[發(fā)明專(zhuān)利]太陽(yáng)能電池板的多晶硅薄膜制備方法

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• 申請(qǐng)日: 2017-06-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108987526A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張進(jìn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇拓正茂源新能源有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/18
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能電池板的多晶硅薄膜制備方法，所述的方法包括以下步驟：利用瞬間激光脈沖產(chǎn)生的高能量入射到非晶硅薄膜表面，僅在薄膜表層100nm厚的深度產(chǎn)生熱能效應(yīng)，使非晶硅薄膜在瞬間達(dá)到不低于1000℃，從而實(shí)現(xiàn)非晶硅薄膜向多晶硅薄膜的轉(zhuǎn)變。本發(fā)明的制備方法可以采用玻璃基板作為襯底，既實(shí)現(xiàn)了p?Si薄膜的制備，又能滿(mǎn)足LCD及OEL對(duì)透明襯底的要求。主要優(yōu)點(diǎn)為脈沖寬度短(15～50ns)，襯底發(fā)熱小。通過(guò)選擇還可獲得混合晶化，即多晶硅和非晶硅的混合體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低溫多晶硅技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽(yáng)能電池板的多晶硅薄膜制備方法。

背景技術(shù)

多晶硅，是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過(guò)冷條件下凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核，如這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來(lái)，就結(jié)晶成多晶硅。利用價(jià)值：從目前國(guó)際太陽(yáng)電池的發(fā)展過(guò)程可以看出其發(fā)展趨勢(shì)為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。

多晶硅的生產(chǎn)技術(shù)主要為改良西門(mén)子法和硅烷法。西門(mén)子法通過(guò)氣相沉積的方式生產(chǎn)柱狀多晶硅，為了提高原料利用率和環(huán)境友好，在前者的基礎(chǔ)上采用了閉環(huán)式生產(chǎn)工藝即改良西門(mén)子法。該工藝將工業(yè)硅粉與HCl反應(yīng)，加工成SiHCl₃ ，再讓SiHCl₃在H₂氣氛的還原爐中還原沉積得到多晶硅。還原爐排出的尾氣H₂、SiHCl₃、SiCl₄、SiH₂Cl₂ 和HCl經(jīng)過(guò)分離后再循環(huán)利用。硅烷法是將硅烷通入以多晶硅晶種作為流化顆粒的流化床中，使硅烷裂解并在晶種上沉積，從而得到顆粒狀多晶硅。改良西門(mén)子法和硅烷法主要生產(chǎn)電子級(jí)晶體硅，也可以生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。現(xiàn)有的多晶硅薄膜制備中大多無(wú)法采用玻璃基板作為襯底，成本高，且結(jié)晶過(guò)程中隨機(jī)程度較高，工藝過(guò)程和結(jié)果人工可控程度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種太陽(yáng)能電池板的多晶硅薄膜制備方法。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種太陽(yáng)能電池板的多晶硅薄膜制備方法，所述的方法包括以下步驟：

利用瞬間激光脈沖產(chǎn)生的高能量入射到非晶硅薄膜表面，僅在薄膜表層100nm厚的深度產(chǎn)生熱能效應(yīng)，使非晶硅薄膜在瞬間達(dá)到不低于1000℃，從而實(shí)現(xiàn)非晶硅薄膜向多晶硅薄膜的轉(zhuǎn)變。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的瞬間激光脈沖是激光脈沖的15～50ns 激光脈沖產(chǎn)生的能量，所述激光脈沖的15～50ns 激光脈沖產(chǎn)生的能量被非晶硅薄膜吸收并轉(zhuǎn)化為相變能。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的非晶硅薄膜的襯底采用玻璃基板作為襯底。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的制備方法可以采用玻璃基板作為襯底，既實(shí)現(xiàn)了p-Si薄膜的制備，又能滿(mǎn)足LCD及OEL對(duì)透明襯底的要求。其主要優(yōu)點(diǎn)為脈沖寬度短(15～50ns )，襯底發(fā)熱小。通過(guò)選擇還可獲得混合晶化，即多晶硅和非晶硅的混合體。本發(fā)明方法制備的多晶硅薄膜晶粒大、空間選擇性好，摻雜效率高、晶內(nèi)缺陷少、電學(xué)特性好、遷移率高達(dá)到400cm²/v.s。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。