CN102931284A - 一种晶体硅太阳能电池SiOx-SiNx叠层膜的制备方法 - Google Patents

一种晶体硅太阳能电池SiOx-SiNx叠层膜的制备方法 Download PDF

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吴俊清
黄仑
侯泽荣
王金伟
崔梅兰
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Abstract

本发明公开一种晶体硅太阳能电池SiOx-SiNx叠层膜的制备方法，是对经过清洗和制绒，磷扩散，等离子刻蚀，去除磷硅玻璃的处理步骤后的晶体硅玻璃镀减反射膜，其特征在于，是利用等离子体增强化学气相沉积方法在硅片的两表面沉积SiOx-SiNx叠层膜，其特征在于在硅片上下表面均沉积SiOx-SiNx叠膜。本发明采用SiOx-SiNx叠层膜作为太阳能电池发射极的减反钝化膜，克服了氮化硅直接沉积在硅片上时，与硅片的附着能力差、结构界面应力大且界面态密度高等缺点，提高了钝化效果。

Description

一种晶体硅太阳能电池SiOx-SiNx叠层膜的制备方法
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，是一种晶体硅太阳能电池SiOx-SiNx叠层膜的制备方法。 
背景技术
为了晶体硅电池得到更高的光电转换效率，可以从增加电池对太阳光的吸收以产生更多的光生载流子入手。工业上一般采用在制绒以后的硅片表面镀上减反射膜，减反射膜的作用就是利用光在减反射膜上下表面反射产生的光程差，使得两束反射光干涉相消，从而削弱反射，增加入射，从而增加电池的短路电流提高光电转换效率。通过调节减反射膜的种类、厚度和折射率，使得入射光符合一定的光程条件达到减反射的效果。在晶体硅太阳能电池的生产工艺中，常用的减反射层材料由SiO2、SiNx、ITO等。晶体硅电池行业目前普遍采用PEVCD制备SiNx和SiO2作为减反射膜。通过选用不同的减反射材料和不同的沉积层数相互配合，达到最佳的减反射效果，并最终提高电池片的光电转换效率。 
SiNx的整体性质要比SiO2好，但它与硅的附着力不好，而SiO2与硅片的附着力和相容性都很好，因此，可以在SiNx和硅片之间加一层SiO2改善SiNx的附着力。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶体硅太阳能电池SiOx-SiNx叠层膜的制备方法。 
本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 
一种晶体硅太阳能电池SiOx-SiNx叠层膜的制备方法，是对经过清洗和制绒，磷扩散，等离子刻蚀，去除磷硅玻璃的处理步骤后的晶体硅玻璃镀减反射膜，其特征在于，是利用等离子体增强化学气相沉积方法在硅片的两表面沉积SiOx-SiNx叠层膜，包括如下步骤： 
(1)对工艺管抽真空，保持管内温度400-420℃； 
(2)将管内温度升到450℃，氮气流量为8slm进行吹扫，后抽真空至压力为100mTorr并保持2min； 
(3)压力测试，保证设备内部压力50mTorr恒定，保持50s； 
(4)在硅片上表面沉积SiOx膜，沉积温度为450℃，笑气流量为4.4-4.8slm，硅烷流量为275-310sccm，沉积功率2500瓦，气压1500mTorr，沉积时间900-1200s； 
(5)在SiOx膜上沉积SiNx膜，沉积温度为480℃，氨气流量为5.2-5.8slm，硅烷流量为860-910sccm，沉积功率4800瓦，沉积时间280-300s； 
(6)在硅片背面沉积SiOx膜，沉积温度为沉积温度为450℃，笑气流量为4.4-4.8slm，硅烷流量为275-310sccm，沉积功率2500瓦，气压1500mTorr，沉积时间900-1200s； 
(7)在硅片背面SiOx膜上沉积SiNx膜，沉积温度为480℃，氨气流量为5.2-5.8slm，硅烷流量为860-910sccm，沉积功率4800瓦，沉积时间280-300s； 
(8)氮气吹扫冷却。 
本发明的有益效果：采用SiOx-SiNx叠层膜作为太阳能电池发射极的减反钝化膜，克服了氮化硅直接沉积在硅片上时，与硅片的附着能力差、结构界面应力大且界面态密度高等缺点，提高了钝化效果。 
附图说明
图1为本发明的结构示意图。 
图中：1、硅片，2、SiOx膜，3、SiNx膜，4、SiOx膜，5、SiNx膜。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。 
实施例1 
一种晶体硅太阳能电池SiOx-SiNx叠层膜的制备方法，是对经过清洗和制绒，磷扩散，等离子刻蚀，去除磷硅玻璃的处理步骤后的晶体硅玻璃镀减反射膜，其特征在于，是利用等离子体增强化学气相沉积方法在硅片的两表面沉积SiOx-SiNx叠层膜，包括如下步骤：(1)对工艺管抽真空，保持管内温度 420℃；(2)将管内温度升到450℃，氮气流量为8slm进行吹扫，后抽真空至压力为100mTorr并保持2min；(3)压力测试，保证设备内部压力50mTorr恒定，保持50s；(4)在硅片上表面沉积SiOx膜，沉积温度为450℃，笑气流量为4.5slm，硅烷流量为280sccm，沉积功率2500瓦，气压1500mTorr，沉积时间1000s；(5)在SiOx膜上沉积SiNx膜，沉积温度为480℃，氨气流量为5.4slm，硅烷流量为900sccm，沉积功率4800瓦，沉积时间280s；(6)在硅片背面沉积SiOx膜，沉积温度为沉积温度为450℃，笑气流量为4.4slm，硅烷流量为310sccm，沉积功率2500瓦，气压1500mTorr，沉积时间1200s；(7)在硅片背面SiOx膜上沉积SiNx膜，沉积温度为480℃，氨气流量为5.8slm，硅烷流量为860sccm，沉积功率4800瓦，沉积时间300s；(8)氮气吹扫冷却。 
实施例2 
一种晶体硅太阳能电池SiOx-SiNx叠层膜的制备方法，是对经过清洗和制绒，磷扩散，等离子刻蚀，去除磷硅玻璃的处理步骤后的晶体硅玻璃镀减反射膜，其特征在于，是利用等离子体增强化学气相沉积方法在硅片的两表面沉积SiOx-SiNx叠层膜，包括如下步骤：(1)对工艺管抽真空，保持管内温度400℃；(2)将管内温度升到450℃，氮气流量为8slm进行吹扫，后抽真空至压力为100mTorr并保持2min；(3)压力测试，保证设备内部压力50mTorr恒定，保持50s；(4)在硅片上表面沉积SiOx膜，沉积温度为450℃，笑气流量为4.8slm，硅烷流量为300sccm，沉积功率2500瓦，气压1500mTorr，沉积时间900s；(5)在SiOx膜上沉积SiNx膜，沉积温度为480℃，氨气流量为5.8slm，硅烷流量为880sccm，沉积功率4800瓦，沉积时间280s；(6)在硅片背面沉积SiOx膜，沉积温度为沉积温度为450℃，笑气流量为4.6slm，硅烷流量为290sccm，沉积功率2500瓦，气压1500mTorr，沉积时间1100s；(7)在硅片背面SiOx膜上沉积SiNx膜，沉积温度为480℃，氨气流量为5.2slm，硅烷流量为910sccm，沉积功率4800瓦，沉积时间280s；(8)氮气吹扫冷却。 

Claims (1)

1.一种晶体硅太阳能电池SiOx-SiNx叠层膜的制备方法，是对经过清洗和制绒，磷扩散，等离子刻蚀，去除磷硅玻璃的处理步骤后的晶体硅玻璃镀减反射膜，其特征在于，是利用等离子体增强化学气相沉积方法在硅片的两表面沉积SiOx-SiNx叠层膜，包括如下步骤：
(1)对工艺管抽真空，保持管内温度400-420℃；
(2)将管内温度升到450℃，氮气流量为8slm进行吹扫，后抽真空至压力为100mTorr并保持2min；
(3)压力测试，保证设备内部压力50mTorr恒定，保持50s；
(4)在硅片上表面沉积SiOx膜，沉积温度为450℃，笑气流量为4.4-4.8slm，硅烷流量为275-310sccm，沉积功率2500瓦，气压1500mTorr，沉积时间900-1200s；
(5)在SiOx膜上沉积SiNx膜，沉积温度为480℃，氨气流量为5.2-5.8slm，硅烷流量为860-910sccm，沉积功率4800瓦，沉积时间280-300s；
(6)在硅片背面沉积SiOx膜，沉积温度为沉积温度为450℃，笑气流量为4.4-4.8slm，硅烷流量为275-310sccm，沉积功率2500瓦，气压1500mTorr，沉积时间900-1200s；
(7)在硅片背面SiOx膜上沉积SiNx膜，沉积温度为480℃，氨气流量为5.2-5.8slm，硅烷流量为860-910sccm，沉积功率4800瓦，沉积时间280-300s；
(8)氮气吹扫冷却。 
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