[發(fā)明專利]雙層氮化硅減反射膜及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310060954.7
• 申請(qǐng)日: 2013-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103117310A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴熙明;陳博;武俊喜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海艾力克新能源有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0216
• 分類號(hào): H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙層氮化硅減反射膜及其制備方法。

背景技術(shù)

光伏領(lǐng)域通常使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)沉積氮化硅薄膜，所制備的氮化硅薄膜含有Si、N、H等3種元素，通常表示為SiNx：H薄膜，它既起到表面鈍化的作用，也起到減反射的作用。實(shí)際應(yīng)用中，為了減小光學(xué)損失，往往會(huì)犧牲部分SiNx：H薄膜的鈍化效果，而使得薄膜呈現(xiàn)出較好的綜合的光電性能。因此，在滿足光學(xué)要求的前提下，應(yīng)該盡可能提高SiNx：H薄膜的表面鈍化效果。因?yàn)槎趸璞∧け鹊璞∧ぞ哂懈玫拟g化效果，所以不少人采用了SiO2/SiNx：H雙層薄膜來(lái)鈍化硅片表面，期望可以提高表面鈍化效果，進(jìn)一步提高晶體硅太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率。然而這種SiO2/SiNx：H堆積的雙層薄膜一直沒(méi)有能夠在較低的成本下獲得較好的鈍化效果，所以至今沒(méi)有被廣泛的應(yīng)用于P型晶體硅太陽(yáng)電池的大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種雙層氮化硅減反射膜及其制備方法。本發(fā)明利用管式PECVD在太陽(yáng)電池片上沉積雙層折射率和厚度均不同的SiNx：H薄膜來(lái)實(shí)現(xiàn)雙膜的效果；這種雙層SiNx：H薄膜是采用2組不同的硅烷氨氣流量比在1次沉積過(guò)程中獲得的，其下層氮化硅膜(靠近硅片)具有較高的折射率和較薄(10nm最佳)的厚度，而上層氮化硅膜具有較低的折射率和較厚的厚度。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種雙層氮化硅減反射膜，所述雙層氮化硅減反射膜由上、下兩層氮化硅膜構(gòu)成，所述下層氮化硅膜厚度為10nm～15nm，折射率為2.2～2.5，所述上層氮化硅膜厚度為70nm～75nm，折射率為2.0～2.05。

優(yōu)選地，所述雙層氮化硅減反射膜的總厚度為85nm～90nm，總折射率為2.05～2.2。

本發(fā)明還涉及一種前述的雙層氮化硅減反射膜的制備方法，所述制備方法為：取拋光單晶硅片，設(shè)定沉積溫度、沉積壓強(qiáng)和沉積功率恒定，采用PEVCD工藝在所述拋光單晶硅片的行進(jìn)方向上設(shè)定兩組氨氣與硅烷的氣流量比參數(shù)和沉積時(shí)間，制得所述雙層氮化硅減反射膜；所述氨氣與硅烷的氣流量比參數(shù)的設(shè)定是先小后大的。

優(yōu)選地，所述兩組氨氣與硅烷的氣流量比分別為(4～4.5)∶1和(8～9)∶1。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述氨氣與硅烷的氣流量比為(4～4.5)∶1時(shí)對(duì)應(yīng)的沉積時(shí)間為70～80s；所述氨氣與硅烷的氣流量比為(8～9)∶1時(shí)對(duì)應(yīng)的沉積時(shí)間為600～650s。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述硅烷的流量為800～850ml/min。

優(yōu)選地，所述沉積溫度為400～450℃，所述沉積壓強(qiáng)為1300～1800mtorr，所述沉積功率為5000～6000W。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為：

1、通過(guò)現(xiàn)有資源、在不添加其它設(shè)備等材料情況下、在同一臺(tái)設(shè)備上通過(guò)兩個(gè)工藝步驟達(dá)到制成兩層相同質(zhì)地但是不同性能參數(shù)的減反射膜、從而達(dá)到增加晶體硅表面鈍化效果、減少晶硅表面的太陽(yáng)光反射效果、增加硅片對(duì)長(zhǎng)短波的吸收、提高效率；

2、通過(guò)對(duì)兩組氨氣與硅烷的氣流量比參數(shù)和沉積時(shí)間的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得制得上、下氮化硅的厚度和折射率為最優(yōu)范圍，從而增加晶體硅表面鈍化效果的同時(shí)，最大程度地減少晶硅表面的太陽(yáng)光反射效果。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的雙層氮化硅減反射膜的制備工藝，具體如下：

選取P型(100)拋光單晶硅片，PEVCD射頻頻率13.56MHz，電壓1080V，真空度165Pa，以氮?dú)庀♂尩墓柰?體積分?jǐn)?shù)2.5％，硅烷流量為800ml/min)和純氨氣為反應(yīng)氣體；設(shè)定沉積溫度恒定為400℃、沉積壓強(qiáng)恒定為1300mtorr、沉積功率恒定為5000W，采用PEVCD工藝在所述拋光單晶硅片的行進(jìn)方向上依次設(shè)定氨氣與硅烷的氣流量比為4∶1，對(duì)應(yīng)沉積時(shí)間80s，以及氨氣與硅烷的氣流量比為8∶1，對(duì)應(yīng)沉積時(shí)間650s，制得本實(shí)施例的雙層氮化硅減反射膜；