[發(fā)明專利]降低繞鍍的原子層沉積制備方法及太陽(yáng)能電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011079857.9
• 申請(qǐng)日: 2020-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112251733B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于琨;劉長(zhǎng)明;張昕宇;金浩;高貝貝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江晶科能源有限公司;晶科能源股份有限公司
• 主分類號(hào): C23C16/455
• 分類號(hào): C23C16/455;C23C16/52;H01L31/042;H01L31/18
• 代理公司: 北京匯思誠(chéng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11444
• 代理人: 錢(qián)嫻靜

本申請(qǐng)?zhí)峁┝私档屠@鍍的原子層沉積制備方法及太陽(yáng)能電池，其中，方法包括以下步驟：(1)將基片置于原子層沉積反應(yīng)器的反應(yīng)腔內(nèi)，加熱反應(yīng)腔內(nèi)的基片；(2)將載氣與反應(yīng)源氣體混合后通入反應(yīng)腔內(nèi)，反應(yīng)源氣體吸附于基片表面；(3)在預(yù)設(shè)的電離激發(fā)作用下，反應(yīng)腔內(nèi)生成等離子體，等離子體與吸附于基片表面的反應(yīng)源氣體反應(yīng)，使得基片表面沉積單層或多層原子層；(4)利用惰性氣體沖洗基片表面的反應(yīng)副產(chǎn)物及雜質(zhì)后，將反應(yīng)腔抽至30Pa～140Pa；以及重復(fù)循環(huán)(2)～(4)多次，控制反應(yīng)腔內(nèi)的壓力隨著循環(huán)次數(shù)的增加逐步增加。本申請(qǐng)的技術(shù)方案，在原子層沉積制備過(guò)程中，抑制基片背面的繞鍍現(xiàn)象，進(jìn)而提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及光伏電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及降低繞鍍的原子層沉積制備方法及太陽(yáng)能電池。

背景技術(shù)

原子層沉積工藝是將反應(yīng)氣體順序地引入到放置了基片的真空反應(yīng)腔體中，并吸附在基片表面上，抽氣完成后反應(yīng)腔內(nèi)的壓力極低接近真空，基片表面吸附的氣體極薄，脈沖條件下反應(yīng)源氣體被電離，隨后形成沉積層。反應(yīng)腔內(nèi)的多次進(jìn)氣抽氣周期性的壓力波動(dòng)，容易影響基片和石墨舟的貼合程度，導(dǎo)致反應(yīng)源氣體進(jìn)入石墨舟與基片之間的鏤空，在預(yù)設(shè)條件下沉積在基片背面形成局部鍍膜，產(chǎn)生繞鍍現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)岢隽私档屠@鍍的原子層沉積制備方法及太陽(yáng)能電池，在原子層沉積制備過(guò)程中，抑制基片背面的繞鍍現(xiàn)象。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N降低繞鍍的原子層沉積制備方法，包括以下步驟：

(1)將基片置于原子層沉積反應(yīng)器的反應(yīng)腔內(nèi)，加熱所述反應(yīng)腔內(nèi)的所述基片；

(2)將載氣與反應(yīng)源氣體混合后通入所述反應(yīng)腔內(nèi)，所述反應(yīng)源氣體吸附于基片表面；

(3)在預(yù)設(shè)的電離激發(fā)作用下，所述反應(yīng)腔內(nèi)生成等離子體，所述等離子體與吸附于基片表面的反應(yīng)源氣體反應(yīng)，使得所述基片表面沉積單層或多層原子層；

(4)往所述反應(yīng)腔內(nèi)脈沖通入惰性氣體，利用所述惰性氣體沖洗所述基片表面的反應(yīng)副產(chǎn)物及雜質(zhì)后，將所述反應(yīng)腔抽至30Pa～140Pa；以及重復(fù)循環(huán)(2)～(4)多次，得到預(yù)設(shè)厚度的膜層，控制所述反應(yīng)腔內(nèi)的壓力隨著循環(huán)次數(shù)的增加逐步增加，使得所述基片正面的第一壓力大于所述基片背面的第二壓力。

在一種可行的實(shí)施方式中，隨重復(fù)循環(huán)的次數(shù)，反應(yīng)腔內(nèi)的壓力采用變壓方式逐步增加，每次壓力調(diào)整的幅度≤20Pa。

在一種可行的實(shí)施方式中，所述反應(yīng)腔內(nèi)的壓力的單次調(diào)整的幅度為10Pa。

在一種可行的實(shí)施方式中，所述反應(yīng)腔內(nèi)的壓力可以采用線性方式或者離散方式進(jìn)行逐步增加。

在一種可行的實(shí)施方式中，所述反應(yīng)源氣體包括三甲基鋁、硅烷、二氧化鉿、四氯化鉿、四(甲乙胺基)鉿、含烯基二氯化鋯、氧化鋯、氧氣、笑氣、氨氣、臭氧中的至少一種。

在一種可行的實(shí)施方式中，所述載氣為惰性氣體，其中，所述反應(yīng)源氣體的體積占比為60％～90％，所述惰性氣體的體積占比為10％～40％。

在一種可行的實(shí)施方式中，所述惰性氣體包括氬氣、氮?dú)狻⒑狻⒛蕷庵械闹辽僖环N。

在一種可行的實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)的電離激發(fā)作用由等離子脈沖源產(chǎn)生，等離子脈沖源的頻率在40KHz～500KHz，等離子脈沖源的脈沖時(shí)長(zhǎng)為10ms～300ms。

在一種可行的實(shí)施方式中，所述反應(yīng)腔內(nèi)的溫度為150℃～350℃。

第二方面，本申請(qǐng)還提供一種太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池包括由上至下依次排布的正面電極、正面鈍化層、第一電介質(zhì)層、N型或P型發(fā)射極、硅基片、第二電介質(zhì)層、N型或P型摻雜層、背面鈍化層、背面電極；所述正面鈍化層、所述第一電介質(zhì)層、所述第二電介質(zhì)層、所述背面鈍化層中的至少一個(gè)根據(jù)上述的降低繞鍍的原子層沉積制備方法制得。