一种提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜及生产工艺制造技术

一种提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜，包括依次沿着远离硅片方向设置在硅片表面且折射率递减的第一氮化硅薄膜，第二氮化硅薄膜，第三氮化硅薄膜，第四氮化硅薄膜，第五氮化硅薄膜，第一氮氧化硅薄膜，第二氮氧化硅薄膜，氧化硅薄膜。本专利的目的在于提供一种减少光损失、增强减反射、提高电池转换效率的太阳能电池正面多层减反射膜。太阳能电池正面多层减反射膜。太阳能电池正面多层减反射膜。

【技术实现步骤摘要】
一种提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜及生产工艺


[0001]本专利技术属于太阳能电池制造领域，尤其涉及一种提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜及生产工艺。

技术介绍

[0002]太阳能电池产业是指通过光伏技术将太阳辐射能转化为电能的产业。这是一种可再生能源，具有环保、无噪音、长寿命等优点。
[0003]在过去几年中，太阳能电池产业得到了迅速发展，并且已成为全球能源领域的主要组成部分之一。其中，中国是全球最大的太阳能电池制造国和出口国，在全球太阳能电池市场上占据了重要地位。
[0004]太阳能电池产业的兴起得益于多方面的因素，其中包括政策扶持、技术进步、市场推动等。随着全球环保意识的增强和清洁能源需求的不断提高，太阳能电池产业有望继续保持快速发展态势，成为未来主要的能源供应来源之一。
[0005]在当前的太阳能电池产业里，为了追求效率和成本的突破，太阳能电池技术日益进步，目前理想的量子效率曲线是矩形的，但是实际上几乎所有的太阳能电池都会因为复合而减小，影响收集效率的因素同样影响着量子效率；顶端表面钝化会影响靠近表面的载流子的生成，而蓝光又是在非常靠近表面处被吸收的，所以电池顶端表面的高复合效应会很大的影响着蓝光的吸收。提高短波段量子效应可以有效的提高太阳能电池的转换效率。
[0006]现有的太阳能电池氮化硅膜层之间折射率差距较大导致光学失配，从而存在光损失，电池转换效率低的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术目的在于提供一种提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜及生产工艺,提供一种减少光损失、增强减反射、提高电池转换效率的太阳能电池正面多层减反射膜。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的一种提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜及生产工艺的具体技术方案如下：
[0009]一种提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜，包括依次沿着远离硅片方向设置在硅片上且折射率递减的第一氮化硅薄膜，第二氮化硅薄膜，第三氮化硅薄膜，第四氮化硅薄膜，第五氮化硅薄膜，第一氮氧化硅薄膜，第二氮氧化硅薄膜，氧化硅薄膜。
[0010]优选的，所述第一氮化硅薄膜的膜厚为10～20nm，折射率为2.2～2.3。
[0011]优选的，所述第二氮化硅薄膜的膜厚为10～20nm，折射率为2.1～2.2。
[0012]优选的，所述第三氮化硅薄膜的膜厚为1～10nm，折射率为2.0～2.1。
[0013]优选的，所述第四氮化硅薄膜的膜厚为1～10nm，折射率为2.0～2.1。
[0014]优选的，所述第五氮化硅薄膜的膜厚为1～10nm，折射率为2.0～2.1。
[0015]优选的，所述第一氮氧化硅薄膜的膜厚为1～10nm，折射率为1.8～2。
[0016]优选的，所述第二氮氧化硅薄膜的膜厚为1～10nm，折射率为1.8～2。
[0017]优选的，所述氧化硅薄膜的膜厚为1～15nm，折射率为1.6～2。
[0018]一种提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜的生产工艺，包括以下步骤：
[0019]S1、将洁净的硅片置于反应装置内；
[0020]S2、将氨气和甲硅烷充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在硅片表面沉积一层氮化硅薄膜，得到表面为第一氮化硅薄膜的硅片；
[0021]S3、将氨气和甲硅烷充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S2中制备的第一氮化硅薄膜的表面沉积一层氮化硅薄膜，得到表面为第二氮化硅薄膜的硅片；
[0022]S4、将氨气和甲硅烷充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S3中制备的第二氮化硅薄膜的表面沉积一层氮化硅薄膜，得到表面为第三氮化硅薄膜的硅片；
[0023]S5、将氨气和甲硅烷充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S4中制备的第三氮化硅薄膜的表面沉积一层氮化硅薄膜，得到表面为第四氮化硅薄膜的硅片；
[0024]S6、将氨气和甲硅烷充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S5中制备的第四氮化硅薄膜的表面沉积一层氮化硅薄膜，得到表面为第五氮化硅薄膜的硅片；
[0025]S7、将氨气，甲硅烷和笑气充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S6中制备的第五氮化硅薄膜的表面沉积一层氮氧化硅薄膜，得到表面为第一氮氧化硅薄膜的硅片；
[0026]S8、将氨气，甲硅烷和笑气充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S7中制备的第一氮氧化硅薄膜的表面沉积一层氮氧化硅薄膜，得到表面为第二氮氧化硅薄膜的硅片；
[0027]S9、将甲硅烷和笑气充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S8中制备的第二氮氧化硅薄膜的表面沉积一层氧化硅薄膜，得到表面为氧化硅薄膜的成品硅片；
[0028]S2中采用等离子气相沉积方法制备氮化硅薄膜的工艺参数为：温度450～550℃，腔体压力200～250Pa，氨气气体流量6000～8000sccm，甲硅烷气体流量1500～1600sccm，镀膜时间120～140S，射频功率12000～15000W，空占比为5:90ms；
[0029]S3中采用等离子气相沉积方法制备氮化硅薄膜的工艺参数为：温度450～550℃，腔体压力200～250Pa，氨气气体流量7000～9000sccm，甲硅烷气体流量700～900sccm，镀膜时间160～180S，射频功率13000～15000W，空占比为5:70ms；
[0030]S4中采用等离子气相沉积方法制备氮化硅薄膜的工艺参数为：温度450～550℃，腔体压力200～250Pa，氨气气体流量8000～10000sccm，甲硅烷气体流量800～1000sccm，镀膜时间110～130S，射频功率13000～15000W，空占比为5:70ms；
[0031]S5中采用等离子气相沉积方法制备氮化硅薄膜的工艺参数为：温度450～550℃，腔体压力200～250Pa，氨气气体流量8000～10000sccm，甲硅烷气体流量700～900sccm，镀膜时间90～110S，射频功率13000～15000W，空占比为5:70ms；
[0032]S6中采用等离子气相沉积方法制备氮化硅薄膜的工艺参数为：温度450～550℃，腔体压力200～250Pa，氨气气体流量8000～10000sccm，甲硅烷气体流量600～800sccm，镀膜时间50～60S，射频功率13000～15000W，空占比为5:70ms；
[0033]S7中采用等离子气相沉积方法制备氮化硅薄膜的工艺参数为：温度450～550℃，腔体压力200～250Pa，氨气气体流量2500～3000sccm，甲硅烷气体流量500～700sccm，笑气气体流量为5000～6000sccm，镀膜时间130～150S，射频功率12000～14000W，空占比为4:100ms；
[0034]S8中采用等离子气相沉积方法制备氮化硅薄膜的工艺参数为：温度450～550本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜，其特征在于，包括依次沿着远离硅片方向设置在硅片表面且折射率递减的第一氮化硅薄膜，第二氮化硅薄膜，第三氮化硅薄膜，第四氮化硅薄膜，第五氮化硅薄膜，第一氮氧化硅薄膜，第二氮氧化硅薄膜，氧化硅薄膜。2.根据权利要求1所述的提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜，其特征在于，所述第一氮化硅薄膜的膜厚为10～20nm，折射率为2.2～2.3；所述第二氮化硅薄膜的膜厚为10～20nm，折射率为2.1～2.2；所述第三氮化硅薄膜的膜厚为1～10nm，折射率为2.0～2.1；所述第四氮化硅薄膜的膜厚为1～10nm，折射率为2.0～2.1；所述第五氮化硅薄膜的膜厚为1～10nm，折射率为2.0～2.1。3.根据权利要求所述的提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜，其特征在于，所述第一氮氧化硅薄膜的膜厚为1～10nm，折射率为1.8～2。4.根据权利要求所述的提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜，其特征在于，所述第二氮氧化硅薄膜的膜厚为1～10nm，折射率为1.8～2。5.根据权利要求所述的提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜，其特征在于，所述氧化硅薄膜的膜厚为1～15nm，折射率为1.6～2。6.一种提高太阳能电池短波量子效率的叠层介质膜的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、将洁净的硅片置于反应装置内；S2、将氨气和甲硅烷充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在硅片表面沉积一层氮化硅薄膜，得到表面为第一氮化硅薄膜的硅片；S3、将氨气和甲硅烷充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S2中制备的第一氮化硅薄膜的表面沉积一层氮化硅薄膜，得到表面为第二氮化硅薄膜的硅片；S4、将氨气和甲硅烷充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S3中制备的第二氮化硅薄膜的表面沉积一层氮化硅薄膜，得到表面为第三氮化硅薄膜的硅片；S5、将氨气和甲硅烷充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S4中制备的第三氮化硅薄膜的表面沉积一层氮化硅薄膜，得到表面为第四氮化硅薄膜的硅片；S6、将氨气和甲硅烷充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S5中制备的第四氮化硅薄膜的表面沉积一层氮化硅薄膜，得到表面为第五氮化硅薄膜的硅片；S7、将氨气，甲硅烷和笑气充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S6中制备的第五氮化硅薄膜的表面沉积一层氮氧化硅薄膜，得到表面为第一氮氧化硅薄膜的硅片；S8、将氨气，甲硅烷和笑气充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S7中制备的第一氮氧化硅薄膜的表面沉积一层氮氧化硅薄膜，得到表面为第二氮氧化硅薄膜的硅片；S9、将甲硅烷和笑气充入反应装置作为反应气体，采用等离子气相沉积方法在S8中制备的第二氮氧化硅薄膜的表面沉积一层氧化硅薄膜，得到表面为氧化硅薄膜的成品硅片；S2中采用等离子气相沉积方法制备氮化硅薄膜的工艺参数为：温度450～550℃，腔体压力200～250Pa，氨气气体流量6000～800...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈如意，王鑫，钱兵，周扬，江志峰，
申请(专利权)人：中节能太阳能科技镇江有限公司，
类型：发明
国别省市：