WO2007051457A2 - Antireflexbeschichtung auf solarzellen, sowie verfahren zum herstellen einer solchen antireflexbeschichtung - Google Patents

Antireflexbeschichtung auf solarzellen, sowie verfahren zum herstellen einer solchen antireflexbeschichtung Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to an antireflection coating on crystalline silicon solar cells and to a method for producing such an antireflection coating.
  • the lower sub-layer has a layer thickness of 1-10 nm in the case of a Si: H layer and 3-10 nm in the case of a Si x N y : H layer, wherein the layer thickness of both sub-layers together one quarter of the central wavelength the average value of the sunlight is.
  • the lower partial layer is produced in a first furnace part of a continuous furnace in which the solar cell is exposed to a remote plasma generated at normal pressure at a temperature up to about 500 0 C, which one or more process gases with the elements silicon and Containing hydrogen, so that a Si: H layer is generated and the solar cells are then transferred to a second furnace part, in which at a similar temperature by means of purely thermal
  • the lower sub-layer is produced in a vacuum apparatus by exposing the solar cell to a plasma of a plurality of process gases at a temperature of up to 500 ° C., the process gases containing the elements silicon, nitrogen and hydrogen, so that a Si x N y : H layer is produced and then by the solar cell is coated by a sputtering process with TiC> 2 to form the upper sub-layer in another part of the vacuum chamber.
  • the lower part of the layer is produced in a continuous furnace in which the solar cell is exposed to a remote plasma generated at atmospheric pressure at a temperature up to about 500 0 C, which contains one or more process gases with the elements silicon, nitrogen and hydrogen, so that a Si x Ny-H layer is produced and then by the solar cell to form the upper part-layer in a
  • Vacuum chamber by a sputtering with Ti ⁇ 2 coated becomes.
  • the inventive solution results in the possibility of using different materials for the different sub-layers and layer preparation method 'to combine with each other so that the optical properties and the passivation properties of the resulting coating system can be optimally adjusted separately.
  • FIG. 3 shows an arrangement for producing the SChicht inconveniences of FIG. 1 with a vacuum apparatus and downstream continuous furnace:
  • FIG. 4 shows an arrangement for producing a layer structure according to FIG. 1 with a multipart vacuum apparatus
  • FIG. 5 shows an arrangement for producing a layer structure according to FIG. 1 with a multipart evacuable continuous furnace.
  • a lower sub-layer Sl covering upper sub-layer S2 is deposited with a thickness ä.2 of SiO 2 .
  • FIG. 4 A third embodiment is shown in FIG. 4.
  • the transport of the wafer S through the continuous furnace 21 takes place with a suitable transport device 29, eg a belt or walking beam device.
  • a suitable transport device eg a belt or walking beam device.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antireflexbeschichtung auf Solarzellen aus kristallinem Silizium sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Antireflexbeschichtung. Durch die Erfindung soll eine Antireflexbeschichtung auf Solarzellen aus kristallinem Silizium erschaffen werden, die eine optimale Gestaltung sowohl deren optischer als auch deren passivierender Eigenschaften ermöglicht und deren Herstellung sich einfach und ökonomisch in den Fertigungsprozess insbesondere von sehr dünnen kristallinen Silizium-Solarzellen integrieren lässt. Erreicht wird das dadurch, dass die Antireflexbeschichtung aus aufeinander folgenden Teilschichten zusammengesetzt ist, von denen eine untere, das kristalline Silizium (S) abdeckenden Teilschicht (S1) als Antireflexbeschichtung und Passivierung mit besonders hohem Wasserstoffgehalt ausgebildet ist, die von einer oberen Teilschicht (S2) mit erhöhter Barrierewirkung gegen die Ausdiffusion von Wasserstoff abgedeckt ist.

Description

Antireflexbeschichtung auf Solarzellen, sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen Antireflexbeschichtung
Die Erfindung betrifft eine Antireflexbeschichtung auf Solarzellen aus kristallinem Silizium sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Antireflexbeschichtung.
Antireflexschichten auf Solarzellen aus kristallinem Silizium haben die Aufgabe, eine optimale Entspiegelung der Solarzellen im späteren Solarmodul zu bewirken und gleichzeitig die Voraussetzung für eine gute elektrische Passivierung der Siliziumoberfläche, als auch der Korngrenzen und Defekte im Silizium, zu schaffen.
Für die Antireflexbeschichtung von Solarzellen aus kristallinem Silizium wird üblicher Weise vorwiegend Siliziumnitrid eingesetzt, das mittels plasmachemischem Verfahren auf der Vorderseite der Solarzellen abgeschieden wird. Dabei wird das Verfahren so geführt, dass während der Siliziumnitridabscheidung auch gleichzeitig eine ausreichende Menge an Wasserstoff in die SiN- Schicht eingelagert wird.
Das bietet zusätzlich zur primär angestrebten Antireflexwirkung den Vorteil einer Oberflächen- und Volumenpassivierung von kristallinen Siliziumsolarzellen durch das Eindiffundieren des Wasserstoffs in das Silizium während eines nachgelagerten Hochtemperatur-Prozessschrittes. Dadurch wurde der Wirkungsgrad derartiger Solarzellen im Vergleich zu Solarzellen mit Antire- flexschichten ohne diese passivierende Wirkung erheblich verbessert.
Ein Beispiel eines Antireflexfilmes, jedoch ohne zusätzliche Einlagerung von Wasserstoff, geht aus der DE 35 11 675 C2 hervor. Der Antireflexfilm wird durch reaktives Sputtern derart auf das Silizium aufgebracht, dass auf der Seite der Grenzfläche zwischen dem Antireflexfilm und der Licht aufnehmenden Schicht die Stickstoffmenge am größten und die Sauerstoffmenge am geringsten ist und dass die Stickstoffmenge abnimmt und die Sauerstoffmenge mit zunehmender Entfernung von der Grenzfläche zunimmt. Dadurch entsteht ein Antireflexfilm mit einem sich kontinuierlich ändernden Brechungsindex.
Die für die Herstellung der Antireflexbeschichtung eingesetzten plasmachemischen Verfahren (Plasma-CVD, Sputtern) , stellen sehr aufwändige Vakuum-Prozessschritte dar, wodurch hohe Kosten verursacht werden. Darüber hinaus sind dadurch einfache und handlingfreundliche Durchlaufverfahren nicht ohne unvertretbar hohen Vakuumaufwand (Schleusen) anwendbar. Andererseits gewinnen aber Durchlaufverfahren insbesondere bei den immer dünner werdenden und somit bruchempfindlicheren Solarzellen immer mehr an Bedeutung.
Weiterhin hat der für eine gute Passivierung erforderliche Wasserstoffgehalt der Siliziurnnitrid-Antireflexschichten im Herstellungsprozess der Solarzellen den Nachteil, dass dadurch bei nach gelagerten Hochtemperaturschritten ein „Blistern", d.h. lokale, muschelartige Ausbrüche in der Siliziumschicht, verursacht werden.
Dieser Effekt lässt sich dadurch unterdrücken, dass einerseits die Menge Wasserstoff in der Schicht auf ein notwendiges Minimum beschränkt und andererseits das Parameterfeld nachfolgender Hochtemperaturschritte begrenzt wird. Nachteilig hierbei ist allerdings, dass dieser Kompromiss keine optimale Auslegung dieser Prozessschritte erlaubt.
Um einen möglichst hohen Wasserstoffgehalt im Siliziumnitrid zu erzielen, werden bei vielen Verfahren zwangsläufig sehr locker aufgebaute Schichten erzeugt. Das führt allerdings in den nach- folgenden Hochtemperaturschritten, bei denen der Wasserstoff zur Siliziumoberfläche und in das Silizium hinein diffundieren soll, dazu, dass ein Großteil des Wasserstoffes den Weg des geringsten Widerstandes wählt und aus der Siliziunmitridschicht vom Silizium weg heraus diffundiert und somit nicht mehr zur Passivierung des Siliziums zur Verfügung steht.
Die Verwendung von Siliziumnitrid ist darüber hinaus mit dem Nachteil verbunden, dass die im Solarmodul erforderliche opti- sehe Anpassung zwischen dem Silizium der Solarzelle (Brechungsindex n = 3,88) und dem Deckglas des Solarmodules (n = 1,46) aufgrund seines Brechungsindex von n = 2...2,1 nicht optimal realisierbar ist.
Die Anwendung mehrlagiger Siliziumnitridschichten oder von Gradientenschichten mit sich kontinuierlich änderndem Brechungsindex, mildert diesen Nachteil, jedoch ohne ihn komplett zu beseitigen.
Günstigere optische Eigenschaften (n = 2,3...2,5) sind mit Titanoxid erreichbar, was mit einem einfachen Durchlaufverfah- ren hergestellt werden kann. Titanoxid bietet jedoch keinerlei Passivierungseffekt .
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Antire- flexbeschichtung auf Solarzellen aus kristallinem Silizium, zu schaffen, die eine optimale Gestaltung sowohl deren optischer als auch deren passivierender Eigenschaften ermöglicht und deren Herstellung sich einfach und ökonomisch in den Fertigungsprozess insbesondere von sehr dünnen kristallinen Silizium-Solarzellen integrieren lässt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch ge- löst, dass die Antireflexbeschichtung aus aufeinander folgenden Teilschichten zusammengesetzt ist, von denen eine untere, das kristalline Silizium abdeckende Teilschicht als Antireflexbeschichtung mit besonders hohem Wasserstoffgehalt ausgebildet ist und dass die untere Teilschicht von einer oberen Teil- schicht mit erhöhter Barrierewirkung gegen die Ausdiffusion von Wasserstoff abgedeckt ist. Die untere Teilschicht ist eine amorphe oder kristalline Si:H- oder SixNy:H-Schicht, wohingegen die obere Teilschicht aus Tiθ2 besteht.
Weiterhin weist die untere Teilschicht eine Schichtdicke von 1 - 10 nm im Falle einer Si:H-Schicht und von 3 - 10 nm im Falle einer SixNy:H-Schicht auf, wobei die Schichtdicke beider Teilschichten zusammen ein Viertel der mittleren Wellenlänge des Mittelwertes des Sonnenlichtes beträgt.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Antireflexbeschichtung anzugeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass auf dem kristallinen Silizium eine untere, das kristalline Silizium der Solarzelle im Wesentlichen ganzflächig abdeckende Teilschicht in einem plasmachemischen Verfahren bei Normaldruck mit hohem (maximal möglichem) Wasserstoffgehalt als Passivie- rungsschicht abgeschieden wird und dass nachfolgend auf der unteren Teilschicht, diese im Wesentlichen ganzflächig abde- ckend, eine obere Teilschicht mit erhöhter Barrierewirkung gegen Ausdiffusion von Wasserstoff bei Normaldruck abgeschieden wird.
In einer ersten Variante wird die untere Teilschicht in einem ersten Ofenteil eines Durchlaufofens erzeugt, in dem die Solar- zelle einem remote bei Normaldruck erzeugten Plasma bei einer Temperatur bis ca. 5000C ausgesetzt wird, welches ein oder mehrere Prozessgase mit den Elementen Silizium und Wasserstoff enthält, so dass eine Si:H-Schicht erzeugt wird und indem die Solarzellen anschließend einem zweiten Ofenteil übergeben wer- den, in dem bei ähnlicher Temperatur mittels rein thermischer
Normaldruck-CVD-Abscheidung TiO2 zur Ausbildung der oberen Teilschicht abgeschieden wird. Unter einem remote erzeugten Plasma soll verstanden werden, dass das Plasma in einer Plasmakammer erzeugt wird, in der sich keine Substrate (zu beschichtende Solarzellen) befinden, wobei die durch das Plasma angeregten Elemente aus der Plasmakammer durch eine leichte Gasströmung auf das zu beschichtende Substrat getrieben werden.
In einer zweiten Variante wird die untere Teilschicht in einer Vakuumapparatur erzeugt, indem die Solarzelle einem Plasma aus mehreren Prozessgasen bei einer Temperatur bis zu 500 0C ausge- setzt wird, wobei die Prozessgase die Elemente Silizium, Stickstoff und Wasserstoff enthalten, so dass eine SiχNy:H-Schicht erzeugt wird und indem die Solarzellen anschließend einem Durchlaufofen übergeben werden, in dem bei ähnlicher Temperatur mittels rein thermischer Normaldruck-CVD-Abscheidung TiC>2 zur Ausbildung der oberen Teilschicht abgeschieden wird.
In einer dritten Variante wird die untere Teilschicht in einer Vakuumapparatur erzeugt, indem die Solarzelle einem Plasma aus mehreren Prozessgasen bei einer Temperatur bis zu 500 0C ausgesetzt wird, wobei die Prozessgase die Elemente Silizium, Stick- Stoff und Wasserstoff enthalten, so dass eine SixNy:H-Schicht erzeugt wird und indem die Solarzelle anschließend zur Ausbildung der oberen Teilschicht in einem weiteren Teil der Vakuum- kammer durch ein Sputterverfahren mit TiC>2 beschichtet wird.
In einer vierten Variante wird die untere Teilschicht in einem Durchlaufofen erzeugt, in dem die Solarzelle einem remote bei Normaldruck erzeugten Plasma bei einer Temperatur bis ca. 5000C ausgesetzt wird, welches ein oder mehrere Prozessgase mit den Elementen Silizium, Stickstoff und Wasserstoff enthält, so dass eine SixNy-: H-Schicht erzeugt wird und indem die Solarzelle anschließend zur Ausbildung der oberen Teilschicht in einer
Vakuumkammer durch ein Sputterverfahren mit Tiθ2 beschichtet wird.
In Fortführung der Erfindung wird die untere Teilschicht bis zu einer Schichtdicke von 1 - 10 nm im Falle einer Si:H-Schicht und von 3 - 10 nm im Falle einer SixNy:H-Schicht und anschlie- ßend die obere Teilschicht bis zu einer Gesamt-Schichtdicke abgeschieden, die einem Viertel der mittleren Wellenlänge des Mittelwertes des Sonnenlichtes entspricht.
Durch die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich die Möglichkeit, unterschiedliche Materialien für die Teilschichten und unter- schiedliche Schichtherstellungsverfahren' miteinander so zu kombinieren, dass die optischen Eigenschaften und die Passivie- rungseigenschaften des resultierenden Schichtsystems getrennt voneinander optimal eingestellt werden können.
Das Ergebnis ist ein ganzheitliches Schichtsystem mit einer neuen optimalen Qualität hinsichtlich seiner Eigenschaften und hinsichtlich seines Herstellungsprozesses .
Die erfindungsgemäße Trennung der elektrischen von den optischen Eigenschaften durch ein MehrschichtSystem für die Passi- vier- und Antireflexbeschichtung von kristallinen Siliziumso- larzellen bietet noch ein weiteres Potential. Die dünne, an das Silizium angrenzende, Passivierungs- und Antireflexbeschichtung (untere Teilschicht) kann bezüglich der Passivierungswirkung optimiert werden. Dabei ist die Transparenz der Schicht, die durch den Extinktionskoeffizienten kl beschrieben wird, durch die geringe Schichtdicke von untergeordneter Bedeutung. Dies ermöglicht z.B. die Verwendung von siliziumreichen Nitridschichten oder gar von amorphem Silizium, wodurch eine weiter verbesserte Passivierwirkung erzielt werden kann.
Die Erfindung soll nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungsfiguren zeigen:
Fig. 1: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemä- ßen Schichtaufbaus auf einem Substrat;
Fig. 2: eine Anordnung zur Herstellung eines Schichtaufbaus nach Fig. 1 mit einem Durchlaufofen;
Fig. 3: eine Anordnung zur Herstellung des SChichtaufbaus nach Fig. 1 mit einer Vakuumapparatur und nachgeschaltetem Durchlaufofen:
Fig. 4: eine Anordnung zur Herstellung eines Schichtaufbaus nach Fig. 1 mit einer mehrteiligen Vakuumapparatur; und
Fig. 5: eine Anordnung zur Herstellung eines Schichtaufbaus nach Fig. 1 mit einem mehrteiligen evakuierbaren Durchlaufofen.
Ein erstes Ausführungsbeispiel geht aus Fig. 2 hervor.
In einem ersten Ofenteil 1 eines Durchlaufofens 2, den die zu beschichtenden Substrate bzw. Wafer S (Solarzellen) bei einer Temperatur von bis zu 500 0C mittels einer Transportvorrichtung 3 durchlaufen, wird ein remote bei Normaldruck durch eine Plasmaquelle 4 erzeugtes Plasma 5 dazu verwendet, ein oder mehrere durch ProzessgasZuführungen 6 zugeführte Prozessgase, welche die Elemente Silizium und Wasserstoff enthalten, anzuregen. Dadurch wird auf dem Wafer S eine untere Teilschicht Sl in Form einer amorphen oder kristallinen Si :H-Schicht mit einer Dicke di von ca. 1 - 10 nm erzeugt.
Anschließend wird eine die untere Teilschicht Sl abdeckende obere Teilschicht S2 mit einer Dicke ä.2 aus Siθ2 abgeschieden.
Dazu werden die Wafer S einem zweiten Ofenteil 7 des Durchlaufofens 1 übergeben, in dem bei ähnlicher Temperatur eine rein thermische Normaldruck-CVD-Abscheidung stattfindet, bis die gewünschte Gesamt-SChichtdicke d = di + d2 von einem Viertel der mittleren Wellenlänge des Mittelwertes des Sonnenlichtes erreicht ist.
Der sich ergebende Schichtaufbau ist in Fig. 1 dargestellt.
Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt. Hier werden in einer Vakuumapparatur 8 die zu beschichtenden Wafer S bei bis zu 500 0C dem Plasma von einem oder mehreren Prozessgasen, die die Elemente Silizium, Stickstoff und Wasserstoff enthalten, ausgesetzt. Die Prozessgase werden durch Prozessgaszuführungen 9 in die Vakuumapparatur 8 eingeleitet. Der Be- schichtungsvorgang wird dabei so lange vorgenommen, bis eine dünne untere Teilschicht Sl in Form einer amorphen oder kristallinen SixNy-:H-Schicht mit einer Dicke di von ca. 3 - 10 nm erzeugt ist.
Anschließend werden die Wafer S über eine Transporteinrichtung 10 in einem Durchlaufofen 11, in welchen bei ähnlicher Tempera- tur eine rein thermische Normaldruck-CVD-Abscheidung von TiC>2 stattfindet, bis eine obere Teilschicht 32 mit einer Dicke d2 bis zur gewünschten Gesamt-Schichtdicke d von einem Viertel der mittleren Wellenlänge des Mittelwertes des Sonnenlichtes erreicht ist. Der Durchlaufofen 11 ist dazu mit einer Heizein- richtung 12 und einer Prozessgaszuführung 13 versehen.
Ein drittes Ausführungsbeispiel geht aus Fig. 4 hervor.
In einem ersten Teil 14 einer Vakuumapparatur 15 werden die zu beschichtenden Wafer S bei bis zu 500 0C dem Plasma 16 von ein oder mehreren durch ProzessgasZuführungen 18 zugeführten Pro- zessgasen ausgesetzt, welche die Elemente Silizium, Stickstoff und Wasserstoff enthalten. Das Plasma wird durch eine Plasmaquelle 17 erzeugt. Der BeschichtungsVorgang wird so lange fortgeführt, bis eine untere Teilschicht Sl aus SixNy-.H mit einer
Schichtdicke di von 3 - 10 nm ausgebildet ist.
Danach werden die Wafer S in einen zweiten Teil 19 der Vakuum- apparatur 15 durch ein Sputterverfahren vorzugsweise mit TiC>2, die obere Teilschicht S2 mit einer Dicke d2 bildend, beschichtet, bis die gewünschte Gesamt-Schichtdicke d von einem Viertel der mittleren Wellenlänge des Mittelwertes des Sonnenlichtes erreicht ist. Zu diesem Zweck ist der zweite Teil mit 19 mit einer Plasmaquelle 20 ausgestattet.
Ein viertes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt.
Die zu beschichtenden Wafer S werden bei einer Temperatur von bis zu 500 0C durch einen evakuierbaren Durchlaufofen 21 ge- führt, in dem ein remote bei Normaldruck durch eine Plasmaquelle 22 erzeugtes Plasma 23 dazu genutzt wird, ein oder mehrere Prozessgase durch Prozessgaszuführungen 24 in einen ersten Teil 25 zuzuführen, welche die Elemente Silizium, Stickstoff und Wasserstoff enthalten und anzuregen, um eine untere Teilschicht Sl aus SixNy:H mit einer Schichtdicke di von 3 - 10 nm zu erzeugen.
Anschließend wird die obere Teilschicht S2 mit einer Dicke d2 hergestellt. Dazu werden die Wafer S in einen zweiten Teil 26 der Vakuumkammer verbracht und dort durch ein Sputterverfahren vorzugsweise mit TiC>2 beschichtet, bis die gewünschte Gesamt- Schichtdicke d von einem Viertel der mittleren Wellenlänge des Mittelwertes des Sonnenlichtes erreicht ist. Die für das Sput- tern erforderlichen Prozessgase werden über eine Zuführung 27 in den zweiten Teil 26, der mit einer Plasmaquelle 28 versehen ist, zugeführt.
Der Transport der Wafer S durch den Durchlaufofen 21 erfolgt mit einer geeigneten Transportvorrichtung 29, ei z.B. einer Band- oder Hubbalkenvorrichtung. AntireflexbeSchichtung auf Solarzellen, sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen Antireflexbeschichtung
Bezugszeichenliste
S Substrat/Warer
Sl untere Teilschicht
S2 obere Teilschicht
1 erster Ofenteil
2 Durchlaufofen
3 Transportvorrichtung
4 Plasmaquelle
5 Plasma
6 ProzessgasZuführung
7 zweiter Ofenteil
8 Vakuumapparatur
9 ProzessgasZuführung
10 Transporteinrchtung
11 Durchlaufofen
12 Heizeinrichtung
13 ProzessgasZuführung
14 erster Teil
15 Vakuumapparatur
17 Plasmaquelle
18 ProzessgasZuführung
19 zweiter Teil
20 Plasmaquelle
21 Durchlaufofen
22 Plasmaquelle
23 Plasma
24 ProzessgasZuführung
25 erster Teil
26 zweiter Teil
27 Zuführung
28 Plasmaquelle
29 Transportvorrichtung

Claims

Antireflexbeschichtung auf Solarzellen, sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen AntireflexbeschichtungPatentansprüche
1. Antireflexbeschichtung auf Solarzellen aus kristallinem Silizium, dadurch gekennzeichnet, dass die Antireflexbeschichtung aus aufeinander folgenden Teilschichten zusammengesetzt ist, von denen eine untere, das kristalline Silizium abdeckenden Teilschicht als Antireflexbeschichtung und Passi- vierung mit besonders hohem Wasserstoffgehalt ausgebildet ist, die von einer oberen Teilschicht mit erhöhter Barrierewirkung gegen die Ausdiffusion von Wasserstoff abgedeckt ist.
2. Antireflexbeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Teilschicht eine amorphe oder kristalline Si :H- oder SixNy:H-Schicht ist und dass die obere Teilschicht aus TiO2 besteht.
3. Antireflexbeschichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Teilschicht eine Schichtdi- cke von 1 - 10 nm im Falle einer Si:H-Schicht und von 3 - 10 nm im Falle einer SixNy: H-Schicht aufweist.
4. Antireflexbeschichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke beider Teilschichten zusammen ein Viertel der mittleren Wellenlänge des Mittelwertes des Sonnenlichtes beträgt .
5. Verfahren zum Herstellen einer Antireflexbeschichtung auf Solarzellen aus kristallinem Silizium, dadurch gekenn- zeichnet, dass auf dem kristallinen Silizium eine untere, das kristalline Silizium der Solarzelle im wesentlichen ganz- flächig abdeckende Teilschicht in einem plasmachemischen Verfahren bei Normaldruck mit hohem (maximal möglichem) Wasser- stoffgehalt als PassivierungsSchicht abgeschieden wird und dass nachfolgend auf der unteren Teilschicht, diese im Wesentlichen ganzflächig abdeckend, eine obere Teilschicht mit erhöhter Barrierewirkung gegen Ausdiffusion von Wasserstoff bei Normaldruck abgeschieden wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die untere Teilschicht in einem Durchlaufofen erzeugt wird, in dem die Solarzelle einem remote bei Normaldruck erzeugten Plasma bei einer Temperatur bis ca. 5000C ausgesetzt wird, welches ein oder mehrere Prozessgase mit den Elementen Silizium und Wasserstoff enthält, so dass eine Si:H-Schicht erzeugt wird und dass die Solarzellen anschließend einem zwei- ten Ofenteil übergeben werden, in dem bei ähnlicher Temperatur mittels rein thermischer Normaldruck-CVD-Abscheidung Tiθ2 zur Ausbildung der oberen Teilschicht abgeschieden wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Teilschicht in einer Vakuumapparatur erzeugt wird, indem die Solarzelle einem Plasma aus mehreren Prozessgasen bei einer Temperatur bis zu 500 0C ausgesetzt wird, wobei die Prozessgase die Elemente Silizium, Stickstoff und Wasserstoff enthalten, so dass eine SiχNy:H-Schicht erzeugt wird und dass die Solarzellen anschließend einem Durchlaufofen übergeben werden, in dem bei ähnlicher Temperatur mittels rein thermischer Normaldruck-CVD-Abscheidung Tiθ2 zur Ausbildung der oberen Teilschicht abgeschieden wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Teilschicht in einer Vakuumapparatur erzeugt wird, indem die Solarzelle einem Plasma aus mehreren Prozessgasen bei einer Temperatur bis zu 100 0C ausgesetzt wird, wobei die Prozessgase die Elemente Silizium, Stickstoff und Wasser- Stoff enthalten, so dass eine SixNy:H-Schicht erzeugt wird und dass die Solarzelle anschließend zur Ausbildung der oberen Teilschicht in einem weiteren Teil der Vakuumkammer durch ein
Sputterverfahren mit Tiθ2 beschichtet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Teilschicht in einem Durchlaufofen erzeugt wird, in dem die Solarzelle einem remote bei Normaldruck erzeugten Plasma bei einer Temperatur bis ca. 5000C ausgesetzt wird, welches ein oder mehrere Prozessgase mit den Elementen Silizium, Stickstoff und Wasserstoff enthält, so dass eine
SixNy-.H-Schicht erzeugt wird und dass die Solarzelle anschließend zur Ausbildung der oberen Teilschicht in einer Vakuumkammer durch ein Sputterverfahren mit Tiθ2 beschichtet wird.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch ge- kennzeichnet, dass die untere Teilschicht bis zu einer Schichtdicke von 1 - 10 nm im Falle einer Ti:H-Schicht und von
3 - 10 nm im Falle einer TixNy:H-Schicht und anschließend die obere Teilschicht bis zu einer Gesamt-Schichtdicke abgeschieden wird, die einem Viertel der mittleren Wellenlänge des Mittel- wertes des Sonnenlichtes entspricht.
PCT/DE2006/001927 2005-11-02 2006-11-02 Antireflexbeschichtung auf solarzellen, sowie verfahren zum herstellen einer solchen antireflexbeschichtung WO2007051457A2 (de)

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