CN102185012A - 镀氮化硅减反射膜的方法 - Google Patents

镀氮化硅减反射膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102185012A
CN102185012A CN2010105704830A CN201010570483A CN102185012A CN 102185012 A CN102185012 A CN 102185012A CN 2010105704830 A CN2010105704830 A CN 2010105704830A CN 201010570483 A CN201010570483 A CN 201010570483A CN 102185012 A CN102185012 A CN 102185012A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon nitride
temperature
ammonia
plating
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010105704830A
Other languages
English (en)
Inventor
钱明星
郭建东
樊选东
汪琴霞
罗军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGYIN JETION SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
JIANGYIN JETION SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGYIN JETION SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical JIANGYIN JETION SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN2010105704830A priority Critical patent/CN102185012A/zh
Publication of CN102185012A publication Critical patent/CN102185012A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种镀氮化硅减反射膜的方法，包括：向炉管充氮气，将插有硅片的石墨舟放进该炉管；保持炉内温度c1；进行压力测试，保证压力恒定；氨气吹扫及预沉积，温度为c1，氨气体积为4～5L，射频功率为2000～3000w，时间为100～200s；依次进行三次沉积，各次沉积温度依次下降预设度数c2，其他工艺参数均为：氨气流量为3500～4500sccm，硅烷流量为450～600sccm，射频功率为2000～3000w，持续时间为250～300s，占空比为5∶50，压强为180～200Pa；镀氮化硅减反射膜过程结束。本发明实施例改善氮化硅薄膜的均匀性，从而提高太阳能电池片的电性能。

Description

镀氮化硅减反射膜的方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池的生产加工技术领域，更具体地说，涉及一种镀氮化硅减反射膜的方法。
背景技术
近年来，太阳能电池片生产技术不断进步，生产成本不断降低，转换效率不断提高，使光伏发电的应用日益普及并迅猛发展，逐渐成为电力供应的重要来源。太阳能电池片是一种能力转换的光电元件，它可以在太阳光的照射下，把光能转换为电能，实现光伏发电。
太阳能电池片的生产工艺比较复杂，简单说来，目前的太阳能电池片的生产过程可以分为以下几个主要步骤：
步骤S11、表面制绒以及化学清洗硅片表面，通过化学反应在原本光滑的硅片表面形成凹凸不平的结构，以增强光的吸收；
步骤S12、扩散制结，将P型的硅片放入扩散炉内，使N型杂质原子硅片表面层，通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成PN结，使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样便形成电流，也就是使硅片具有光伏效应；
步骤S13、等离子刻蚀，去除扩散过程中在硅片边缘形成的将PN结短路的导电层；
步骤S14、PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition，等离子增强的化学蒸发沉积)，即沉积减反射膜，利用薄膜干涉原理，减少光的反射，起到钝化作用，增大电池的短路电流和输出功率，提高转换效率；
步骤S15、印刷电极，采用银浆印刷正电极和背电极，采用铝浆印刷背场，以收集电流并起到导电的作用；
步骤S16、烧结，在高温下使印刷的电极与硅片之间形成欧姆接触。
上述PECVD技术原理是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电(或者另外的发热体)使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体，气体经过一系列化学反应和等离子体反应后，在样品表面形成固态薄膜。目前的太阳能电池生产中，一般以NH3和SiH4为反应气体，反应之后形成一层深蓝色的SiNx:H薄膜，其中的SiNx(即氮化硅)起减反射作用，而H(即氢)可以起到体钝化的作用。
在实施本发明创造的过程中，发明人经过研究发现，现有沉积减反射膜技术存在改进空间，氮化硅薄膜的均匀性还可以进一步改善。
发明内容
本发明实施例提供了一种镀氮化硅减反射膜的方法，以进一步氮化硅薄膜的均匀性，从而提高太阳能电池片的电性能。
为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种镀氮化硅减反射膜的方法，包括：
向炉管充氮气，将插有硅片的石墨舟放进该炉管；
保持炉内温度c1＝455～465℃，时间至少为8分钟；
进行压力测试，保证压力恒定；
氨气吹扫及预沉积，温度为c1，氨气体积为4～5L，射频功率为2000～3000w，时间为100～200s；
依次进行三次沉积，各次沉积温度依次下降预设度数c2，其他工艺参数均为：氨气流量为3500～4500sccm，硅烷流量为450～600sccm，射频功率为2000～3000w，持续时间为250～300s，占空比为5∶50，压强为180～200Pa；
镀氮化硅减反射膜过程结束，依次进行抽真空、压力测试、循环吹扫及充氮气后，将所述石墨舟出炉。
优选的，上述方法中，所述炉管为48所管式。
优选的，上述方法中，c1具体为460℃。
优选的，上述方法中，c2具体为3-7℃。
优选的，上述方法中，c2具体为5℃。
针对现有48所管式PEVCD设备的温控性能还不够完善的现状，本发明实施例提出一种变温镀氮化硅减反射膜的方案，改善氮化硅薄膜的均匀性，从而提高太阳能电池片的电性能。
附图说明
通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为现有技术晶体硅太阳能电池的制作方法流程图；
图2为本发明实施例所提供的一种镀氮化硅减反射膜的方法的基本流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
正如背景技术所述，现在48所管式PEVCD设备的温控性能还不够完善，因此在进行沉积减反射膜工艺时，不能一直保持在设定值460℃，加热管一直加热，导致在沉积过程中温度不停的变化，而且这种变化是随机的，因此，会影响氮化硅薄膜的均匀性，进而影响太阳能电池片的转换效率。有鉴于此，本发明提供了一种解决方案，针对现有48所管式PEVCD设备的温控性能还不够完善的现状，提出一种变温镀氮化硅减反射膜的方案，该方案分三步进行，每一步沉积，温度降低一定温度，避免加热管在沉积过程中不停的加热，温度不受控制，从而改善氮化硅薄膜的均匀性，从而提高太阳能电池片的电性能。
下面通过几个实施例进行详细描述。
实施例一
参考图2，为本实施例提供的一种镀氮化硅减反射膜的方法的基本流程，包括以下步骤：
步骤S21、向炉管充氮气，将插有硅片的石墨舟放进该炉管。
步骤S22、保持炉内温度c1＝455～465℃，时间至少为8分钟。
步骤S23、进行压力测试，保证压力恒定。
步骤S24、氨气吹扫及预沉积，温度为c1。
氨气体积为4～5L，射频功率为2000～3000w，时间为100～200s。
步骤S25、第一次变温沉积，温度为c1。
氨气流量为3500～4500sccm，硅烷流量为450～600sccm，射频功率为2000～3000w，持续时间为250～300s，占空比为5∶50，压强为180～200Pa。
步骤S26、第二次变温沉积，温度为c1-c2。
氨气流量为3500～4500sccm，硅烷流量为450～600sccm，射频功率为2000～3000w，持续时间为250～300s，占空比为5∶50，压强为180～200Pa。
步骤S27、第三次变温沉积，温度为c1-2c2。
氨气流量为3500～4500sccm，硅烷流量为450～600sccm，射频功率为2000～3000w，持续时间为250～300s，占空比为5∶50，压强为180～200Pa；
步骤S28、镀氮化硅减反射膜过程结束。
依次进行抽真空、压力测试、循环吹扫及充氮气后，将所述石墨舟出炉。
其中：
所述c1＝455～465°，优选为460℃；
所述c2＝3～7℃，优选为5℃。
本实施例通过三次变温沉积，进行镀氮化硅薄膜操作，各次温度逐次有规律降低，避免温度随机变化而影响到氮化硅薄膜的均匀性，降低氮化硅薄膜出现色差的几率，提高了太阳能电池片的电性能。
本实施例所述的炉管可以是48所炉管。
下面以具体实验数据说明本发明实施例的效果。
以本实施例工艺进行48所管式PECVD后，从炉口到炉尾依次抽取5片，每一片测5个点，测试结果如表1和表2所示，其中，表1为膜厚的结果，表2为折色率的结果。
表1
表2
Figure BDA0000035792880000052
从以上数据可以看出，氮化硅薄膜的均匀性非常好，合格品的比率大幅增加。
相比而言，采用常规工艺进行PECVD步骤后，氮化硅薄膜的均匀性相对较差，表3示出了常规工艺进行PECVD和采用本发明实施例提供的工艺进行PECVD后的SiHx膜测试数据。
表3
Figure BDA0000035792880000061
从以上数据可以看出，使用本发明的氮化硅薄膜的均匀性较好，合格品的比率也大幅增加。而使用常规工艺生长的氮化硅薄膜的均匀性较差，且色差严重，周边发红的片子的比率很高，达到5.1％，每200片中就有10片硅片有不同程度的色差。
下面再进行电性能测试：采用相同的20片硅片作为原材料：P型125单晶硅片，电阻率0.5-3Ω.cm，经过常规的清洗、表面织构化、扩散、等刻去磷硅玻璃后，随机选取其中10片用本发明方案进行48所管式PECVD过程。将剩下10片按照常规工艺进行PECVD过程，之后都采用相同工艺完成后续工作。
其中，采用本发明方案进行48所管式PECVD过程具体方式请参考图2示出的流程，按照常规工艺进行PECVD过程，具体过程包括：
1)充氮气，充氮气，取舟，放舟，桨出炉。
2)开启慢抽，主抽。
3)恒温(2min)
4)恒压，进行压力测试。
5)氨气吹扫及预沉积：温度460℃、NH3体积4～5L，功率2000～3000W，时间100～200S。
6)一步沉积工艺参数为：温度460℃、氨气流量(3500～4500sccm)，硅烷流量(450～600sccm)。射频功率(2000～3000W)，时间(750～850S)，占空比5∶50，压强(180～200pa)。
7)沉积工艺结束，抽真空，压力测试，循环吹扫，充N2气，石墨舟出炉。
表4为按照现有技术进行48所管式PECVD过程并进行烧结后电池片的电性能参数，表5为按照本发明实施例进行48所管式PECVD过程并进行烧结后电池片的电性能参数。
表4
Figure BDA0000035792880000071
表5
Figure BDA0000035792880000072
由以上表4和表5中的数据可以看出，采用本发明工艺，太阳能电池片的电性能有所提高。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种镀氮化硅减反射膜的方法，其特征在于，包括：
向炉管充氮气，将插有硅片的石墨舟放进该炉管；
保持炉内温度c1＝455～465℃，时间至少为8分钟；
进行压力测试，保证压力恒定；
氨气吹扫及预沉积，温度为c1，氨气体积为4～5L，射频功率为2000～3000w，时间为100～200s；
依次进行三次沉积，各次沉积温度依次下降预设度数c2，其他工艺参数均为：氨气流量为3500～4500sccm，硅烷流量为450～600sccm，射频功率为2000～3000w，持续时间为250～300s，占空比为5∶50，压强为180～200Pa；
镀氮化硅减反射膜过程结束，依次进行抽真空、压力测试、循环吹扫及充氮气后，将所述石墨舟出炉。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炉管为48所管式。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，c1具体为460℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，c2具体为3-7℃。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，c2具体为5℃。
CN2010105704830A 2010-12-02 2010-12-02 镀氮化硅减反射膜的方法 Pending CN102185012A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105704830A CN102185012A (zh) 2010-12-02 2010-12-02 镀氮化硅减反射膜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105704830A CN102185012A (zh) 2010-12-02 2010-12-02 镀氮化硅减反射膜的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102185012A true CN102185012A (zh) 2011-09-14

Family

ID=44571147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105704830A Pending CN102185012A (zh) 2010-12-02 2010-12-02 镀氮化硅减反射膜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102185012A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102856174A (zh) * 2012-09-19 2013-01-02 英利能源（中国）有限公司 氮化硅的膜制备方法、具有氮化硅膜的太阳能电池片及其制备方法
CN102864439A (zh) * 2012-09-03 2013-01-09 东方电气集团(宜兴)迈吉太阳能科技有限公司 一种制备具有抗pid效应的减反射膜的方法
CN102899633A (zh) * 2012-09-27 2013-01-30 东方电气集团(宜兴)迈吉太阳能科技有限公司 一种选择性发射极电池掩膜的制备方法
CN103022256A (zh) * 2012-12-27 2013-04-03 中利腾晖光伏科技有限公司 晶体硅太阳能电池镀膜方法
CN103160803A (zh) * 2011-12-09 2013-06-19 浚鑫科技股份有限公司 石墨舟预处理方法
CN104319294A (zh) * 2014-11-04 2015-01-28 苏州精创光学仪器有限公司 改进的镀氮化硅减反射膜方法
CN108183149A (zh) * 2017-12-27 2018-06-19 安徽银欣新能源科技有限公司 一种太阳能电池片的生产方法
CN109360866A (zh) * 2018-09-25 2019-02-19 韩华新能源（启东）有限公司 一种三层氮化硅薄膜的制备方法
CN110670046A (zh) * 2019-10-09 2020-01-10 浙江正泰太阳能科技有限公司 一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池
CN112071928A (zh) * 2020-09-11 2020-12-11 晋能清洁能源科技股份公司 一种perc电池片的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1834288A (zh) * 2006-04-07 2006-09-20 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种低温化学气相沉积制备氮化硅薄膜的方法
CN101431121A (zh) * 2007-11-07 2009-05-13 展丰能源技术（上海）有限公司 一种太阳能电池的双层减反射膜加工方法
CN101431122A (zh) * 2008-12-05 2009-05-13 何旭梅 太阳电池减反射膜生产工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1834288A (zh) * 2006-04-07 2006-09-20 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种低温化学气相沉积制备氮化硅薄膜的方法
CN101431121A (zh) * 2007-11-07 2009-05-13 展丰能源技术（上海）有限公司 一种太阳能电池的双层减反射膜加工方法
CN101431122A (zh) * 2008-12-05 2009-05-13 何旭梅 太阳电池减反射膜生产工艺

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103160803A (zh) * 2011-12-09 2013-06-19 浚鑫科技股份有限公司 石墨舟预处理方法
CN102864439A (zh) * 2012-09-03 2013-01-09 东方电气集团(宜兴)迈吉太阳能科技有限公司 一种制备具有抗pid效应的减反射膜的方法
CN102856174B (zh) * 2012-09-19 2014-12-31 英利能源（中国）有限公司 氮化硅的膜制备方法、具有氮化硅膜的太阳能电池片及其制备方法
CN102856174A (zh) * 2012-09-19 2013-01-02 英利能源（中国）有限公司 氮化硅的膜制备方法、具有氮化硅膜的太阳能电池片及其制备方法
CN102899633A (zh) * 2012-09-27 2013-01-30 东方电气集团(宜兴)迈吉太阳能科技有限公司 一种选择性发射极电池掩膜的制备方法
CN102899633B (zh) * 2012-09-27 2014-05-21 东方电气集团(宜兴)迈吉太阳能科技有限公司 一种选择性发射极电池掩膜的制备方法
CN103022256A (zh) * 2012-12-27 2013-04-03 中利腾晖光伏科技有限公司 晶体硅太阳能电池镀膜方法
CN103022256B (zh) * 2012-12-27 2015-04-22 中利腾晖光伏科技有限公司 晶体硅太阳能电池镀膜方法
CN104319294A (zh) * 2014-11-04 2015-01-28 苏州精创光学仪器有限公司 改进的镀氮化硅减反射膜方法
CN108183149A (zh) * 2017-12-27 2018-06-19 安徽银欣新能源科技有限公司 一种太阳能电池片的生产方法
CN109360866A (zh) * 2018-09-25 2019-02-19 韩华新能源（启东）有限公司 一种三层氮化硅薄膜的制备方法
CN109360866B (zh) * 2018-09-25 2021-07-20 韩华新能源（启东）有限公司 一种三层氮化硅薄膜的制备方法
CN110670046A (zh) * 2019-10-09 2020-01-10 浙江正泰太阳能科技有限公司 一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池
CN112071928A (zh) * 2020-09-11 2020-12-11 晋能清洁能源科技股份公司 一种perc电池片的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102185012A (zh) 镀氮化硅减反射膜的方法
CN101414648B (zh) 结晶硅太阳能电池的快速氢钝化的方法
CN101609858B (zh) 薄膜沉积方法
CN103160803A (zh) 石墨舟预处理方法
US20140283904A1 (en) Solar Cell of Anti Potential Induced Degradation and Manufacturing Method Thereof
CN104538464A (zh) 一种硅异质结太阳能电池及其制作方法
CN103050553A (zh) 一种双面钝化晶硅太阳能电池及其制备方法
CN102856174A (zh) 氮化硅的膜制备方法、具有氮化硅膜的太阳能电池片及其制备方法
CN101609796B (zh) 薄膜形成方法和薄膜太阳能电池的制造方法
Soderstrom et al. Light confinement in e‐beam evaporated thin film polycrystalline silicon solar cells
CN102903785A (zh) 一种采用增氢钝化提高太阳能电池片转换效率的方法
US9559221B2 (en) Solar cell production method, and solar cell produced by same production method
CN104465879A (zh) 一种太阳能电池的双面钝化方法
CN110571303B (zh) 一种p型晶体硅电池的制备方法
CN114823302A (zh) 硅基薄膜、太阳电池及其制备方法
CN101707225B (zh) 改善单晶硅太阳能电池减反射膜特性的方法
CN102487100A (zh) 一种用于太阳能电池的扩散方法
CN210092098U (zh) 一种复合介电钝化层结构太阳电池
TW201010115A (en) Method for depositing an amorphous silicon film for photovoltaic devices with reduced light-induced degradation for improved stabilized performance
CN101931022A (zh) 晶体硅太阳能电池的制备方法
CN101626049A (zh) 薄膜太阳能电池的制造方法
CN103594536A (zh) 多结多叠层硅基薄膜太阳能电池及其制造工艺
CN102489468A (zh) 一种石墨材质基板表层氮化硅的清洗方法
CN110634995B (zh) 一种低光衰钝化接触太阳能电池的制备方法
CN102097534A (zh) 同时形成晶体硅太阳能电池pn结和氮化硅减反射膜的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110914