專利名稱：雙層氮化硅減反射膜制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶體硅太陽電池制備領(lǐng)域，具體涉及一種晶體硅太陽電池的雙層氮化硅減反射膜制備方法。
背景技術(shù)：
減反射膜的制作是太陽電池制作流程中的一道重要工序。該薄膜的主要作用是減少太陽光的反射，增加電池對太陽光的吸收，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。工業(yè)化生產(chǎn)中多采用氮化硅作為晶體硅太陽電池的減反射膜。該方法主要采用等離子體增強化學氣相沉積 (PECVD)法在電池正面沉積氮化硅，原理是以硅烷和氨氣作為反應(yīng)氣體，利用氣體放電時產(chǎn)生的高溫使反應(yīng)氣體分解，然后通過化學反應(yīng)生成氮化硅，發(fā)生的反應(yīng)為
SiH4 + NH3 — SiNx + H2
這種單層氮化硅膜的制作方法雖然較為簡單、容易操作，但由于太陽光的光譜范圍很寬，單層氮化硅減反射膜效果還不是很理想，反射率仍高達4%-5%，造成太陽光的吸收率低、 轉(zhuǎn)換效率不理想；因此，如何制作反射率更低的減反射膜來提高電池效率是本行業(yè)亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供了一種使得太陽電池具有更低的反射率， 更高的轉(zhuǎn)換效率的雙層氮化硅減反射膜制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種雙層氮化硅減反射膜制備方法，制備步驟包括(1)在晶體硅太陽電池正面沉積第一層氮化硅膜，厚度為10nm-20nm;(2)在步驟(1)制備的第一層氮化硅膜上沉積第二層氮化硅膜，厚度為 60nm_70nmo本發(fā)明上述雙層氮化硅減反射膜制備方法，制備步驟具體包括
(1)將經(jīng)過前處理后的硅片裝入石墨舟中，放入沉積腔室中，然后進行第一層氮化硅的沉積第一層氮化硅沉積溫度為350°C 550°C，第一層氮化硅沉積功率為4000W 6000W， 第一層氮化硅沉積氣體比例為氨氣與硅烷的流量比3 5:1，第一層氮化硅沉積時間為 Γ3分鐘；
(2)將步驟(1)沉積第一層氮化硅之后的硅片進行第二層的氮化硅沉積第二層氮化硅沉積溫度為350°C 550°C，第二層氮化硅沉積功率為4000W 6000W，第二層氮化硅沉積氣體比例為氨氣與硅烷的流量比7 10:1，第二層氮化硅沉積時間為纊11分鐘。上述步驟(1)中所述的前處理為行業(yè)常規(guī)處理工藝，主要為清洗、擴散、刻蝕、去磷硅玻璃等工序。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果本發(fā)明雙層氮化硅減反射膜的制備方法，通過調(diào)節(jié)沉積氮化硅膜的參數(shù)，包括沉積溫度、沉積時間、沉積功率、反應(yīng)氣體流量比等來控制各層氮化薄膜的厚度和折射率，制作性能各異、匹配較好的雙層氮化硅作為減反射膜。與單層氮化硅減反射膜相比，該減反射膜可使得電池對太陽光的反射減少了 1%-2%，電池轉(zhuǎn)換效率提高了 1. 5%左右，因此，使得太陽電池具有更低的反射率，更高的轉(zhuǎn)換效率。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步具體描述，但不局限于此。實施例1
將經(jīng)過清洗、擴散、刻蝕、去磷硅玻璃之后(前序的上述方法均為行業(yè)常規(guī)處理方法，在此不再贅述)的硅片裝入PECVD沉積室內(nèi)，設(shè)定第一層氮化硅沉積參數(shù)沉積溫度為420°C， 沉積功率為5300W，氨氣與硅烷的流量比為4. 4:1，沉積時間為100秒，控制氮化硅厚度為 12nm，折射率為2. 3。設(shè)定第二層氮化硅沉積參數(shù)為沉積溫度為420°C，沉積功率為5300W，氨氣與硅烷的流量比為8. 7:1，沉積時間為600秒，控制氮化硅厚度為68nm，折射率為2. 05。運行工藝，沉積氮化硅，兩層氮化硅沉積結(jié)束后，取出硅片先進行反射率R的測試，然后經(jīng)過印刷和燒結(jié)工序制作成電池，最后測試電性能參數(shù)。對比例1
將經(jīng)過清洗、擴散、刻蝕、去磷硅玻璃之后的硅片裝入PECVD沉積室內(nèi)，設(shè)定單層氮化硅薄膜沉積參數(shù)為沉積溫度為450°C，沉積功率為5650W，氨氣與硅烷的流量比為8. 7:1， 沉積時間為650秒。運行工藝，沉積氮化硅，單層氮化硅沉積結(jié)束后，取出硅片先進行反射率R的測試，然后經(jīng)過印刷和燒結(jié)工序制作成電池，最后測試電性能參數(shù)。測試數(shù)據(jù)如下表1所示
表1實施例1與對比例1制備樣品性能比較
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實施例2
將經(jīng)過清洗、擴散、刻蝕、去磷硅玻璃之后的硅片裝入PECVD沉積室內(nèi)，設(shè)定第一層氮化硅沉積參數(shù)沉積溫度為450°C，沉積功率為5650W，氨氣與硅烷的流量比為3. 8:1，沉積時間為150秒，控制氮化硅厚度為20nm，折射率為2. 4。 設(shè)定第二層氮化硅沉積參數(shù)為沉積溫度為450°C，沉積功率為5650W，氨氣與硅烷的流量比為8. 7:1，沉積時間為500秒，控制氮化硅厚度為60nm，折射率為2. 05。運行工藝，沉積氮化硅，兩層氮化硅沉積結(jié)束后，取出硅片先進行反射率R的測試，然后經(jīng)過印刷和燒結(jié)工序制作成電池，最后測試電性能參數(shù)。
對比例2
將經(jīng)過清洗、擴散、刻蝕、去磷硅玻璃之后的硅片裝入PECVD沉積室內(nèi)，設(shè)定單層氮化硅薄膜沉積參數(shù)為沉積溫度為420°C，沉積功率為5000W，氨氣與硅烷的流量比控制為 9. 2:1，沉積時間為700秒。運行工藝，沉積氮化硅，單層氮化硅沉積結(jié)束后，取出硅片先進行反射率R的測試，然后經(jīng)過印刷和燒結(jié)工序制作成電池，最后測試電性能參數(shù)。測試數(shù)據(jù)如下表2所示
表2實施例2與對比例2制備樣品性能比較
權(quán)利要求
1. 一種雙層氮化硅減反射膜制備方法，其特征在于制備步驟包括(1)在晶體硅太陽電池正面沉積第一層氮化硅膜，厚度為10nm-20nm ； (2)在步驟(1)制備的第一層氮化硅膜上沉積第二層氮化硅膜，厚度為60nm-70nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層氮化硅減反射膜制備方法，其特征在于制備步驟具體包括(1)將經(jīng)過前處理后的硅片裝入石墨舟中，放入沉積腔室中，然后進行第一層氮化硅的沉積第一層氮化硅沉積溫度為350°C 550°C，第一層氮化硅沉積功率為4000W 6000W， 第一層氮化硅沉積氣體比例為氨氣與硅烷的流量比3 5:1，第一層氮化硅沉積時間為 Γ3分鐘；(2)將步驟(1)沉積第一層氮化硅之后的硅片進行第二層的氮化硅沉積第二層氮化硅沉積溫度為350°C 550°C，第二層氮化硅沉積功率為4000W 6000W，第二層氮化硅沉積氣體比例為氨氣與硅烷的流量比7 10:1，第二層氮化硅沉積時間為纊11分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開一種雙層氮化硅減反射膜制備方法，其特征在于制備步驟包括(1)在晶體硅太陽電池正面沉積第一層氮化硅膜，厚度為10nm-20nm；(2)在步驟(1)制備的第一層氮化硅膜上沉積第二層氮化硅膜，厚度為60nm-70nm。本發(fā)明制備的雙層氮化硅減反射膜與單層氮化硅減反射膜相比，該減反射膜可使得電池對太陽光的反射減少了1%-2%，電池轉(zhuǎn)換效率提高了1.5%左右，因此，使得太陽電池具有更低的反射率，更高的轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號C23C16/34GK102222733SQ20111018248
公開日2011年10月19日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者余濤, 劉偉, 劉曉巍, 吳艷芬, 徐曉群, 蔡二輝, 陳筑 申請人:寧波尤利卡太陽能科技發(fā)展有限公司