[發(fā)明專利]氮化硅薄膜的沉積方法、氮化硅薄膜及PERC電池

有效

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• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN109735829B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 許爍爍;舒勇東;劉良玉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: C23C16/34
• 分類號: C23C16/34;C23C16/455;C23C16/511;H01L31/18;H01L31/0216;H01L31/068
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;黃麗

本發(fā)明公開了一種氮化硅薄膜的沉積方法、氮化硅薄膜及PERC電池。該沉積方法包括將背面沉積有氧化鋁薄膜的硅基體置于反應裝置中，先后采用第一微波源、第二微波源、第三微波源、第四微波源、第五微波源和第六微波源進行氮化硅薄膜的沉積，經(jīng)沉積工藝處理后，在氧化鋁薄膜上制備得到氮化硅薄膜。該氮化硅薄膜兼具高全反射功能和高致密性。本發(fā)明制備的氮化硅薄膜主要用作PERC電池的背面氮化硅薄膜。本發(fā)明的方法使得在不減少PERC電池轉換效率的前提下，可將氮化硅薄膜的厚度降低至75納米甚至以下，從而提高設備產(chǎn)能，擴展工藝窗口。

技術領域

本發(fā)明屬于太陽能電池片領域，涉及一種氮化硅薄膜的沉積方法、氮化硅薄膜及PERC電池，尤其涉及一種具有高致密性的PERC電池背面氮化硅薄膜的沉積方法、由該沉積方法得到的氮化硅薄膜以及含有該氮化硅薄膜的PERC電池。

背景技術

PERC電池(Passivated-Emitter and Rear Cell，鈍化發(fā)射極背面接觸電池)由于其制備工藝與當前工業(yè)化電池生產(chǎn)線有著高度兼容性，僅在原有的電池生產(chǎn)線上增加背面氧化鋁/氮化硅沉積設備和激光消融設備，使得技術導入生產(chǎn)企業(yè)的成本大幅度降低，同時轉換效率得到較大幅度的提升。

常規(guī)PERC電池生產(chǎn)中采用平板式PECVD設備進行背面氧化鋁/氮化硅鈍化膜的沉積，由于該鈍化膜中，氮化硅薄膜的致密性較差，較為疏松，導致在后續(xù)的燒結工藝中，容易被絲網(wǎng)印刷的鋁漿料所腐蝕。當?shù)璞∧さ暮穸鹊陀?10納米時，沉積的氮化硅薄膜將會被大量腐蝕，從而影響了氮化硅薄膜的鈍化效果，導致硅片的少子壽命降低，電池的轉換效率下降。一般來說，當?shù)璞∧さ暮穸刃∮?0納米時，該PERC電池的轉換效率小于21％。因此，在目前PERC電池的生產(chǎn)中，背面氮化硅薄膜的厚度一般為110納米以上，部分廠家甚至要求背面氮化硅薄膜的厚度達到195納米。這限制了設備的產(chǎn)能，同時對工藝窗口要求較高。當設備中的微波分布、氣體氛圍發(fā)生變化時，將有可能導致部分硅片的氮化硅膜厚低于90納米，此時該部分硅片的電池效率將發(fā)生大幅度的下降。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有高致密性的氮化硅薄膜的沉積方法、氮化硅薄膜以及PERC電池，使得在不減少PERC電池轉換效率的前提下，將氮化硅薄膜的厚度可降低至75納米甚至以下，從而提高設備產(chǎn)能，擴展工藝窗口。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案。

一種氮化硅薄膜的沉積方法，所述氮化硅薄膜為用于PERC電池的背面氮化硅薄膜，所述沉積方法包括以下步驟：

將背面沉積有氧化鋁薄膜的硅基體置于反應裝置中，控制壓力為0.15mbar～0.30mbar，溫度為300℃～400℃，傳送速度為180cm/min～240cm/min，先后采用第一微波源、第二微波源、第三微波源、第四微波源、第五微波源和第六微波源進行氮化硅薄膜的沉積，各微波源均設有左微波發(fā)生器和右微波發(fā)生器，各微波源的工藝參數(shù)設置如下：

采用第一微波源時，左微波功率為3200W～4200W，右微波功率為3200W～4200W，通入硅烷的流量為250sccm～300sccm，通入氨氣的速率為850sccm～950sccm；

采用第二微波源時，左微波功率為3000W～4000W，右微波功率為3000W～4000W，通入硅烷的流量為225sccm～275sccm，通入氨氣的速率為825sccm～925sccm；

采用第三微波源時，左微波功率為3000W～4000W，右微波功率為3000W～4000W，通入硅烷的流量為175sccm～275sccm，通入氨氣的速率為800sccm～900sccm；

采用第四微波源時，左微波功率為3000W～4000W，右微波功率為3000W～4000W，通入硅烷的流量為150sccm～250sccm，通入氨氣的速率為800sccm～900sccm；