CN106711282B - 一种薄膜折射率获取方法及装置 - Google Patents
一种薄膜折射率获取方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106711282B CN106711282B CN201611221739.0A CN201611221739A CN106711282B CN 106711282 B CN106711282 B CN 106711282B CN 201611221739 A CN201611221739 A CN 201611221739A CN 106711282 B CN106711282 B CN 106711282B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- refractive index
- parameter
- film
- voltage
- filming
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 27
- KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 2-[(E)-N-[2-(4-chlorophenoxy)propoxy]-C-propylcarbonimidoyl]-3-hydroxy-5-(thian-3-yl)cyclohex-2-en-1-one Chemical compound CCC\C(=N/OCC(C)OC1=CC=C(Cl)C=C1)C1=C(O)CC(CC1=O)C1CCCSC1 KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 0.000 claims abstract description 26
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 103
- MEYZYGMYMLNUHJ-UHFFFAOYSA-N tunicamycin Natural products CC(C)CCCCCCCCCC=CC(=O)NC1C(O)C(O)C(CC(O)C2OC(C(O)C2O)N3C=CC(=O)NC3=O)OC1OC4OC(CO)C(O)C(O)C4NC(=O)C MEYZYGMYMLNUHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 2
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 2
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- -1 silicon Alkane Chemical class 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the solar cells
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明涉及一种薄膜折射率获取方法及装置,属于太阳能电池技术领域。所述方法应用于PECVD镀膜工艺中,所述方法包括:根据至少一个预设镀膜参数获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数;根据电压与折射率对照表获得每个电压参数对应的折射率;根据获得的每个折射率和每个折射率相对应的预设镀膜参数占总镀膜参数的时间占比,利用折射率公式获得薄膜的总折射率,其中,所述总镀膜参数为所有的预设镀膜参数的总和。该方法可以提前预知薄膜的折射率情况,能及时发现问题,早做调整,具有监控的及时性,从而生产出的薄膜可以提高电池的转化效率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域,具体涉及一种薄膜折射率获取方法及装置。
背景技术
随着工农业和科技的发展,人民生活水平的不断提高,各种新能源的开发及利用已经成为了当今时代的主题。其中,包括对太阳能的开发及利用,例如采用太阳能电池板对太阳能的开发及利用。由于太阳能电池片中的薄膜的折射率直接影响到电池的效果。为了提高电池的钝化效果,降低对太阳光的反射,对薄膜的折射率有严格的要求,因此,生产双层膜、多层膜势在必行。其中,双层膜或多层膜中的每层薄膜的折射率直接影响其透光性和钝化效果,从而影响电池的短路电流(Short-circuit Current,ISC)和开路电压(Open-circuit Voltage,VOC),折射率的情况对于组件也有影响,例如薄膜的折射率要与组件钢化玻璃的折射率相匹配,这样才能让更多的光到达电池表面。现有技术仅能监控单层膜和双层膜或多层膜总的折射率,而不能测出双层膜或多层膜中的每层膜的折射率;同时,现有技术在获得薄膜的折射率时候,计算工序繁琐,效率低下,十分不便。但是,在生产中,监控双层膜或多层膜中的每层膜的折射率非常重要。
发明内容
鉴于此,本发明的目的在于提供一种薄膜折射率获取方法及装置,以有效地改善上述问题。
本发明的实施例是这样实现的:
一方面,本发明实施例提供了一种薄膜折射率获取方法,所述方法应用于PECVD镀膜工艺中,所述方法包括:根据至少一个预设镀膜参数获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数;根据电压与折射率对照表获得每个电压参数对应的折射率;根据获得的每个折射率和每个折射率相对应的预设镀膜参数占总镀膜参数的时间占比,利用折射率公式获得薄膜的总折射率,其中,所述总镀膜参数为所有的预设镀膜参数的总和。
在本发明较佳的实施例中,所述的根据电压与折射率对照表获得每个电压参数对应的折射率的步骤之前,所述方法还包括:利用椭偏仪对不同预设参数下获得的薄膜的折射率进行测量;根据测得的不同预设参数下的薄膜折射率和对应该参数在辉光时的电压参数关系,获得电压与折射率对照表。
在本发明较佳的实施例中,所述的利用椭偏仪对不同预设参数下获得的薄膜的折射率进行测量的步骤包括:根据预设工艺获得每个预设参数对应的薄膜;利用椭偏仪对所述每个预设参数对应的薄膜的折射率进行测量。
在本发明较佳的实施例中,所述的根据预设工艺获得每个预设参数对应的薄膜的步骤包括:将加装有硅片的石墨舟放入PECVD镀膜工艺腔内,对所述PECVD镀膜工艺腔进行抽真空、压力调试、温度调试处理,根据输入的参数进行镀膜,镀膜工艺结束后,依次进行抽真空、循环吹扫及充氮气后,将所述石墨舟移出所述PECVD镀膜工艺腔内。
在本发明较佳的实施例中,所述折射率公式为:n=T1*n1+T2*n2+...+TN*nN,其中,n为薄膜总的折射率,n1为第一层薄膜的折射率,nN为第N层薄膜的折射率,T1为第一层镀膜时间占总镀膜时间的占比,TN为第N层镀膜时间占总镀膜时间的占比。
在本发明较佳的实施例中,所述的根据至少一个预设镀膜参数获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数的步骤包括:将加装有硅片的石墨舟放入PECVD镀膜工艺腔内,根据至少一个预设镀膜参数获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数。
在本发明较佳的实施例中,所述的将加装有硅片的石墨舟放入PECVD镀膜工艺腔内的步骤包括:对所述PECVD镀膜工艺腔进行抽真空、压力调试、温度调试处理。
在本发明较佳的实施例中,所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数均包括:镀膜时间。
另一方面,本发明实施例还提供了一种薄膜折射率获取装置,所述装置包括:处理器和炉管,所述处理器用于根据上述的方法获取所述炉管内的电压参数。
在本发明较佳的实施例中,所述处理器包括:获取单元,用于根据至少一个预设镀膜参数获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数。
本发明实施例的有益效果是:
与现有技术相比,本发明实施例提供的一种薄膜折射率获取方法,只需要通过简单直观的电压参数,就能很好的知道单层膜的折射率情况,或者知道两层膜或多层膜中的每层膜的折射率情况;该方法可以提前预知薄膜的折射率情况,能及时发现问题,早做调整,具有监控的及时性,从而生产出的薄膜可以提高电池的转化效率。同时该方法不需要繁琐的测试计算,既节约了人力、物力、财力和时间,又简化了步骤,提高了效率,从而节约了生产成本,便于推广应用。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。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示出了本发明实施例提供的一种薄膜折射率获取方法的流程示意图。
图2示出了本发明实施例提供的图1中的步骤S111中的电压与折射率对照表的获取方法的流程示意图。
图3示出了本发明实施例提供的图2中的步骤S120的流程示意图。
图4示出了本发明实施例提供的方法获得第一预设参数在辉光时的电压参数的显示界面示意图。
图5示出了本发明实施例提供的方法获得第二预设参数在辉光时的电压参数的显示界面示意图。
图6示出了本发明实施例提供的一种薄膜折射率获取装置。
图标:100-薄膜折射率获取装置;110-计算机控制系统;120-压力检测装置;130-温度检测装置;140-高频电源发生器;150-炉管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“耦合”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供了一种薄膜折射率的获取方法,如图1所示,所述方法包括:步骤S110-S112。
步骤S110:根据至少一个预设镀膜参数获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数。
所述的根据至少一个预设镀膜参数获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数的步骤,包括,将加装有硅片的石墨舟放入PECVD镀膜工艺腔内。于本实施例中,优选地,所述石墨舟为6列20行的石墨舟,其中,片与片之间间距相同,优选地,该间距为11.5mm。
在获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数时,需要先将加装有硅片的石墨舟放入PECVD镀膜工艺腔内。其中,还包括:对PECVD镀膜工艺腔内的环境进行调试等,优选地,包括:对所述PECVD镀膜工艺腔进行抽真空、压力调试、温度调试处理。例如,需要将PECVD镀膜工艺腔内的空气抽空,呈真空状;还需对PECVD镀膜工艺腔内的的压力和温度进行调试,避免压力和温度对每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数的影响,从而影响生产的薄膜的效果。
获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数,进一步地,可以通过设备显示屏、高频电源发生器或计算机等读出所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数。其中,包括只有一个预设镀膜参数时,即单层膜,有两个预设镀膜参数时,即双层膜,有两个以上预设镀膜参数时,即多层膜。
当只有一个预设镀膜参数时,即单层膜,通过设备显示屏、高频电源发生器或计算机等读出预设镀膜参数在辉光时的电压参数;当有至少两个预设镀膜参数时,通过设备显示屏、高频电源发生器或计算机等读出每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数,即镀每一层膜时的电压参数。
其中,所述的预设镀膜参数为人为自定义的镀膜参数,例如,生产者根据实际需要,设置不同的镀膜参数来生成与该镀膜参数相对应的薄膜。于本实施例中,优选地,所述预设镀膜参数包括镀膜时间(即预沉积的时间)、充入的混合气体的比例值和辉光功率,于本实施例中,充入的混合气体以硅烷和氨气进行举例说明。
其中,等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition,PECVD)。
应当理解的是,本发明中所列举的石墨舟的行列数、行列间距、混合气体的种类等仅仅是为了使本发明更加清楚明了而举的例子而已,因此该石墨舟的行列数、行列间距、混合气体的种类等不应理解成是对本发明的限制,即本发明还可以采用其它规格的石墨舟和其它种类的混合气体。
步骤S111:根据电压与折射率对照表获得每个电压参数对应的折射率。
根据获得的电压参数和电压与折射率对照表可以获得与该电压参数对应的折射率。其中,获得电压与折射率对照表的方法,如图2所示,该方法包括步骤S120-S121。
步骤S120:利用椭偏仪对不同预设参数下获得的薄膜的折射率进行测量。
所述的利用椭偏仪对不同预设参数下获得的薄膜的折射率进行测量的步骤,如图3所示,包括步骤:S130-S131。
步骤S130:根据预设工艺获得每个预设参数对应的薄膜。
根据预设工艺获得薄膜,其中,不同的预设参数下,生成的薄膜不同。其中,根据预设工艺获得每个预设参数对应的薄膜的步骤包括:将加装有硅片的石墨舟放入PECVD镀膜工艺腔内,对所述PECVD镀膜工艺腔进行抽真空、压力调试、温度调试处理,根据输入的参数进行镀膜,镀膜工艺结束后,依次进行抽真空、循环吹扫及充氮气后,将所述石墨舟移出所述PECVD镀膜工艺腔内。根据该步骤,可以获得不同的预设参数下生成的薄膜。
其中,预设工艺为PECVD镀膜工艺,即包括:将加装有硅片的石墨舟放入PECVD镀膜工艺腔内,对所述PECVD镀膜工艺腔进行抽真空、压力调试、温度调试处理,根据输入的参数进行镀膜,镀膜工艺结束后,依次进行抽真空、循环吹扫及充氮气后,将所述石墨舟移出所述PECVD镀膜工艺腔内。
其中,输入参数为生产者根据实际生产需要,而设定的镀膜参数。
步骤S131:利用椭偏仪对所述每个预设参数对应的薄膜的折射率进行测量。
由于不同的预设参数下生成的薄膜的折射率不同,需要利用椭偏仪对每个预设参数对应的薄膜的折射率进行测量。便可以得到不同的预设参数下生成的薄膜的折射率。
其中,预设参数为生产者根据实际需要而设定的参数。
步骤S121:根据测得的不同预设参数下的薄膜折射率和对应该参数在辉光时的电压参数关系,获得电压与折射率对照表。
由于在辉光时,石墨舟中的片与片之间的电性相反,可以等价于多组平行板电容器并联在一起。根据电容的固有公式:C=εS/4πkd。其中,ε为电容极板间介质的介电常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板间的距离,k为静电力常量。由于该石墨舟处于真空中,可以等价于常见的平行板电容器,即C=εS/d,其中,ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离。又由电容公式:C=Q/U,即可以得到Q/U=εS/d,由于,极板面积S、极板间距d均为定值,即电容C与极板间相应介电常数ε有关;当正常生产高频辉光时,功率P=UI,由于P为定值,即极板间电压与极板间相应介电常数ε有关。例如,极板间介质为硅烷与氨气的混合气体,则相应介电常数ε会随混合气体的比例变化而变化,介于此,可以通过电压与电流反馈得到混合气体比例变化,进而评价每层膜的折射率情况。
其中,为了更好的说明极板间电压U与极板间相应介电常数ε之间的变化关系,特以极板间介质为硅烷与氨气的混合气体为例,进行说明。表1示出了生产双层膜的薄膜时,极板间电压U与极板间相应介电常数ε之间的变化关系。表2中示出了生产三层膜时,极板间电压U与极板间相应介电常数ε之间的变化关系。
表1
表2
从表1和表2中,可以看出硅烷与氨气的比例不同,电压、电流也随之不同,硅烷比例越高,电压越高,电流越低;反之,硅烷比例越低,电压越低,电流越高。实验表明,由于硅烷比例越大,折射率越大,所以通过辉光时电压高低能很好的断定每层膜的折射率。
基于上述原因,根据测得的不同预设参数下的薄膜折射率和对应该参数在辉光时的电压参数关系,获得电压与折射率对照表。当辉光功率一定时,为了更加清楚的了解电压与折射率的关系,请参阅表3所示。该表给出了辉光功率在6.5-6.7KW时,电压与折射率之间的变化关系。
表3
电压(v) | 428 | 426 | 424 | 422 | 420 | 418 | 416 | 414 | 412 | 410 | 408 |
折射率 | 2.39 | 2.375 | 2.36 | 2.345 | 2.33 | 2.315 | 2.3 | 2.285 | 2.27 | 2.255 | 2.24 |
电压(v) | 406 | 404 | 402 | 400 | 398 | 396 | 394 | 392 | 390 | 388 | 386 |
折射率 | 2.225 | 2.21 | 2.195 | 2.18 | 2.165 | 2.15 | 2.135 | 2.12 | 2.105 | 2.09 | 2.075 |
电压(v) | 384 | 382 | 380 | 378 | 376 | 374 | 372 | 370 | 368 | 366 | 364 |
折射率 | 2.06 | 2.045 | 2.03 | 2.015 | 2 | 1.985 | 1.97 | 1.955 | 1.94 | 1.925 | 1.91 |
其中,获得预设参数在辉光时的电压参数的方法在前面已经进行了详细介绍,为了避免累赘,此处不再一一举例说明。
步骤S112:根据获得的每个折射率和每个折射率相对应的预设镀膜参数占总镀膜参数的时间占比,利用折射率公式获得薄膜的总折射率,其中,所述总镀膜参数为所有的预设镀膜参数的总和。
根据获得的每个折射率和每个折射率相对应的预设镀膜参数占总镀膜参数的时间占比,利用折射率公式获得薄膜的总折射率。其中,假设第一层镀膜时间占总镀膜时间的比为T1,第二层镀膜时间占总镀膜时间的比为T2.....第N层镀膜时间占总镀膜时间的比为TN。根据电压和折射率对照表可以获得每一层膜的折射率,假设第一层膜的折射率为n1,第二层膜的折射率为n2......第N层膜的折射率为nN。则根据折射率公式:n=T1*n1+T2*n2+...+TN*nN便可以求出,其中,n为薄膜总的折射率,n1为第一层薄膜的折射率,nN为第N层薄膜的折射率,T1为第一层镀膜时间占总镀膜时间的占比,TN为第N层镀膜时间占总镀膜时间的占比。
为了便于更好的理解上述的方法,下面特以求双层薄膜和三层薄膜的总折射率的例子进行详细说明。
PECVD双层膜工艺步骤请参阅表4,假设该PECVD双层膜工艺在炉管1中进行。其中,通硅烷(SiH4)和氨气(NH3)以及同时加功率的步骤为镀膜步,其余为辅助步骤。表4中第5步淀积1(镀第一层膜)的时间为160秒,第7步淀积2(镀第二层膜)的时间为350秒,总成膜时间为510秒。根据设备显示屏、高频电源发生器或计算机获得工艺运行到第5步时的电压值,如图4所示。根据设备显示屏、高频电源发生器或计算机获得工艺运行到第7步时的电压值,如图5所示。从图4中读出镀第一层膜时的电压值为419v,参照电压和折射率对照表(表3)获得第一层的折射率为2.323;从图5中获得镀第二层膜时的电压值为377v,参照电压和折射率对照表(表3)获得第二层的折射率为2.0075,通过折射率计算公式,可以计算出炉管1中的SiNx薄膜的折射率为:n=160/510*2.323+350/510*2.0075=2.1064。
表4
其它炉管(如炉管2、炉管3和炉管4)也可以通过同样的方法获得每个炉管中的SiNx薄膜的折射率,为了避免累赘,此处直接给出实验结果,请参阅表5。
表5
从表5中的实验结果可以得出通过该方法得出的折射率的误差范围为-0.003-0.003,小于目标值0.03,实验表明该方法方便可行。
PECVD三层膜工艺步骤请参阅表6,假设该PECVD双层膜工艺在炉管1中进行。其中,通硅烷(SiH4)和氨气(NH3)以及同时加功率的步骤为镀膜步,其余为辅助步骤。表6中第5步淀积1(镀第一层膜)的时间为60秒,第7步淀积2(镀第二层膜)的时间为155秒,第7步淀积3(镀第三层膜)的时间为355秒,总成膜时间为570秒。根据设备显示屏、高频电源发生器或计算机获得工艺运行到第5步时的电压值为426V,参照电压和折射率对照表(表3)获得第一层的折射率为2.375;根据设备显示屏、高频电源发生器或计算机获得工艺运行到第7步时的电压值为400V,参照电压和折射率对照表(表3)获得第一层的折射率为2.18;根据设备显示屏、高频电源发生器或计算机获得工艺运行到第9步时的电压值为378V,参照电压和折射率对照表(表3)获得第三层的折射率为2.015。通过折射率计算公式,可以计算出炉管1中的SiNx薄膜的折射率为:n=60/570*2.375+155/570*2.18+355/570*2.015=2.0978。
表6
其它炉管(如炉管2、炉管3和炉管4)也可以通过同样的方法获得每个炉管中的SiNx薄膜的折射率,为了避免累赘,此处直接给出实验结果,请参阅表7。
表7
从表7中的实验结果可以得出通过该方法得出的折射率的误差范围为0.0142-0.02,小于目标值0.03,实验表明该方法方便可行。
其中,应当理解是,本发明中所列举的SiNx薄膜仅仅是为了使本发明更加清楚明了而举的例子而已,因此该薄膜的种类不应理解成是对本发明的限制,即本发明还可以适用于其它种类的薄膜。
本发明实施例还提供了一种薄膜折射率获取装置100,如图6所示。所述薄膜折射率获取装置100包括:炉管150、温度检测装置130、压力检测装置120、高频电源发生器140和计算机控制系统110。
所述温度检测装置130用于检测炉管150内的温度,并将检测到的温度信息传递给所述计算机控制系统110中的计算机。进一步,所述温度检测装置130与所述计算机连接。
所述压力检测装置120用于检测炉管150内的压力,并将检测到的压力信息传递给所述计算机控制系统110中的计算机。进一步,所述压力检测装置120与所述计算机连接。
所述高频电源发生器140用于产生射频电场,进一步地,所述高频电源发生器140与所述计算机连接,该高频电源发生器140根据计算机发送的控制指令,来产生射频电场。
所述计算机控制系统110用于根据上述的方法获取所述炉管150内的电压参数。进一步的,所述计算机内的处理器用于根据上述的方法获取所述炉管150内的电压参数。
所述处理器包括:获取单元,用于根据至少一个预设镀膜参数获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数。
综上所述,本发明实施例提供了一种薄膜折射率获取方法及装置。与现有技术相比,本发明实施例提供的一种薄膜折射率获取方法,只需要通过简单直观的电压参数,就能很好的知道单层膜的折射率情况,或者知道两层膜或多层膜中的每层膜的折射率情况;该方法可以提前预知薄膜的折射率情况,能及时发现问题,早做调整,具有监控的及时性,从而生产出的薄膜可以提高电池的转化效率。同时该方法不需要繁琐的测试计算,既节约了人力、物力、财力和时间,又简化了步骤,提高了效率,从而节约了生产成本,便于推广应用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种薄膜折射率获取方法,其特征在于,所述方法应用于PECVD镀膜工艺中,所述方法包括:
根据至少一个预设镀膜参数获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数;
根据电压与折射率对照表获得每个电压参数对应的折射率;
根据获得的每个折射率和每个折射率相对应的预设镀膜参数占总镀膜参数的时间占比,利用折射率公式获得薄膜的总折射率,其中,所述总镀膜参数为所有的预设镀膜参数的总和。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的根据电压与折射率对照表获得每个电压参数对应的折射率的步骤之前,所述方法还包括:
利用椭偏仪对不同预设参数下获得的薄膜的折射率进行测量;
根据测得的不同预设参数下的薄膜折射率和对应该参数在辉光时的电压参数关系,获得电压与折射率对照表。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的利用椭偏仪对不同预设参数下获得的薄膜的折射率进行测量的步骤包括:
根据预设工艺获得每个预设参数对应的薄膜;
利用椭偏仪对所述每个预设参数对应的薄膜的折射率进行测量。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的根据预设工艺获得每个预设参数对应的薄膜的步骤包括:
将加装有硅片的石墨舟放入PECVD镀膜工艺腔内,对所述PECVD镀膜工艺腔进行抽真空、压力调试、温度调试处理,根据输入的参数进行镀膜,镀膜工艺结束后,依次进行抽真空、循环吹扫及充氮气后,将所述石墨舟移出所述PECVD镀膜工艺腔内。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述折射率公式为:n=T1*n1+T2*n2+...+TN*nN,其中,n为薄膜总的折射率,n1为第一层薄膜的折射率,nN为第N层薄膜的折射率,T1为第一层镀膜时间占总镀膜时间的占比,TN为第N层镀膜时间占总镀膜时间的占比。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的根据至少一个预设镀膜参数获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数的步骤包括:将加装有硅片的石墨舟放入PECVD镀膜工艺腔内,根据至少一个预设镀膜参数获得所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数在辉光时的电压参数。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述的将加装有硅片的石墨舟放入PECVD镀膜工艺腔内的步骤包括:对所述PECVD镀膜工艺腔进行抽真空、压力调试、温度调试处理。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述至少一个预设镀膜参数中的每个预设镀膜参数均包括:镀膜时间。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611221739.0A CN106711282B (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种薄膜折射率获取方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611221739.0A CN106711282B (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种薄膜折射率获取方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106711282A CN106711282A (zh) | 2017-05-24 |
CN106711282B true CN106711282B (zh) | 2018-08-24 |
Family
ID=58903499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611221739.0A Active CN106711282B (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种薄膜折射率获取方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106711282B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107993966B (zh) * | 2017-12-18 | 2020-09-18 | 湖南红太阳光电科技有限公司 | 一种管式pecvd在线式控制系统及控制方法 |
CN111575681B (zh) * | 2020-05-26 | 2022-08-02 | 晶澳太阳能有限公司 | 一种板式pecvd设备中单管镀膜效果的检测方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1426009A (zh) * | 2001-12-12 | 2003-06-25 | 郑莒 | 机器的组装管理系统及方法 |
CN100454045C (zh) * | 2007-02-27 | 2009-01-21 | 河南中光学集团有限公司 | 光学镀膜反射率的测量及显示方法 |
CN104393116B (zh) * | 2014-11-20 | 2016-08-24 | 北京航空航天大学 | 一种纳米硅薄膜太阳能电池椭圆偏振光谱实时监控制备方法 |
CN105157585B (zh) * | 2015-09-22 | 2017-10-13 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种同时获取薄膜厚度与折射率的标准干涉片拟合法 |
-
2016
- 2016-12-26 CN CN201611221739.0A patent/CN106711282B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106711282A (zh) | 2017-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ursúa et al. | Static–dynamic modelling of the electrical behaviour of a commercial advanced alkaline water electrolyser | |
CN103261898B (zh) | 层叠电池的内阻测量装置以及内阻测量方法 | |
CN105008937B (zh) | 阻抗测量装置以及阻抗测量装置的控制方法 | |
CN101576580B (zh) | 非侵入式用电设备单元电流在线量测方法 | |
CN106711282B (zh) | 一种薄膜折射率获取方法及装置 | |
CN103135045A (zh) | 发电装置及确定发电装置的工作状态的方法 | |
CN202870287U (zh) | 局部放电测量的校准脉冲发生器 | |
CN106208960A (zh) | 一种光伏耦合氢储能发电系统及其测试方法和装置 | |
CN107779846A (zh) | 一种pecvd设备的工艺气体流量的调整方法和系统 | |
CN104538335A (zh) | 改善铜导线制程中刻蚀药液寿命与良率的方法及铜导线刻蚀装置 | |
CN108306617A (zh) | 一种理想太阳能电池最大功率点参数的求解方法 | |
CN104498908A (zh) | 一种用于制备组件晶硅太阳能电池pecvd镀膜工艺 | |
CN104297604B (zh) | 一种谐波对并联电容器温升及损耗影响的试验系统及方法 | |
CN204668282U (zh) | 一种高温低压扩散装置 | |
CN109752614A (zh) | 一种避雷器参数测量方法及系统 | |
CN103926476B (zh) | 基于fft和对称分量法的三相不平衡检测方法及逆变器 | |
CN104035060B (zh) | 一种阀控式密封铅酸蓄电池内阻测量准确度校验方法 | |
Zhao et al. | Temperature characteristics research of SOI pressure sensor based on asymmetric base region transistor | |
Zhou et al. | Development of novel single fuel cell based on composite polar plates for highly efficient power generation | |
CN106716151B (zh) | 燃料电池的阻抗测定装置以及燃料电池的阻抗测定方法 | |
Deskar et al. | Design of net meter using FPGA | |
CN107991563B (zh) | 供配电、并网实验的风光互补仿真实验装置及工作方法 | |
CN106712715B (zh) | 一种光伏板安全检测及寿命评估系统 | |
CN103903951B (zh) | 等离子体系统的回馈控制方法及其系统 | |
Lee et al. | Minimizing the Carrier Collection Loss of the Neutral‐Color Transparent Crystalline‐silicon Solar Modules via Hybrid Electrode Design |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180706 Address after: 338019 No. 22 large road, Xia Village industrial base, Chongqing City, Xinyu, Jiangxi Applicant after: Ruian Jiangxi new energy Co., Ltd. Address before: 338019 Rui Jing Solar Energy Technology Co., Ltd., Jiangxi, Jiangxi, Xinyu Applicant before: Jiangsu Risun Solar Energy Co.,Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |