本发明专利技术涉及一种用于晶体硅太阳电池的双层氮化硅薄膜的制备方法，它由两个具有不同折射率的氮化硅子层薄膜组成，并且在一次PECVD沉积过程中获得。本发明专利技术的优点在于：将常规的单层氮化硅薄膜改进为双层氮化硅薄膜，因为与硅片接触的第一子层(内层)比第二子层薄膜(外层)具有更高的折射率，所以增强了薄膜的减反射作用，提高了太阳电池的光电转换效率，具有较好的实用价值，硅烷和氨气的流量比影响薄膜折射率的主要因素，采用合理的硅烷和氨气的流量比，折射率较好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种双层氮化硅薄膜的制备方法，具体涉及。
技术介绍
提高晶体硅太阳电池的转换效率的一种途径是降低硅片表面的反射率和增加表面钝化效果。工业化晶体硅太阳电池通常使用PECVD沉积氮化硅薄膜，所制备的氮化硅薄膜含有S1、N、H等三种元素，通常表示为SiNx = H薄膜，它既起到减反射的作用，也起到表面钝化的作用。专利号为201110027670.9的专利技术专利中提到，它由两个具有不同折射率的氮化硅子层薄膜组成，并且在一次PECVD沉积过程中获得，上述专利中的，存在以下缺点:两个阶段中的硅烷和氨气流量比还达不到较理想状态。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供，它用于晶体硅太阳电池时，比单层氮化硅薄膜具有更好的减反射效果和更好的表面钝化效率，可以提高太阳电池的光电转换效率，因此，具有较好的实用价值。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为:，其创新点在于:由两个具有不同折射率的氮化硅子层薄膜组成，并且在一次PECVD沉积过程中获得，其工艺流程如下: 第一步，对衬底硅片进行清洗，将抛光P型硅片经丙酮和乙醇加热清洗油污之后，用浓度约为5%的氢氟酸浸泡5分钟以去除表面的氧化物以及生成保护表面的氢键，此氢键在沉积时加热即断裂，对实验结果没有影响。使用去离子水冲洗硅片20遍以上； 第二步，将清洗完成的硅片放入PECVD设备的反应腔室中，将反应腔室加热到需要的反应温度并保持30min ； 第三步，调节反应需要的时间、温度，衬底温度低于200°C时，氮化硅薄膜的本征应力较大，表现为张应力，不容易沉积薄膜；当衬底温度高于400°C时，氮化硅薄膜生长不均匀，容易龟裂，因此，需要选择合适的沉积温度以获得结构稳定的氮化硅薄膜； 第四步，通入反应气体NH3，调节流量计至适当参数； 第五步，开通500W射频功率源，将射频功率调节至实验需要的功率，调节匹配器将制备中的反射功率调至最低；第六步，通入反应气体SiH4，调节流量计至适当参数，适当提高反应室压强，得到沉积。进一步的，所述沉积过程分两个阶段进行，而且在两个阶段中分别采用两个不同的硅烷和氨气流量比。进一步的，所述沉积过程分两个阶段进行，而且在两个阶段中采用3:4的硅烷和氨气流量比。本专利技术的优点在于: (1).将常规的单层氮化硅薄膜改进为双层氮化硅薄膜，因为与硅片接触的第一子层(内层)比第二子层薄膜(外层)具有更高的折射率，所以增强了薄膜的减反射作用，提高了太阳电池的光电转换效率，具有较好的实用价值； (2).硅烷和氨气的流量比影响薄膜折射率的主要因素，采用合理的硅烷和氨气的流量比，折射率较好。【具体实施方式】实施例1 一种用于晶体硅太阳电池的双层氮化硅薄膜由两个具有不同折射率的氮化硅子层薄膜组成，并且在一次PECVD沉积过程中获得。其工艺流程如下: 第一步，对衬底硅片进行清洗，将抛光P型硅片经丙酮和乙醇加热清洗油污之后，用浓度约为5%的氢氟酸浸泡5分钟以去除表面的氧化物以及生成保护表面的氢键，此氢键在沉积时加热即断裂，对实验结果没有影响，使用去离子水冲洗硅片20遍以上； 第二步，将清洗完成的硅片放入PECVD设备的反应腔室中，将反应腔室加热到需要的反应温度并保持30min ； 第三步，调节反应需要的时间、温度，衬底温度低于200°C时，氮化硅薄膜的本征应力较大，表现为张应力，不容易沉积薄膜；当衬底温度高于400°C时，氮化硅薄膜生长不均匀，容易龟裂，因此，需要选择合适的沉积温度以获得结构稳定的氮化硅薄膜； 第四步，通入反应气体NH3，流速36ml/min，调节流量计至适当参数； 第五步，开通500W射频功率源，将射频功率调节至实验需要的功率，调节匹配器将制备中的反射功率调至最低； 第六步，通入反应气体SiH4,流速12ml/min，调节流量计至适当参数，适当提高反应室压强，得到沉积； 本实施例中，步骤SiHjP順3流量比为1:3，制得的双层氮化硅薄膜的折射率为1.65。实施例2 本实施例在实施例1的基础上，改变SiHdP NH3流量比，将SiHjP NH 3输入量比值设定为3:4，得到双层氮化硅薄膜的折射率为2。实施例3 本实施例在实施例1的基础上，改变SiHdP NH3流量比，将SiHjP NH 3输入量比值设定为1:1，得到双层氮化硅薄膜的折射率为1.85。由实施例1、实施例2和实施例3的结果表明，实施例2制得的双层氮化硅薄膜地折射率高，其效果最优。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。【主权项】1.，其特征在于:它由两个具有不同折射率的氮化硅子层薄膜组成，并且在一次PECVD沉积过程中获得，其工艺流程如下: 第一步，对衬底硅片进行清洗，将抛光P型硅片经丙酮和乙醇加热清洗油污之后，用浓度约为5%的氢氟酸浸泡5分钟以去除表面的氧化物以及生成保护表面的氢键，此氢键在沉积时加热即断裂，对实验结果没有影响；使用去离子水冲洗硅片20遍以上； 第二步，将清洗完成的硅片放入PECVD设备的反应腔室中，将反应腔室加热到需要的反应温度并保持30min ； 第三步，调节反应需要的时间、温度，衬底温度低于200°C时，氮化硅薄膜的本征应力较大，表现为张应力，不容易沉积薄膜；当衬底温度高于400°C时，氮化硅薄膜生长不均匀，容易龟裂；因此，需要选择合适的沉积温度以获得结构稳定的氮化硅薄膜； 第四步，通入反应气体NH3，调节流量计至适当参数； 第五步，开通500W射频功率源，将射频功率调节至实验需要的功率，调节匹配器将制备中的反射功率调至最低； 第六步，通入反应气体SiH4，调节流量计至适当参数，适当提高反应室压强，得到沉积。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述沉积过程分两个阶段进行，而且在两个阶段中分别采用两个不同的硅烷和氨气流量比。3.根据权利要求2所述的，其特征在于:所述沉积过程分两个阶段进行，而且在两个阶段中采用3:4的硅烷和氨气流量比。【专利摘要】本专利技术涉及，它由两个具有不同折射率的氮化硅子层薄膜组成，并且在一次PECVD沉积过程中获得。本专利技术的优点在于：将常规的单层氮化硅薄膜改进为双层氮化硅薄膜，因为与硅片接触的第一子层(内层)比第二子层薄膜(外层)具有更高的折射率，所以增强了薄膜的减反射作用，提高了太阳电池的光电转换效率，具有较好的实用价值，硅烷和氨气的流量比影响薄膜折射率的主要因素，采用合理的硅烷和氨气的流量比，折射率较好。【IPC分类】H01L31/18, H01L21/02【公开号】CN104979427【申请号】CN201510247786【专利技术人】施成军 【申请人】欧贝黎新能源科技股份有限公司【公开日】2015年10月14日【申请日】2015年5月15日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于晶体硅太阳电池的双层氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于：它由两个具有不同折射率的氮化硅子层薄膜组成，并且在一次 PECVD 沉积过程中获得，其工艺流程如下： 第一步，对衬底硅片进行清洗，将抛光P型硅片经丙酮和乙醇加热清洗油污之后，用浓度约为5％的氢氟酸浸泡5分钟以去除表面的氧化物以及生成保护表面的氢键，此氢键在沉积时加热即断裂，对实验结果没有影响；使用去离子水冲洗硅片20遍以上； 第二步，将清洗完成的硅片放入PECVD设备的反应腔室中，将反应腔室加热到需要的反应温度并保持30min； 第三步，调节反应需要的时间、温度，衬底温度低于200℃时，氮化硅薄膜的本征应力较大，表现为张应力，不容易沉积薄膜；当衬底温度高于400℃时，氮化硅薄膜生长不均匀，容易龟裂；因此，需要选择合适的沉积温度以获得结构稳定的氮化硅薄膜； 第四步，通入反应气体NH3，调节流量计至适当参数； 第五步，开通500W射频功率源，将射频功率调节至实验需要的功率，调节匹配器将制备中的反射功率调至最低； 第六步，通入反应气体SiH4，调节流量计至适当参数，适当提高反应室压强，得到沉积。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：施成军，
申请(专利权)人：欧贝黎新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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