CN115404464A - 沉积薄膜的方法和设备、薄膜以及太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及沉积薄膜的方法和设备、薄膜以及太阳能电池。根据本公开的一实施例，一种沉积薄膜的方法包括：提供具有第一表面的基板；以及通过多个脉冲步骤对所述基板的所述第一表面施加至少一种化学反应物，以在所述第一表面上沉积薄膜。所述沉积薄膜的方法可以提供高质量的薄膜，从而提高包括所述薄膜的硅光伏的能量转换效率。

Description

沉积薄膜的方法和设备、薄膜以及太阳能电池
技术领域
本公开大体上涉及薄膜沉积光伏制造领域，且更具体来说，涉及沉积薄膜的方法和设备、薄膜以及太阳能电池。
背景技术
由于光伏行业对大产能的需求，制造光伏电池所使用的薄膜沉积设备的腔体都非常大，例如批量式薄膜沉积设备，或称管式薄膜沉积设备，几千片样品一次性放入并同时完成薄膜沉积，这样造成了有些时候反应气体还没有完成表面反应就进行吹扫并排出腔体了。在这种情况下，光伏电池上的薄膜会存在缺陷，从而影响光伏电池的能量转化效率(energy conversion efficiency)。因此，需要提供一种更高质量的镀膜方法，以解决当前光伏制造设备在镀膜上的瓶颈。
发明内容
鉴于此，本公开提供了一种沉积薄膜的方法和设备、薄膜和太阳能电池，以至少解决上述技术问题。所述沉积薄膜的方法通过改进多个脉冲步骤来改善薄膜质量，从而提高包括所述薄膜的光伏的能量转化效率。
根据本公开的一实施例，本公开提供了一种沉积薄膜的方法，所述方法包括：提供具有第一表面的基板；以及通过多个脉冲步骤对所述基板的所述第一表面施加至少一种化学反应物，以在所述第一表面上沉积薄膜。
根据本公开的又一实施例，所述多个脉冲步骤包括同时施加第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤，以及施加第一化学反应物或第二化学反应物的第二型脉冲步骤。
根据本公开的另一实施例，所述第一型脉冲步骤与所述第二型脉冲步骤交替地施加。
根据本公开的另一实施例，所述第一型脉冲步骤与所述第二型脉冲步骤之间还包含吹扫步骤。
根据本公开的另一实施例，所述第一化学反应物包含金属元素，所述第二化学反应物不包含金属元素。
根据本公开的另一实施例，所述第一型脉冲步骤和所述第二型脉冲步骤中的至少一者相继地施加两次或更多次。
根据本公开的另一实施例，所述多个脉冲步骤包括施加第一化学反应物的第一型脉冲步骤以及施加第二化学反应物的第二型脉冲步骤，所述第一型脉冲步骤和所述第二型脉冲步骤中的至少一者相继地施加两次或更多次。
根据本公开的另一实施例，所述多个脉冲步骤包括同时施加至少第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤，以及施加至少第三化学反应物的第二型脉冲步骤。
根据本公开的另一实施例，所述第一型脉冲步骤与所述第二型脉冲步骤交替地施加。
根据本公开的另一实施例，所述第一型脉冲步骤与所述第二型脉冲步骤之间还包含吹扫步骤。
根据本公开的另一实施例，所述第一型脉冲步骤和所述第二型脉冲步骤中的至少一者相继地施加两次或更多次。
根据本公开的另一实施例，所述第一化学反应物和所述第二化学反应物包括相同的金属元素，所述第三化学反应物不包括金属元素。
根据本公开的另一实施例，所述基板包括硅基板。
根据本公开的另一实施例，所述方法进一步包括在所述多个脉冲步骤之前对所述基板的所述第一表面采用含氧化学反应物进行表面处理，循环重复施加次数不超过100次。
根据本公开的另一实施例，所述方法进一步包括在所述多个脉冲步骤之后对所述第一表面上的所述薄膜进行钝化后处理。
根据本公开的另一实施例，钝化后处理包含在300℃至850℃范围内进行含H气体的后处理。
根据本公开的另一实施例，多个脉冲步骤施加的化学反应物包括含所述基板元素的化学反应物。
根据本公开的另一实施例，含所述基板元素的化学反应物在脉冲步骤中含量占比逐渐降低。
根据本公开的另一实施例，所述基板包括硅基板，含基板元素的化学反应物为含硅的化学反应物。
根据本公开的另一实施例，本公开进一步提供了一种沉积薄膜的设备，在所述设备中通过执行上述任一方法来在基板上沉积薄膜。
根据本公开的另一实施例，所述设备可批量式于基板上沉积薄膜。
根据本公开的另一实施例，所述薄膜是氧化物薄膜，所述设备中用以形成氧化物薄膜的氧源与上述用以对所述第一表面进行表面处理的含氧化学反应物的氧源相同。
根据本公开的另一实施例，本公开进一步提供了一种薄膜，所述薄膜通过上述任一设备形成，或者通过上述任一方法形成在基板上。
根据本公开的另一实施例，本公开进一步提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：硅基板；以及氧化铝薄膜，其通过上述任一设备或上述任一方法形成在所述硅基板上。
根据本公开的另一实施例，所述太阳能电池进一步包括界面层薄膜，所述界面层薄膜包括氧化硅或氧化硅和氧化铝的混合物，所述界面层薄膜位于所述硅基板与所述氧化铝薄膜之间。
根据本公开的另一实施例，所述界面层薄膜包括氧元素、硅元素、铝元素。
根据本公开的另一实施例，所述界面层薄膜中的硅元素含量沿垂直于所述硅基板且远离所述硅基板的方向逐渐降低。
根据本公开的另一实施例，所述界面层薄膜还包括氢元素。
本公开实施例的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本公开实施例的实施而阐释。
附图说明
图1示出了根据本公开一实施例的沉积薄膜的方法。
图2A示出了根据本公开一实施例的多个脉冲步骤。
图2B示出了图2A中的多个脉冲步骤的脉冲示意图。
图3A示出了根据本公开另一实施例的多个脉冲步骤。
图3B示出了图3A中的多个脉冲步骤的脉冲示意图。
图4A示出了根据本公开另一实施例的多个脉冲步骤。
图4B示出了图4A中的多个脉冲步骤的脉冲示意图。
图5A示出了根据本公开另一实施例的多个脉冲步骤。
图5B示出了图5A中的多个脉冲步骤的脉冲示意图。
图6A示出了根据本公开另一实施例的多个脉冲步骤。
图6B示出了图6A中的多个脉冲步骤的脉冲示意图。
图6C示出了图6A中的多个脉冲步骤的另一脉冲示意图。
图6D示出了图6A中的多个脉冲步骤的又一脉冲示意图。
图6E示出了图6A中的多个脉冲步骤的再一脉冲示意图。
图7A示出了根据本公开另一实施例的多个脉冲步骤。
图7B示出了图7A中的多个脉冲步骤的脉冲示意图。
图8示出了根据本公开另一实施例的沉积薄膜的方法。
根据惯例，图示中所说明的各种特征可能并非按比例绘制。因此，为了清晰起见，可任意扩大或减小各种特征的尺寸。图示中所说明的各部件的形状仅为示例性形状，并非限定部件的实际形状。另外，为了清楚起见，可简化图示中所说明的实施方案。因此，图示可能并未说明给定设备或装置的全部组件或方法的全部步骤。最后，可贯穿说明书和图示使用相同参考标号来表示相同特征。
具体实施方式
为更好的理解本公开的精神，以下结合本公开的部分优选实施例对其作进一步说明。
以下揭示内容提供了多种实施方式或例示，其能用以实现本揭示内容的不同特征。下文所述之组件与配置的具体例子系用以简化本揭示内容。当可想见，这些叙述仅为例示，其本意并非用于限制本揭示内容。举例来说，在下文的描述中，将一第一特征形成于一第二特征上或之上，可能包括某些实施例其中所述的第一与第二特征彼此直接接触；且也可能包括某些实施例其中还有额外的组件形成于上述第一与第二特征之间，而使得第一与第二特征可能没有直接接触。此外，本揭示内容可能会在多个实施例中重复使用组件符号和/或标号。此种重复使用乃是基于简洁与清楚的目的，且其本身不代表所讨论的不同实施例和/或组态之间的关系。
在本说明书中，除非经特别指定或限定之外，相对性的用词例如：“中央的”、“纵向的”、“侧向的”、“前方的”、“后方的”、“右方的”、“左方的”、“内部的”、“外部的”、“较低的”、“较高的”、“水平的”、“垂直的”、“高于”、“低于”、“上方的”、“下方的”、“顶部的”、“底部的”以及其衍生性的用词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等等)应该解释成引用在讨论中所描述或在附图中所描示的方向。这些相对性的用词仅用于描述上的方便，且并不要求将本公开以特定的方向建构或操作。
以下详细地讨论本公开的各种实施方式。尽管讨论了具体的实施，但是应当理解，这些实施方式仅用于示出的目的。相关领域中的技术人员将认识到，在不偏离本公开的精神和保护范围的情况下，可以使用其他部件和配置。本公开的实施可不必包含说明书所描述的实施例中的所有部件或步骤，也可根据实际应用而调整各步骤的执行顺序。
如前所述，为解决当前光伏制造设备在镀膜上的瓶颈，本申请提供了一种用于形成光伏的沉积薄膜的方法，以制备更高质量的薄膜。
图1示出了根据本公开一实施例的沉积薄膜的方法。如图1所示，沉积薄膜的方法包括：提供具有第一表面的基板(S11)；以及通过多个脉冲步骤对基板的第一表面施加至少一种化学反应物，以在第一表面上沉积薄膜(S12)。
基板可以是任何合适的基板或衬底，可以具有任何合适的形状和尺寸。在一些实施例中，基板包括硅基板。硅基板可以是用于制造硅光伏的任何合适的含硅基板或含硅衬底，可以具有任何合适的形状和尺寸。
在一些实施例中，薄膜为用以钝化及保护基板的介电材料，使用的化学反应物可以是用于沉积薄膜的任何合适的化学物质，可以根据薄膜的种类和沉积方法而选择。在一些实施例中，化学反应物可以为反应物或前驱体。在一些实施例中，化学反应物可以包括含金属元素的第一化学反应物及不含金属元素的第二化学反应物。第一化学反应物可包含三甲基铝(Al(CH3)3)、二甲基异丙氧基铝((CH3)2AlOCH(CH3)2)、三氯化铝(AlCl3)或二甲基氯化铝(AlCl(CH3)2)中的至少一种，第二化学反应物可包含氧(O2)、水(H2O)、臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)或等离子激发氧中的至少一种。
多个脉冲步骤包括施加化学反应物的多个脉冲，每个脉冲可以施加一种或多种化学反应物。多个脉冲步骤还包含在相邻的脉冲之间进行的吹扫步骤(图中未示出)。吹扫步骤是非反应性步骤，通常使用不参与沉积反应的气体进行吹扫步骤，以去除多余的反应生成物以及未来得及反应的化学反应物。在一些实施例中，可使用N2进行吹扫步骤。在一些实施例中，可使用其他惰性气体，例如Ar，进行吹扫步骤。
本公开的多个脉冲步骤可以具有多种布置，本公开的沉积薄膜的方法可以通过设计步骤S12中的多个脉冲步骤的布置来改善薄膜的质量，从而提高包括所述薄膜的光伏的能量转化效率。下面将参照图2A至图7B详细地描述多个脉冲步骤的各种布置。
图2A示出了根据本公开一实施例的多个脉冲步骤。图3A示出了根据本公开另一实施例的多个脉冲步骤。图4A示出了根据本公开另一实施例的多个脉冲步骤。图2B、图3B和图4B分别示出了图2A、图3A和图4A中的多个脉冲步骤的脉冲示意图。如图2A、图3A和图4A所示，多个脉冲步骤可以包括同时施加第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤(例如，S21、S32或S41)，以及施加第一化学反应物或第二化学反应物的第二型脉冲步骤(例如，S22、S31或S43)。
第一化学反应物不同于第二化学反应物。在一些实施例中，第一化学反应物包含金属元素，第二化学反应物不包含金属元素。在一些实施例中，金属元素可以包括铝(Al)。在一些实施例中，第一反应物可以为Al(CH3)3、二甲基异丙氧基铝((CH3)2AlOCH(CH3)2)、三氯化铝(AlCl3)或二甲基氯化铝(AlCl(CH3)2)，第二反应物为O2、H2O、H2O2、O3或等离子激发氧。
在一些实施例中，第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤可以交替地施加，先后顺序不受限制。如图2A所示，多个脉冲步骤可以包括同时施加第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤(S21)，以及施加第二化学反应物的第二型脉冲步骤(S22)。步骤S21与步骤S22可以交替地施加。步骤S21与步骤S22之间还包含一或多个吹扫步骤。如图2B所示，步骤S21中的第一型脉冲步骤的脉冲时间T1与步骤S22中的第二型脉冲步骤的脉冲时间T2可具有一定的比例关系，例如依照薄膜的优选化学剂量，可调整对应的(T1/T2)数值(或称第一型、第二型脉冲比)于一范围中。第一型脉冲步骤结束后至第二型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P12、以及第二型脉冲步骤结束后至第一型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P21，依照薄膜的性质，可相同也可不同，所使用的吹扫气体，可相同也可不同。如图2B所示，第二化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与第二型脉冲步骤的脉冲期间T2之间不为常通。换句话说，第二化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤和第二型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤。在一些实施例中，第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤期间可通入等离子体以减低化学反应物的表面结合能，从而促进薄膜的形成。沉积设备腔体中的温度亦可相应第一型脉冲步骤以及第二型脉冲步骤的多种布置而调整。
如图3A所示，多个脉冲步骤可以包括施加第一化学反应物的第二型脉冲步骤(S31)，以及同时施加第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤(S32)。步骤S31与步骤S32可以交替地施加。步骤S31与步骤S32之间还包含一或多个吹扫步骤。如图3B所示，步骤S32中的第一型脉冲步骤的脉冲时间T1与步骤S31中的第二型脉冲步骤的脉冲时间T2可具有一定的比例关系，例如依照薄膜的优选化学剂量，可调整对应的(T1/T2)数值(或称第一型、第二型脉冲比)于一范围中。第一型脉冲步骤结束后至第二型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P12、以及第二型脉冲步骤结束后至第一型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P21，依照薄膜的性质，可相同也可不同，所使用的吹扫气体，可相同也可不同。第一化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与第二型脉冲步骤的脉冲期间T2之间不为常通。换句话说，第一化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤和第二型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤。在一些实施例中，第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤期间可通入等离子体以减低化学反应物的表面结合能，从而促进薄膜的形成。沉积设备腔体中的温度亦可相应第一型脉冲步骤以及第二型脉冲步骤的多种布置而调整。
在一些实施例中，第一型脉冲步骤和所述第二型脉冲步骤中的至少一者相继地施加两次或更多次。如图4A所示，多个脉冲步骤可以包括同时施加第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤(S41)、重复第一型脉冲步骤一次或多次(S42)、施加第二化学反应物的第二型脉冲步骤(S43)以及重复第二型脉冲步骤一次或多次(S44)。相邻的第一型脉冲步骤之间、第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤之间以及相邻的第二型脉冲步骤之间还包含吹扫步骤，吹扫步骤的进行时间可以相同或不同。步骤S41与步骤S42中的第一型脉冲步骤的脉冲时间、第一化学反应物剂量和第二化学反应物剂量可以相同或不同，步骤S43与步骤S44中的第二型脉冲步骤的脉冲时间和第二化学反应物剂量可以相同或不同。
如图4B所示，步骤S41和S42中的第一型脉冲步骤的脉冲时间T1与步骤S43和S44中的第二型脉冲步骤的脉冲时间T2可具有一定的比例关系，例如依照薄膜的优选化学剂量，可调整对应的(T1/T2)数值(或称第一型、第二型脉冲比)于一范围中。第一型脉冲步骤结束后至另一第一型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P11、第一型脉冲步骤结束后至第二型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P12、第二型脉冲步骤结束后至另一第二型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P22、以及第二型脉冲步骤结束后至第一型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P21，依照薄膜的性质，可相同也可不同，所使用的吹扫气体，可相同也可不同。第一化学反应物的脉冲和第二化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与另一第一型脉冲步骤的脉冲期间T1之间、第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与第二型脉冲步骤的脉冲期间T2之间以及第二型脉冲步骤的脉冲期间T2与另一第二型脉冲步骤的脉冲期间T2之间不为常通。换句话说，第一化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤与另一第一型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤；第二化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤与另一第一型脉冲步骤之间、第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤之间以及第二型脉冲步骤与另一第二型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤。虽然图4B示出了在步骤S42和S44中分别重复第一型脉冲步骤和第二型脉冲步骤一次，但是其不限于此，可以根据实际需要而设置步骤S42和S44。在一些实施例中，第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤期间可通入等离子体以减低化学反应物的表面结合能，从而促进薄膜的形成。沉积设备腔体中的温度亦可相应第一型脉冲步骤以及第二型脉冲步骤的多种布置而调整。
虽未示出，但是本领域技术人员可以理解的是，多个脉冲步骤还可以修改为包括施加第一化学反应物的第二型脉冲步骤、重复第二型脉冲步骤一次或多次、同时施加第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤以及重复第一型脉冲步骤一次或多次。
再参照图2A至图4B，由于多个脉冲步骤包括同时施加第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤以及施加第一化学反应物或第二化学反应物的第二型脉冲步骤，使得用于沉积薄膜的化学反应物计量充足且可以在基板的第一表面充分地反应，因此形成的薄膜缺陷少、均匀性高、质量高，从而进一步改善了包含所述薄膜的光伏的能量转化效率。
图5A示出了根据本公开另一实施例的多个脉冲步骤。图5B示出了图5A中的多个脉冲步骤的脉冲示意图。如图5A所示，多个脉冲步骤可以包括施加第一化学反应物的第一型脉冲步骤以及施加第二化学反应物的第二型脉冲步骤，所述第一型脉冲步骤和所述第二型脉冲步骤中的至少一者相继地施加两次或更多次。具体地，图5A所示的多个脉冲步骤包括施加第一化学反应物的第一型脉冲步骤(S51)、重复第一型脉冲步骤一次或多次(S52)、施加第二化学反应物的第二型脉冲步骤(S53)和重复第二型脉冲步骤一次或多次(S54)。相邻的第一型脉冲步骤之间、第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤之间以及相邻的第二型脉冲步骤之间还包含吹扫步骤，吹扫步骤的进行时间可以相同或不同。步骤S51与步骤S52中的第一型脉冲步骤的脉冲时间和第一化学反应物剂量可以相同或不同，步骤S53与步骤S54中的第二型脉冲步骤的脉冲时间和第二化学反应物剂量可以相同或不同。第一化学反应物和第二化学反应物与图2A至图4B中的相同，在此不再赘述。
如图5B所示，步骤S51和S52中的第一型脉冲步骤的脉冲时间T1与步骤S53和S54中的第二型脉冲步骤的脉冲时间T2可具有一定的比例关系，例如依照薄膜的优选化学剂量，可调整对应的(T1/T2)数值(或称第一型、第二型脉冲比)于一范围中。第一型脉冲步骤结束后至另一第一型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P11、第一型脉冲步骤结束后至第二型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P12、第二型脉冲步骤结束后至另一第二型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P22、以及第二型脉冲步骤结束后至第一型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P21，依照薄膜的性质，可相同也可不同，所使用的吹扫气体，可相同也可不同。第一化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与另一第一型脉冲步骤的脉冲期间T1之间不为常通，且第二化学反应物的脉冲在第二型脉冲步骤的脉冲期间T2与另一第二型脉冲步骤的脉冲期间T2之间不为常通。换句话说，第一化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤与另一第一型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤；第二化学反应物的脉冲在第二型脉冲步骤与另一第二型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤。虽然图5B示出了在步骤S52中重复第一型脉冲步骤一次且在步骤S54中重复第二型脉冲步骤两次，但是其不限于此，可以根据实际需要而设置步骤S52和S54。在一些实施例中，第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤期间可通入等离子体以减低化学反应物的表面结合能，从而促进薄膜的形成。沉积设备腔体中的温度亦可相应第一型脉冲步骤以及第二型脉冲步骤的多种布置而调整。
在图5A和图5B所示的多个脉冲步骤中，第一型脉冲步骤和第二型脉冲步骤中的至少一者相继地施加两次或更多次，使得用于沉积薄膜的化学反应物计量充足且可以在基板的第一表面充分地反应，因此形成的薄膜缺陷少、均匀性高、质量高，从而进一步改善了包括包含所述薄膜的光伏的能量转化效率。
图6A示出了根据本公开另一实施例的多个脉冲步骤。图6B示出了图6A中的多个脉冲步骤的脉冲示意图。图6C示出了图6A中的多个脉冲步骤的另一脉冲示意图。图6D示出了图6A中的多个脉冲步骤的又一脉冲示意图。图6E示出了图6A中的多个脉冲步骤的再一脉冲示意图。图7示出了根据本公开另一实施例的多个脉冲步骤。图7B示出了图7A中的多个脉冲步骤的脉冲示意图。如图6A至图7B所示，多个脉冲步骤可以包括同时施加至少第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤，以及施加至少第三化学反应物的第二型脉冲步骤。
第一化学反应物、第二化学反应物和第三化学反应物为不同的物质。在一些实施例中，第一化学反应物和第二化学反应物可以包括相同的金属元素。在一些实施例中，第一化学反应物和第二化学反应物均包括Al。在一些实施例中，第一化学反应物是Al(CH3)3，第二化学反应物为AlCl3、AlCl(CH3)2、(CH3)2AlOCH(CH3)2其中一者。在一些实施例中，第一化学反应物为AlCl3、AlCl(CH3)2、(CH3)2AlOCH(CH3)2其中一者，第二化学反应物是Al(CH3)3。第三化学反应物不包括金属元素。在一些实施例中，第三化学反应物为O2、H2O、H2O2、O3或等离子激发氧。
在第一型脉冲步骤中，除了第一化学反应物和第二化学反应物，还可以同时施加另外一种或多种化学反应物。在一些实施例中，第一型脉冲步骤可以同时施加第一化学反应物、第二化学反应物和第三化学反应物。第一化学反应物可以包括金属元素，第二化学反应物和第三化学反应物均不包括金属元素。在一些实施例中，第一化学反应物为Al(CH3)3、AlCl3、AlCl(CH3)2、(CH3)2AlOCH(CH3)2其中一者，第二化学反应物为O2、H2O、H2O2、O3或等离子激发氧其中一者，且第三化学反应物为O2、H2O、H2O2、O3或等离子激发氧中的另一者。在一些实施例中，在第一型脉冲步骤中，同时施加第一化学反应物及/或第二化学反应物、以及所述第三化学反应物和第四化学反应物中的至少一种。第一化学反应物和第二化学反应物包括相同的金属元素，且第三化学反应物和第四化学反应物均不包括金属元素。在一些实施例中，第一化学反应物为Al(CH3)3、AlCl3、AlCl(CH3)2、(CH3)2AlOCH(CH3)2其中一者，第二化学反应物为Al(CH3)3、AlCl3、AlCl(CH3)2、(CH3)2AlOCH(CH3)2中的另一者，第三化学反应物为O2、H2O、H2O2、O3或等离子激发氧其中一者，第四化学反应物为O2、H2O、H2O2、O3或等离子激发氧中的另一者。
在第二型脉冲步骤中，除了第三化学反应物，还可以同时施加另外一种或多种化学反应物。在一些实施例中，在第二型脉冲步骤中，同时施加第三化学反应物和第四化学反应物。
在一些实施例中，第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤可以交替地施加。如图6A所示，多个脉冲步骤可以包括同时施加至少第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤(S61)，以及施加至少第三化学反应物的第二型脉冲步骤(S62)。步骤S61与步骤S62交替地施加。第一型脉冲步骤S61与第二型脉冲步骤S62之间还包含吹扫步骤。
图6B示出了图6A中的多个脉冲步骤的脉冲示意图。在图6B中，第一型脉冲步骤同时施加第一化学反应物和第二化学反应物，第二型脉冲步骤施加第三化学反应物。第一化学反应物和第二化学反应物包括相同的金属元素，第三化学反应物不包括金属元素。在一些实施例中，第一化学反应物为Al(CH3)3、AlCl3、AlCl(CH3)2、(CH3)2AlOCH(CH3)2其中一者，第二化学反应物为Al(CH3)3、AlCl3、AlCl(CH3)2、(CH3)2AlOCH(CH3)2中的另一者，第三化学反应物为O2、H2O、H2O2、O3或等离子激发氧其中一者。
如图6B所示，步骤S61中的第一型脉冲步骤的脉冲时间T1与步骤S62中的第二型脉冲步骤的脉冲时间T2可具有一定的比例关系，例如依照薄膜的优选化学剂量，可调整对应的(T1/T2)数值(或称第一型、第二型脉冲比)于一范围中。第一型脉冲步骤结束后至第二型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P12、第二型脉冲步骤结束后至第一型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P21，依照薄膜的性质，可相同也可不同，所使用的吹扫气体，可相同也可不同。第一化学反应物的脉冲和第二化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与另一第一型脉冲步骤的脉冲期间T1之间不为常通，且第三化学反应物的脉冲在第二型脉冲步骤的脉冲期间T2与另一第二型脉冲步骤的脉冲期间T2之间不为常通。换句话说，第一化学反应物的脉冲和第二化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤与另一第一型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤；第三化学反应物的脉冲在第二型脉冲步骤与另一第二型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤。在一些实施例中，第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤期间可通入等离子体以减低化学反应物的表面结合能，从而促进薄膜的形成。沉积设备腔体中的温度亦可相应第一型脉冲步骤以及第二型脉冲步骤的多种布置而调整。
图6C示出了图6A中的多个脉冲步骤的另一脉冲示意图。在图6C中，第一型脉冲步骤同时施加第一化学反应物、第二化学反应物和第三化学反应物，第二型脉冲步骤施加第三化学反应物。第一化学反应物和第二化学反应物包括相同的金属元素，第三化学反应物不包括金属元素。在一些实施例中，第一化学反应物为Al(CH3)3、AlCl3、AlCl(CH3)2、(CH3)2AlOCH(CH3)2其中一者，第二化学反应物为Al(CH3)3、AlCl3、AlCl(CH3)2、(CH3)2AlOCH(CH3)2中的另一者，第三化学反应物为O2、H2O、H2O2、O3或等离子激发氧其中一者。
如图6C所示，步骤S61中的第一型脉冲步骤的脉冲时间T1与步骤S62中的第二型脉冲步骤的脉冲时间T2可具有一定的比例关系，例如依照薄膜的优选化学剂量，可调整对应的(T1/T2)数值(或称第一型、第二型脉冲比)于一范围中。第一型脉冲步骤结束后至第二型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P12、第二型脉冲步骤结束后至第一型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P21，依照薄膜的性质，可相同也可不同，所使用的吹扫气体，可相同也可不同。第一化学反应物的脉冲和第二化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与另一第一型脉冲步骤的脉冲期间T1之间不为常通，且第三化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与第二型脉冲步骤的脉冲期间T2之间不为常通。换句话说，第一化学反应物的脉冲和第二化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤与另一第一型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤；第三化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤。在一些实施例中，第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤期间可通入等离子体以减低化学反应物的表面结合能，从而促进薄膜的形成。沉积设备腔体中的温度亦可相应第一型脉冲步骤以及第二型脉冲步骤的多种布置而调整。
图6D示出了图6A中的多个脉冲步骤的又一脉冲示意图。在图6D中，第一型脉冲步骤同时施加第一化学反应物、第二化学反应物和第三化学反应物，第二型脉冲步骤施加第二化学反应物和第三化学反应物。第一化学反应物包括金属元素，第二化学反应物和第三化学反应物均不包括金属元素。在一些实施例中，第一化学反应物为Al(CH3)3、AlCl3、AlCl(CH3)2、(CH3)2AlOCH(CH3)2其中一者，第二化学反应物为O2、H2O、H2O2、O3或等离子激发氧其中一者，第三化学反应物为O2、H2O、H2O2、O3或等离子激发氧中另一者。
如图6D所示，步骤S61中的第一型脉冲步骤的脉冲时间T1与步骤S62中的第二型脉冲步骤的脉冲时间T2可具有一定的比例关系，例如依照薄膜的优选化学剂量，可调整对应的(T1/T2)数值(或称第一型、第二型脉冲比)于一范围中。第一型脉冲步骤结束后至第二型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P12、第二型脉冲步骤结束后至第一型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P21，依照薄膜的性质，可相同也可不同，所使用的吹扫气体，可相同也可不同。第一化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与另一第一型脉冲步骤的脉冲期间T1之间不为常通，且第二化学反应物的脉冲和第三化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与第二型脉冲步骤的脉冲期间T2之间不为常通。换句话说，第一化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤与另一第一型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤；第二化学反应物的秒冲和第三化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤。在一些实施例中，第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤期间可通入等离子体以减低化学反应物的表面结合能，从而促进薄膜的形成。沉积设备腔体中的温度亦可相应第一型脉冲步骤以及第二型脉冲步骤的多种布置而调整。
图6E示出了图6A中的多个脉冲步骤的再一脉冲示意图。在图6E中，第一型脉冲步骤同时施加第一化学反应物、第二化学反应物、第三化学反应物和第四化学反应物，第二型脉冲步骤施加第三化学反应物和第四化学反应物。第一化学反应物和第二化学反应物包括相同的金属元素，第三化学反应物和第四化学反应物均不包括金属元素。在一些实施例中，第一化学反应物为Al(CH3)3、AlCl3、AlCl(CH3)2、(CH3)2AlOCH(CH3)2其中一者，第二化学反应物为Al(CH3)3、AlCl3、AlCl(CH3)2、(CH3)2AlOCH(CH3)2中的另一者，第三化学反应物为O2、H2O、H2O2、O3或等离子激发氧其中一者，第四化学反应物为O2、H2O、H2O2、O3或等离子激发氧中的另一者。
如图6E所示，步骤S61中的第一型脉冲步骤的脉冲时间T1与步骤S62中的第二型脉冲步骤的脉冲时间T2可具有一定的比例关系，例如依照薄膜的优选化学剂量，可调整对应的(T1/T2)数值(或称第一型、第二型脉冲比)于一范围中。第一型脉冲步骤结束后至第二型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P12、第二型脉冲步骤结束后至第一型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P21，依照薄膜的性质，可相同也可不同，所使用的吹扫气体，可相同也可不同。第一化学反应物的脉冲和第二化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与另一第一型脉冲步骤的脉冲期间T1之间不为常通，且第三化学反应物的脉冲和第四化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与第二型脉冲步骤的脉冲期间T2之间不为常通。换句话说，第一化学反应物的脉冲和第二化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤与另一第一型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤；第三化学反应物的脉冲和第四化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤。在一些实施例中，第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤期间可通入等离子体以减低化学反应物的表面结合能，从而促进薄膜的形成。沉积设备腔体中的温度亦可相应第一型脉冲步骤以及第二型脉冲步骤的多种布置而调整。
图6B至图6E示出了图6A中的多个脉冲步骤的多个脉冲示意图，但是其不限于此，图6A中的多个脉冲步骤可以具有其他任何合适的布置。在图6A至图6E的多个脉冲步骤中，透过多个反应物源(包含金属元素及/或不包括金属元素的反应物源)同时及/或重复交替脉冲技术手段，沉积薄膜的化学反应物计量充足，因此可以使吸附完全，形成更理想的单层吸附。
在一些实施例中，第一型脉冲步骤和第二型脉冲步骤中的至少一者相继地施加两次或更多次。如图7A所示，多个脉冲步骤可以包括同时施加至少第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤(S71)、重复第一型脉冲步骤一次或多次(S72)、施加至少第三化学反应物的第二型脉冲步骤(S73)以及重复第二型脉冲步骤一次或多次(S74)。相邻的第一型脉冲步骤之间、第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤之间以及相邻的第二型脉冲步骤之间还包含吹扫步骤，吹扫步骤的进行时间可以相同或不同。步骤S71与步骤S72中的第一型脉冲步骤的脉冲时间、化学反应物剂量和多种化学反应物之间的含量比可以相同或不同，步骤S73与步骤S74中的第二型脉冲步骤的脉冲时间、化学反应物剂量和多种化学反应物之间的含量比(当包括多种化学反应物时)可以相同或不同。在一些实施例中，步骤S72中的第一化学反应物和第二化学反应物的比例(即，第一、第二化学反应物含量比)可以小于步骤S71中的第一化学反应物和第二化学反应物的比例。在一些实施例中，连续进行的第一型脉冲步骤中的第一、第二化学反应物含量比可以逐次减小，也就是说，在重复的第一型脉冲步骤中，第一化学反应物的含量占比逐次减小，第二学反应物的含量占比逐次提高。
如图7B所示，步骤S71和S72中的第一型脉冲步骤的脉冲时间T1与步骤S73和S74中的第二型脉冲步骤的脉冲时间T2可具有一定的比例关系，例如依照薄膜的优选化学剂量，可调整对应的(T1/T2)数值(或称第一型、第二型脉冲比)于一范围中。第一型脉冲步骤结束后至另一第一型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P11、第一型脉冲步骤结束后至第二型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P12、第二型脉冲步骤结束后至另一第二型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P22、以及第二型脉冲步骤结束后至第一型脉冲步骤开始前之间的吹扫步骤时间P21，依照薄膜的性质，可相同也可不同，所使用的吹扫气体，可相同也可不同。第一化学反应物的脉冲和第二化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤的脉冲期间T1与另一第一型脉冲步骤的脉冲期间T1之间不为常通，且第三化学反应物的脉冲在第二型脉冲步骤的脉冲期间T2与另一第二型脉冲步骤的脉冲期间T2之间不为常通。换句话说，第一化学反应物的脉冲和第二化学反应物的脉冲在第一型脉冲步骤与另一第一型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤；第三化学反应物的脉冲在第二型脉冲步骤与另一第二型脉冲步骤之间会关闭，在前述关闭期间，可施加至少一个吹扫步骤。虽然图7B示出了在步骤S72中重复第一型脉冲步骤一次且在步骤S74中重复第二型脉冲步骤两次，但是其不限于此，可以根据实际需要而设置步骤S72和S74。在一些实施例中，第一型脉冲步骤与第二型脉冲步骤期间可通入等离子体以减低化学反应物的表面结合能，从而促进薄膜的形成。沉积设备腔体中的温度亦可相应第一型脉冲步骤以及第二型脉冲步骤的多种布置而调整。
再参照图6A至图7B，多个脉冲步骤包括同时施加包含相同的金属元素的第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤，使得用于沉积薄膜的含金属元素的化学反应物计量充足且可以在基板的第一表面充分地反应，因此形成的薄膜缺陷少、均匀性高、质量高，从而进一步改善了包括包含所述薄膜的光伏的能量转化效率。
虽然图2A至图7B示例性地示出了多个脉冲步骤的布置，但本公开不限于此，本领域技术人员可以基于本公开的精神或范围进行各种合适的修改和替换。
在一些实施例中，本公开的方法进一步包括在多个脉冲步骤之前对基板的第一表面进行表面处理。表面处理对改善初始界面和提高沉积薄膜的质量非常重要。在一些实施例中，可以通过使用形成薄膜的化学反应物来进行表面处理。在一些实施例中，采用含氧化学反应物进行表面处理，或称预氧化处理。在一些实施例中，采用含氧化学反应物可以为含氧反应物或含氧前驱体。在一些实施例中，含氧化学反应物为水或臭氧。采用水或臭氧对表面进行处理可以钝化基板表面的不饱和键，降低基板的表面能，有效提升界面的质量，使得包含所述薄膜的光伏的能量转化效率提高0.05％至0.1％。
在一些实施例中，本公开的方法进一步包括在多个脉冲步骤之后对基板的第一表面上的薄膜进行钝化后处理。钝化后处理可以包括退火处理，退火处理的时间和温度可以根据薄膜的厚度、形成薄膜的化学反应物以及多个脉冲步骤的布置来确定。钝化后处理可以进一步包括使用含氢(H)气体等进行的后处理。钝化后处理可以极大地提升钝化效果，保护界面和H钝化，以达到更高的能量转化效率。在一些实施例中，钝化后处理包含在300℃至850℃范围内进行含H气体的后处理。在一些实施例中，增加钝化后处理可以提高0.1％的能量转化效率。在一些实施例中，可以根据沉积薄膜所使用的化学反应物来确定是否增加钝化后处理。当化学反应物包括H2O时，在350℃至550℃范围内进行10分钟的钝化后处理可以极大的提高能量转化效率，并且此钝化后处理可以集成到后续进行的沉积工艺中。当化学反应物包括臭氧时，可以省略钝化后处理。在一些实施例中，钝化后处理的退火部分可以整合到后续的钝化薄膜(例如SiNx)沉积设备或工艺中，因为SiNx薄膜沉积工艺适用的沉积温度范围与350℃至550℃至少部分重迭。
在进行多个脉冲步骤时，可以在开始的脉冲步骤中加入包含基板元素的化学反应物，由于元素相同，在界面结合时相比于直接形成不同元素的膜层，具有更好的结合力，此时可以同时提供含基板元素的化学反应物和待沉积薄膜的元素，例如在硅基板上形成氧化铝时，前期脉冲反应气体中，可以同时包括含硅元素的前驱体和含铝元素的前驱体，在这一过程中，可以逐渐降低含硅元素前驱体的比例，直至仅含铝元素的前驱体，通过这种方式可以界面层薄膜，还可以在硅基板的表面上，开始仅提供含硅元素的前驱体，形成纯氧化硅，然后开始加入铝元素，形成同时含硅和铝元素的氧化物层，另外，在形成薄膜时也可以同时引入氢元素，形成含氢的氧化硅、含氢的氧化铝或者含氢的硅铝氧化物层。
图8示出了根据本公开另一实施例的沉积薄膜的方法。如图8所示，用于形成光伏的沉积薄膜的方法可以包括：提供具有第一表面的基板(S81)；对基板的第一表面采用含氧化学反应物进行表面处理(S82)；通过多个脉冲步骤对基板的第一表面施加至少一种化学反应物，以在第一表面上沉积薄膜(S83)；以及对第一表面上的薄膜进行钝化后处理(S84)。可以省略步骤S82和步骤S84，或保留步骤S82和步骤S84中的任一者。步骤S81和步骤S83与图1中的步骤S11和步骤S12相似，步骤S83中的多个脉冲步骤可以是图2A至图7B中的任一者或相似的布置，在此不再赘述。
步骤S83中的多个脉冲步骤的布置可以影响钝化后处理的时间和温度。在一些实施例中，当多个脉冲步骤包括同时施加第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤时，钝化后处理的时间可以缩短且温度可以降低。
本公开进一步提供了一种沉积薄膜的设备，在所述设备中通过执行本公开的沉积薄膜的方法来在基板上沉积薄膜。使用本公开的沉积薄膜的设备形成的薄膜质量高，可以改善包含所述薄膜的光伏的能量转化效率。本公开的沉积薄膜的设备可批量式于基板上沉积薄膜，以满足大产能的需求。在一些实施例中，薄膜可以是氧化物薄膜，设备中用以形成氧化物薄膜的氧源与用以对基板的第一表面进行表面处理的含氧化学反应物的氧源相同。
本公开的沉积薄膜的设备是可以执行本公开的沉积薄膜的方法的任何合适的设备。在一些实施例中，本公开的沉积薄膜的设备可以为化学气相沉积设备或运用化学气相沉积工作原理的设备。在一些实施例中，本公开的沉积薄膜的设备可以为等离子体化学气相沉积设备，等离子体化学气相沉积设备中的等离子体可以减低化学反应物的表面结合能，从而促进薄膜的形成。
本公开进一步提供了一种薄膜，所述薄膜通过本公开的沉积薄膜的设备形成。本公开进一步提供了一种薄膜，所述薄膜通过本公开的沉积薄膜的方法形成在基板上。本公开的薄膜具有缺陷少、均匀性高、质量高等优点。
本公开进一步提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括硅基板和形成在硅基板上的氧化铝薄膜。氧化铝薄膜可以通过本申请的沉积薄膜的设备形成在硅基板上，或者氧化铝薄膜可以通过本申请的沉积薄膜的方法形成在硅基板上。在一些实施例中，太阳能电池进一步包括界面层薄膜，所述界面层薄膜包括氧化硅或氧化硅和氧化铝的混合物，所述界面层薄膜位于硅基板与氧化铝薄膜之间。当对硅基板进行前述表面处理时，硅基板的表面上可以形成很薄的界面层薄膜。由于薄膜沉积包含表面反应过程，因此修复界面的表面处理有助于沉积高质量的氧化铝薄膜。
界面层薄膜可以同时包括氧元素、硅元素、铝元素。例如，在所述界面层薄膜中的硅元素含量沿垂直于硅基板且远离硅基板的方向逐渐降低。界面层薄膜中靠近硅基板的一面，可以是仅包含硅的氧化物层，然后形成同时含硅元素和铝元素的氧化物层，界面层中远离硅基板的一面可以是仅包含铝的氧化层，形成良好的过渡结构，实现膜层的稳定。界面层薄膜还可以同时包括氢元素。
本说明书中的描述经提供以使所述领域的技术人员能够进行或使用本公开。所属领域的技术人员将易于显而易见对本公开的各种修改，且本说明书中所定义的一般原理可应用于其它变化形式而不会脱离本公开的精神或范围。因此，本公开不限于本说明书所述的实例和设计，而是被赋予与本说明书所揭示的原理和新颖特征一致的最宽范围。

Claims (28)

1.一种沉积薄膜的方法，所述方法包括：
提供具有第一表面的基板；以及
通过多个脉冲步骤对所述基板的所述第一表面施加至少一种化学反应物，以在所述第一表面上沉积薄膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个脉冲步骤包括同时施加第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤，以及施加第一化学反应物或第二化学反应物的第二型脉冲步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一型脉冲步骤与所述第二型脉冲步骤交替地施加。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一型脉冲步骤与所述第二型脉冲步骤之间还包含吹扫步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一化学反应物包含金属元素，所述第二化学反应物不包含金属元素。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一型脉冲步骤和所述第二型脉冲步骤中的至少一者相继地施加两次或更多次。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个脉冲步骤包括施加第一化学反应物的第一型脉冲步骤以及施加第二化学反应物的第二型脉冲步骤，所述第一型脉冲步骤和所述第二型脉冲步骤中的至少一者相继地施加两次或更多次。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个脉冲步骤包括同时施加至少第一化学反应物和第二化学反应物的第一型脉冲步骤，以及施加至少第三化学反应物的第二型脉冲步骤。
9.根据权利要求8中所述的方法，其中所述第一型脉冲步骤与所述第二型脉冲步骤交替地施加。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一型脉冲步骤与所述第二型脉冲步骤之间还包含吹扫步骤。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一型脉冲步骤和所述第二型脉冲步骤中的至少一者相继地施加两次或更多次。
12.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一化学反应物和所述第二化学反应物包括相同的金属元素，所述第三化学反应物不包括金属元素。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述基板包括硅基板。
14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括在所述多个脉冲步骤之前对所述基板的所述第一表面采用含氧化学反应物进行表面处理，循环重复施加次数不超过100次。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括在所述多个脉冲步骤之后对所述第一表面上的所述薄膜进行钝化后处理。
16.根据权利要求15所述的方法，其中钝化后处理包含在300℃至850℃范围内进行含H气体的后处理。
17.根据权利要求1所述的方法，其中多个脉冲步骤施加的化学反应物包括含所述基板元素的化学反应物。
18.根据权利要求17所述的方法，其中含所述基板元素的化学反应物在脉冲步骤中含量占比逐渐降低。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中所述基板包括硅基板，含基板元素的化学反应物为含硅的化学反应物。
20.一种沉积薄膜的设备，在所述设备中通过执行根据权利要求1至19中任一所述的方法来在基板上沉积薄膜。
21.根据权利要求20所述的设备，其中所述设备可批量式于基板上沉积薄膜。
22.根据权利要求20所述的设备，其中所述薄膜是氧化物薄膜，所述设备中用以形成氧化物薄膜的氧源与权利要求14所述用以对所述第一表面进行表面处理的含氧化学反应物的氧源相同。
23.一种薄膜，所述薄膜通过根据权利要求20至22中任一项所述的设备形成，或者通过根据权利要求1至19中任一所述的方法形成在基板上。
24.一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：
硅基板；以及
氧化铝薄膜，其通过根据权利要求20至22中任一项所述的设备或根据权利要求1至19中任一所述的方法形成在所述硅基板上。
25.根据权利要求24所述的太阳能电池，其中所述太阳能电池进一步包括界面层薄膜，所述界面层薄膜包括氧化硅或氧化硅和氧化铝的混合物，所述界面层薄膜位于所述硅基板与所述氧化铝薄膜之间。
26.根据权利要求25所述的太阳能电池，所述界面层薄膜包括氧元素、硅元素、铝元素。
27.根据权利要求26所述的太阳能电池，所述界面层薄膜中的硅元素含量沿垂直于所述硅基板且远离所述硅基板的方向逐渐降低。
28.根据权利要求25-27任一所述的太阳能电池，所述界面层薄膜还包括氢元素。
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