管式PECVD的二次镀膜工艺优化-光伏
摘要：本文主要研究管式PECVD的二次镀膜工艺优化，通过对石墨舟使用次数与状态的实验对比分析，得出未经镀膜或者镀膜次数较少的石墨舟可以改善二次镀膜不良片的产生的结论；最终通过二次镀膜工艺改进井出有治，提升了产线的合格率与产量，保证了产线电池片半成品的质量。
多晶硅片因为制绒工艺及PECVD本身的影响会产生大量发红的片子，比例在1%-5%之间，通常为2.5%左右。如果该部分色差片全部进行去膜后返工，将会影响当班产量，且返工碎片率较高（1.5%左右），也影响了产出。
通过二次镀膜进行补镀[1,2]，可以使大部分硅片颜色达到要求，而不需要去膜返工，且已经纳入了常规生产工艺中；但是二次镀膜后部分硅片存在明显的边缘发白现象，其合格率最多在70%左右变形计林子豪，且印刷的电池片仍会有轻微的边缘发白，一定程度上影响了电池片的外观和品质。
本文主要是通过优化二次镀膜工艺来提高产线的一次合格率，且尽可能地减少对发红色差硅片去膜返工穷街乐队。针对二次镀膜片来说华业玫瑰郡二手房，产生边缘发白的原因主要是由于镀膜过程舟片边缘与中心电场差异性造成的。硅片边缘紧贴舟片电场强度大，使得硅片边缘镀膜较多，中间镀膜较少，导致了边缘色差的产生[3]。通过优化二次镀膜工艺，使得镀膜时硅片表面电场强度差异性弥补膜厚的差异性，袁维娅进而达到明显改善边缘色差的目的。
1实验
本实验采用多晶P型硅片尺寸为156.75*156.75mm魔幻风云，电阻率1-3Ω.cm，厚度为200±20m。实验采用常规的多晶硅太阳能电池生产线工艺制备多晶硅电池片。即C-Tex清洗制绒去除表面损伤层，并制备良好绒面；使用进口CT扩散炉，以液态POCl3作为扩散磷源，采用背靠背扩散方式，在硅片表面形成PN结，即在晶体内部实现P型和N型半导体的接触；RCT湿法切边、去PSG设备的目的是为了去除边缘及背面扩散N型层和硅片表面形成的磷硅玻璃。PECVD采用CT管式炉能够有效镀氮化硅薄膜，减少入射光在硅表面的反射黑金大亨，增加透射率，同时掺入H元素，降低缺陷李宝蓝，进一步保护硅片。丝网印刷是将含有金属的导电浆料透过丝网网孔压印在晶硅太阳能电池两面形成电路或电极。所有实验均采用同一湿法设备，扩散同管、PECVD同机台，丝网同一条轨印刷林知誉 。实验工艺流程图如图1所示。

扩散后的硅片用四探针测试仪测试方块电阻。烧结后的硅片用光学显微镜和激光共聚焦显微镜测量栅线高度、宽度及表面形貌；用电子天平测量湿重；Berger测试分选机测量晶硅太阳能电池的电学性能。采用EL测试机测试电池片质量。
2实验结果与分析
2.1不同石墨舟运行次数对比分析
分别使用刚饱和好的新舟烈火女警花，运行50次与120次的石墨舟（240片/舟）装载发红硅片进行二次镀膜，并对其效果进行对比中华民国颂，结果详见表1：

不同次数的石墨舟二次镀膜后，硅片中间颜色均能达到要求，但是随着石墨舟次数的增加，边缘发白情况明显加重，数据详见表1，实物如图1（b）所示。这是因为刚饱和后的石墨舟，导电性整体上是一致的，二次镀膜时薄膜分子可以均匀地沉积在硅片表面上，不会引入边缘色差。但是随着使用次数的增加，石墨片内壁与硅片接触边缘处薄膜变厚，电场反而变强，发生更多的氮化硅等离子体沉积陈亮声，从而导致边缘颜色发白的情况曹锦强 。

用未饱和石墨舟与刚饱和新舟装载发红色差片各进行二次镀膜5舟，共计1200片，其结果如下表2所示：

由表2数据可以看出，使用未经饱和的新舟与刚饱和后的石墨舟色差比例均较小（不足10%），但是用未饱和的新舟颜色更为均匀，边缘发白不明显。这是因为未饱和的石墨舟，舟片本身介电系数较低，沉积时大量的薄膜分子向石墨片上沉积，正常生产镀膜情况下谭炳照，会造成硅片边缘发红中间发白的情况。而二次镀膜时逆向应用了该效应，弱化了边缘发白现象，保证了二次镀膜的效果。
二次镀膜时间在80s左右，而饱和时间在7000s左右，因而未经饱和的石墨舟可以多次使用，而无须担心使用次数的增加会影响镀膜效果。
2.2效率对比分析
由表3中的数据可以看出，采用二次镀膜后电池片效率与生产片一致，并且略有提升叶国一，这主要是由于二次镀膜片刻蚀量较小，膜厚相同的情况下其短路电流Isc略大造成的。

3结论
经过上述三组实验的分析可以看出，石墨舟使用次数及饱和状态对边缘镀膜的影响归结为石墨舟片氮化硅介质的薄厚，石墨舟片氮化硅越薄阿信蛋蛋妹，边缘发白情况越轻微，从更深层次的理论解释，氮化硅本身为电介质，石墨舟片相当于电容两极，电介质越厚，电场强度反而越大。具体总结如下：
饱和后的新舟比运行多次的生产石墨舟二次镀膜合格率高；
未经饱和的石墨舟比饱和后的新舟二次镀膜效果更好；
二次镀膜后电池片的效率与生产片一致。
因此在进行二次镀膜工艺时，可以优先使用未饱和石墨舟或者新舟，从而降低二次镀膜片的不良率。
张波1,2 赵彩霞1 杨飞飞1 刘文超1,2 申开愉1 梁玲1,2
1. 山西省潞安太阳能科技有限责任公司2. 山西省光伏电池工程技术研究中心
来源：山西能源学院学报