[發(fā)明專(zhuān)利]一種晶體硅太陽(yáng)能電池氮化硅減反射膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410572091.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104332505A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅強(qiáng);董道宴;張崇超;劉代軍;陳紅玉;匡英;汪雙
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 九州方園新能源股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/0216
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/0216;H01L31/18;B32B5/14;B32B9/00;C23C16/34;C23C16/503;C23C16/52
• 代理公司: 宜昌市三峽專(zhuān)利事務(wù)所 42103
• 代理人: 蔣悅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種晶體太陽(yáng)能電池多層交錯(cuò)漸變形氮化硅減反射膜，有良好的表面鈍化效果及增透效果，可以提高太陽(yáng)能電池的光電載流子數(shù)量最終提高及轉(zhuǎn)換效率。屬于晶體硅太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)工藝包括：制絨、擴(kuò)散、刻蝕、去PSG、鍍減反射膜、絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)。其中鍍減反射膜是減少太陽(yáng)光反射和晶片表面鈍化提高少子壽命的重要環(huán)節(jié)。目前主流的太陽(yáng)能電池鍍膜工藝為單層鍍膜或者雙層膜，也有部分鍍多層膜的技術(shù)方法，如專(zhuān)利201210401694.0工藝特殊氣體較多其工藝過(guò)程較復(fù)雜制造成本較高并不能大規(guī)模實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，且膜層設(shè)計(jì)達(dá)不到最優(yōu)化的減反射效率，最終的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)不到最大的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過(guò)PECVD設(shè)備制備一種晶體硅太陽(yáng)能電池五層交錯(cuò)連續(xù)變化的氮化硅減反射膜，所述減反射膜包括沉積在硅晶體表面五層折射率和膜不等的氮化硅薄膜，各層厚度至下（硅基層表面為最下）而上先厚再薄逐漸交錯(cuò)變厚，折射率至下而上先小后大逐漸交錯(cuò)減小。目的在于增加膜層對(duì)光的透射率，提高太陽(yáng)能電池片的光生載流子，最終提高光電轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明提供一種晶體硅太陽(yáng)能電池氮化硅減反射膜，所述減反射膜包括沉積在硅晶體表面的至少4層折射率和膜厚不等的氮化硅薄膜，各層厚度至下而上先厚再薄逐漸交替變厚?，折射率至下而上先小后大逐漸交錯(cuò)減小。

所述的減反射膜包括沉積在硅晶體表面5層折射率和膜厚不等的氮化硅薄膜，最底層為硅片基層，折射率為2.0-.205；第二層折射率為2.2-2.35；第三層折射率為1.9-1.95；第四層折射率為2.1-2.2；第5層折射率為1.8-1.9。

為了達(dá)到上述目的本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種采用管式PECVD制備太陽(yáng)能電池的折射率和膜厚交替變化的氮化硅減反射膜。包括選取晶體硅片，對(duì)硅片進(jìn)行制絨和擴(kuò)散及去磷硅玻璃工序，還包括利用PECVD設(shè)備在晶硅片上鍍上五層折射率高低交替和膜的厚薄交替減反射膜。具體步驟如下：

1）、本發(fā)明所述首先清洗磷擴(kuò)散后硅基襯底保證表面硅片表面疏水性良好及干凈無(wú)水漬。

2）、將清洗好的硅基片按常規(guī)方法插入石墨舟，放入PECVD設(shè)備石英管內(nèi)，抽真空并升溫至400℃－500℃，恒溫300S－500S。

3）、本發(fā)明所述的鈍化步驟為：當(dāng)設(shè)備抽真空到10?mttor以下后，等恒溫時(shí)間達(dá)到要求及往PECVD設(shè)備真空管內(nèi)通入4000?SCCM至7000?SCCM的NH₃，并使真空管內(nèi)的壓強(qiáng)保持在1500?mttor至2000?mttor，保持恒壓1至2分鐘將高頻電源功率設(shè)置為4000W－7000W，開(kāi)啟高頻電源，同時(shí)保持NH₃的流量不變，時(shí)間120S至300S。該步驟目的在于起良好鈍化基片表面，減少表面懸掛鍵。

4）、所述步驟3完畢后，斷開(kāi)高頻電源，在真空管內(nèi)通入300?SCCM－600?SCCM的SiH₄氣體和2500?SCCM至5000?SCCM的N₂氣體，并保持恒壓在1800?mttor－2400?mttor，時(shí)間保持60S，然后高頻設(shè)置為7000W至9500W并啟，沉積時(shí)間為90S－150S后斷開(kāi)SiH₄氣體和N₂氣體，關(guān)閉高頻電源。

上述步驟所述得到太陽(yáng)能電池片第一層減反射膜（附圖A），其特證在于：SiH₄和N₂的比值控制在1：8，膜厚保持在15±2nm，折射率在2.0至2.05。

5)、所述步驟4完畢后，在真空管內(nèi)通入NH₃氣體1800SCCM－3000?SCCM和SiH₄氣體600?SCCM－900?SCCM保持恒壓在1600?mttor－2200?mttor，時(shí)間保持60S，然后高頻設(shè)置為4000W－6000W并開(kāi)啟，沉積時(shí)間為40－60秒后斷開(kāi)兩種特氣和高頻電源。

上述步驟所述得到太陽(yáng)能電池片第二層減反射膜（附圖B），其特證在于：SiH4和NH3的比值為1?：3－3.5，膜厚保持在4－6?nm，折射率控制在2.2－2.35。