[發明專利]一種晶體硅太陽能電池多層氮化硅減反射膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201110301555.6
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102339872A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 郭進;劉文峰;任哲;劉海平;羅亮
• 申請（專利權）人: 湖南紅太陽新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/18;C23C16/34
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

1.一種晶體硅太陽能電池多層氮化硅減反射膜，其特征是，包括淀積在硅基襯底(1)上的至少三層氮化硅薄膜，所述各層氮化硅薄膜的折射率從下至上呈依次減小，且各層氮化硅薄膜的厚度從下至上呈依次增大。

2.根據權利要求1所述的晶體硅太陽能電池多層氮化硅減反射膜，其特征是，所述氮化硅薄膜共三層，包括淀積在硅基襯底(1)表面的折射率為2.15～2.35的致密層氮化硅薄膜(2)，淀積在致密層氮化硅薄膜(2)上的折射率為2.0～2.2的中間層氮化硅薄膜(3)，淀積在中間層氮化硅薄膜(3)上的折射率為1.85～2.05的疏松層氮化硅薄膜(4)；所述致密層氮化硅薄膜(2)厚度為5nm～10nm，所述中間層氮化硅薄膜(3)厚度為20nm～30nm，所述疏松層氮化硅薄膜(4)厚度為40nm～60nm。

3.根據權利要求1或2所述的晶體硅太陽能電池多層氮化硅減反射膜，其特征是，所述硅基襯底(1)選自單晶襯底、多晶襯底、準單晶襯底中的一種。

4.一種如權利要求1～3之一所述晶體硅太陽能電池多層氮化硅減反射膜的制備方法，其特征是，包括如下步驟：

1)、清洗硅基襯底(1)，保證其表面干凈無水漬；

2)、將清洗后的硅基襯底(1)插入石墨舟后，放入PECVD設備真空室內，抽真空，并升溫至350℃～500℃；

3)、當PECVD設備真空室真空達到5Pa～20Pa，保持350℃～500℃溫度100s～300s后，在PECVD設備真空室通入3000～6000ml/min的NH₃，使真空室的壓力保持在160Pa～240Pa，保持恒壓50s～300s后，保持NH₃的流量為3000ml/min～6000ml/min，將高頻電源功率設置為1500W～5000W，開啟高頻電源；

4)在PECVD設備真空室內通入流量500ml/min～900ml/min的SiH₄氣體和1500ml/min～3500ml/min的NH₃氣體，設置高頻電源功率為1500W～5000W并開啟，硅基襯底(1)在PECVD設備真空室內放電20s～70s后停止高頻放電，切斷NH₃氣體通入，將PECVD設備真空室內殘余氣體抽干凈，再充入氮氣后抽空，得到一層氮化硅薄膜；

5)重復步驟4)，但通入的SiH₄氣體流量較步驟4)小，通入NH₃氣體流量較步驟4)大，高頻放電時間較步驟4)長，得到第二層氮化硅薄膜；

6)重復步驟5)，但通入的SiH₄氣體流量較步驟5)小，通入NH₃氣體流量較步驟5)大，高頻放電時間較步驟5)長，得到第三層氮化硅薄膜；

7)、按照后一步驟相對于前一步驟通入的SiH₄氣體流量變小、通入NH₃氣體流量變大、高頻放電時間增長的規律，得到相應層的氮化硅薄膜。

5.根據權利要求4所述晶體硅太陽能電池多層氮化硅減反射膜的制備方法，其特征是，所述氮化硅薄膜為三層，三層氮化硅薄膜的制備包括如下步驟：

1)、淀積致密層氮化硅膜：在PECVD設備真空室內通入流量500ml/min～900ml/min的SiH₄氣體和1500ml/min～3500ml/min的NH₃氣體，設置高頻電源功率為1500W～5000W并開啟，硅基襯底(1)在PECVD設備真空室內放電20～70s后停止高頻放電，切斷氣體通入，將PECVD設備真空室內殘余氣體抽干凈，再充入氮氣后抽空，得到致密層氮化硅薄膜，其折射率為2.15～2.35，厚度為5～10nm；

2)、淀積中間層氮化硅薄膜：在PECVD設備真空室內通入流量400ml/min～800ml/min的SiH₄氣體和2000～4000ml/min的NH₃氣體，設置高頻電源功率為1500W～5000W并開啟，硅基襯底(1)在PECVD設備真空室內放電100～300s后停止高頻放電，切斷氣體通入，將PECVD設備真空室內殘余氣體抽干凈，再充入氮氣后抽空，得到中間層氮化硅薄膜，其折射率為2.0～2.2，厚度為20～30nm。

3)、淀積疏松層氮化硅膜：在PECVD設備真空室內通入流量300～600ml/min的SiH₄氣體和3000～5000ml/min的NH₃氣體，設置高頻電源功率為1500W～5000W并開啟，硅基襯底(1)在PECVD設備真空室內放電300～500s后停止高頻放電，切斷氣體通入，將PECVD設備真空室內殘余氣體抽干凈，再充入氮氣后抽空，得到疏松層氮化硅薄膜，其折射率為1.85～2.05，厚度為40～60nm。