溫，清洗完成后，又需要升溫恢復，占用時間較長，不利于產(chǎn)業(yè)化的應用。
[0005]工藝上I/P/N腔體的完全分開，雖然可以避免腔體問的交叉污染，但托盤的共享，特別是1-P托盤的共享，托盤表面的硼殘留，易在后續(xù)I層工藝時，揮發(fā)至I層工藝腔體，弓丨起污染，同樣影響I層鈍化效果。如果每次進入不同腔體，更換不同托盤，拿取硅片需要占用大量時問，不利于規(guī)模化生產(chǎn)。
[0006]同時，在現(xiàn)有的異質(zhì)結太陽能電池產(chǎn)線上托盤都是循環(huán)使用，需要較長的時間才會重新清理，托盤表面硼污染的存在，對不同批次電池的工藝穩(wěn)定性也會產(chǎn)生影響。
[0007]鑒于上述問題，我們有必要對現(xiàn)有技術進行改進，以克服以上技術缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種可以迅速去除循環(huán)用具表面硼殘留的異質(zhì)結太陽能電池PECVD工藝受硼污染解決方法，所述方法包括異質(zhì)結太陽能電池PECVD設備，所述異質(zhì)結太陽能電池PECVD設備對硅片進行I層工藝、N層工藝和P層工藝，所述異質(zhì)結太陽能電池PECVD設備包括用以在所述P層工藝與后續(xù)I層工藝之間共用的循環(huán)用具，在P層工藝之后增加水蒸氣處理工藝用以在I層工藝之前除去所述循環(huán)用具表面的硼殘留。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述水蒸氣處理工藝的工藝壓力為0.l_5mbar,工藝時間為 1-300S。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述異質(zhì)結太陽能電池PECVD設備包括單一 PECVD腔體及所述PECVD腔體內(nèi)用以承托硅片的托盤，所述I層工藝、N層工藝和P層工藝在所述共同的單一 PECVD腔體內(nèi)進行，所述循環(huán)用具為所述PECVD腔體，在P層工藝之后進行所述水蒸氣處理工藝用以在I層工藝之前除去所述PECVD腔體表面的硼殘留。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述水蒸氣處理工藝還包括前期的用以去除循環(huán)用具表面硅殘留的NF3清洗工藝及用以去除循環(huán)用具表面在所述NF3清洗工藝后的氟殘留物的H2等離子體處理工藝。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述方法包括:
[0013]步驟一:對娃片一面進行I層工藝；
[0014]步驟—:對娃片另一面進彳丁 I層工藝；
[0015]步驟三:在I層上進行N層工藝或P層工藝；
[0016]步驟四:在硅片另一面的I層上進行異質(zhì)結太陽能電池所需的P層或N層工藝。
[0017]作為本發(fā)明的進一步改進，所述方法包括:
[0018]步驟一:對娃片一面進行I層工藝；
[0019]步驟二:在所述I層上進行N層或P層工藝；
[0020]步驟二:對娃片另一面進彳丁 I層工藝；
[0021]步驟四:在所述I層上進行異質(zhì)結太陽能電池所需的P層或N層工藝。
[0022]作為本發(fā)明的進一步改進，所述異質(zhì)結太陽能電池PECVD設備包括P層工藝反應腔及用以進行I層工藝的反應腔，所述P層工藝在獨立的P層工藝反應腔內(nèi)進行，所述循環(huán)用具為用以將硅片從P層工藝反應腔傳遞到用以進行I層工藝的反應腔內(nèi)的托盤，在P層工藝之后進行所述水蒸氣處理工藝用以在I層工藝之前除去所述托盤表面的硼殘留。
[0023]作為本發(fā)明的進一步改進，所述水蒸氣處理工藝在所述P層工藝反應腔內(nèi)進行，所述水蒸氣處理工藝用以除去所述硅片及托盤表面的硼殘留。
[0024]作為本發(fā)明的進一步改進，所述異質(zhì)結太陽能電池PECVD設備包括用以將硅片和托盤在完成P層工藝之后取出的出片腔，所述水蒸氣處理工藝在所述出片腔內(nèi)進行，待水蒸氣處理完成后，再使出片腔破真空，所述水蒸氣處理工藝用以除去所述硅片及托盤表面的硼殘留。
[0025]作為本發(fā)明的進一步改進，所述異質(zhì)結太陽能電池PECVD設備包括用以將硅片和托盤在完成P層工藝之后取出的出片腔及用以將硅片和托盤送入用以進行I層工藝的反應腔內(nèi)進行I層工藝的進片腔，所述出片腔與進片腔之間設有用以進行所述水蒸氣處理工藝的真空腔，所述托盤從出片腔出來后卸載硅片，然后所述托盤經(jīng)過所述真空腔進行水蒸氣處理工藝后所述托盤再裝載硅片從進片腔進入用以進行I層工藝的反應腔。
[0026]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過水蒸氣處理的工藝方法，可有效解決單一 PECVD腔體或1-P共享托盤時，P層工藝帶來的硼污染問題。即，可以迅速去除循環(huán)用具如單一 PECVD腔體內(nèi)部或者共享托盤表面的硼殘留，這樣可以提高后續(xù)硅片表面非晶硅的鈍化效果，減少載流子在硅表面的復合，提高少子壽命。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明異質(zhì)結太陽能電池PECVD工藝受硼污染解決方法第一實施方式的第一種流程示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明異質(zhì)結太陽能電池PECVD工藝受硼污染解決方法第一實施方式的第二種流程示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明異質(zhì)結太陽能電池PECVD工藝受硼污染解決方法第一實施方式的第二種流程不意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明異質(zhì)結太陽能電池PECVD工藝受硼污染解決方法第一實施方式的第四種流程示意圖；
[0031]圖5為本發(fā)明異質(zhì)結太陽能電池PECVD工藝受硼污染解決方法第二實施方式的第一種流程示意圖；
[0032]圖6為本發(fā)明異質(zhì)結太陽能電池PECVD工藝受硼污染解決方法第二實施方式的第二種流程示意圖；
[0033]圖7為本發(fā)明異質(zhì)結太陽能電池PECVD工藝受硼污染解決方法第二實施方式的第三種