PECVD制造技术

本发明专利技术公开了

【技术实现步骤摘要】
PECVD沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池、镀膜工艺及制备工艺


[0001]本专利技术属于
SiON
膜层
，特别是关于
PECVD
沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池
、
镀膜工艺及制备工艺
。

技术介绍

[0002]太阳能电池背面钝化以及增强正面光的吸收，是改善其性能，提高光电转换效率的重要手段
。
通常是引入钝化介质膜，钝化介质膜通过钝化硅表面的悬挂键降低太阳能电池表面的复合速率及改变介质膜的折射率，从而提高太阳能电池的光电转换效率
。
常用的钝化介质膜有氧化硅膜
、
氮化硅膜和氧化铝膜等
。
[0003]目前，工业化生产中普遍使用
PECVD
沉积的氮化硅膜作为晶体硅太阳能电池的前表面减反膜，由于氮化硅含有大量正电荷，沉积在前表面
N
型发射极处产生反型层，更有利于
N+
层表面钝化，但也因其带有正电荷，在用于太阳能电池的背面钝化时，因膜中的固定正电荷形成反型层导致太阳能电池的电流漏电增大，电池效率不理想
。
[0004]此外，
SiNx
在
Si
表面存在较强的张应力，虽然氢元素能扩散至
Si
‑
SiN
x
界面，有效钝化界面态，但是其界面质量不及
Si
‑
SiO2。
氧化铝非晶介质膜与
Si
界面具有高浓度的负电荷，并且对
P
和
N
型表面都有较好的钝化效果，背面钝化介质膜一般使用氧化铝膜层
。
[0005]因此，急需开发
PECVD
沉积的氮氧化硅膜层，进一步增强太阳能电池背面的钝化及对正面光的吸收
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供
PECVD
沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池
、
镀膜工艺及制备工艺，其能够通过在
P
型硅背面淀积
SiON
薄膜增强了太阳能电池的背面钝化效果，减小载流子的复合；通过在正面表层淀积
SiON
薄膜，使太阳能电池在
300
‑
500nm
之间的短波光反射率降低，增强了对短波光的吸收，提高了对应光的吸收，从而提高了太阳能电池的光电转换效率
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了
PECVD
沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池
、
镀膜工艺及制备工艺，
PECVD
沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池，包括有
P
型硅，所述
P
型硅沉积有多层膜层，所述多层膜层包括有
P
型硅背面沉积膜层结构和
P
型硅正面沉积膜层结构，所述
P
型硅背面沉积膜层结构在
P
型硅的背面沉积，所述
P
型硅正面沉积膜层结构在
P
型硅的正面沉积
。
所述
P
型硅背面沉积膜层结构包括有第一
SiNx
层
、
第一
SiON
层和
AlOx
层，所述
P
型硅的背面从下而上依次沉积有第一
SiNx
层
、
第一
SiON
层
、AlOx
层
。
所述
P
型硅正面沉积膜层结构包括有第二
SiNx
层和第二
SiON
层，所述
P
型硅的正面从下而上依次沉积有第二
SiNx
层
、
第二
SiON
层
。
[0008]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述
P
型硅背面沉积膜层结构厚度为
70
‑
90nm。
[0009]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述
P
型硅正面沉积膜层结构厚度为
65
‑
95nm。
[0010]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了
PECVD
沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池镀膜工艺，具体包括下述步骤：
[0011]S1、
进舟：将多个
P
型硅置于石墨舟内，将石墨舟放入管式
PECVD
设备内进行进舟处理，设置温度为
450
‑
520℃
；
[0012]S2、
升温：控制升温时间为
400
‑
600S
，温度为
450
‑
520℃
；
[0013]S3、
第一次抽真空：控制抽真空时间为
90
‑
160S
，温度为
450
‑
520℃
；
[0014]S4、
检漏：控制捡漏时间为
10
‑
60S
，温度为
450
‑
520℃
；
[0015]S5、
第二次抽真空：控制抽真空时间为
15
‑
65S
，温度为
450
‑
520℃
；
[0016]S6、
预充气：通入
SiH4、NH3和
N2O
，并控制预充气时间
30
‑
60S
，温度为
450
‑
520℃
，压力为
1300
‑
1900mTorr
；
[0017]S7、
淀积：开始进行沉积
SiON
膜层，通入
NH3、N2O
和
SiH4，设置沉积温度为
450
‑
520℃
，沉积时间为
120
‑
160S
，压力为
1300
‑
1900mTorr
，功率为
1400
‑
18000W
；
[0018]其中，对
P
型硅进行沉积
SiON
膜层时，沉积顺序为先在
P
型硅的背面沉积
SiON
膜层，再进行
P
型硅的正面沉积
SiON
膜层；
[0019]反应方程式为：
NH3+N2O+SiH4→
SiON+H2+N2；
[0020]S8、
第三次抽真空：控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.PECVD
沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池，包括有
P
型硅，其特征在于，所述
P
型硅沉积有多层膜层，所述多层膜层包括有
P
型硅背面沉积膜层结构和
P
型硅正面沉积膜层结构，所述
P
型硅背面沉积膜层结构在
P
型硅的背面沉积，所述
P
型硅正面沉积膜层结构在
P
型硅的正面沉积；所述
P
型硅背面沉积膜层结构包括有第一
SiNx
层
、
第一
SiON
层和
AlOx
层，所述
P
型硅的背面从下而上依次沉积有第一
SiNx
层
、
第一
SiON
层
、AlOx
层；所述
P
型硅正面沉积膜层结构包括有第二
SiNx
层和第二
SiON
层，所述
P
型硅的正面从下而上依次沉积有第二
SiNx
层
、
第二
SiON
层
。2.
如权利要求1所述的
PECVD
沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池，其特征在于，所述
P
型硅背面沉积膜层结构厚度为
70
‑
90nm。3.
如权利要求1或2所述的
PECVD
沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池，其特征在于，所述
P
型硅正面沉积膜层结构厚度为
65
‑
95nm。4.
如权利要求1‑3中任意一条权利要求所述的
PECVD
沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池镀膜工艺，其特征在于，具体包括下述步骤：
S1、
进舟：将多个
P
型硅置于石墨舟内，将石墨舟放入管式
PECVD
设备内进行进舟处理，设置温度为
450
‑
520℃
；
S2、
升温：控制升温时间为
400
‑
600S
，温度为
450
‑
520℃
；
S3、
第一次抽真空：控制抽真空时间为
90
‑
160S
，温度为
450
‑
520℃
；
S4、
检漏：控制捡漏时间为
10
‑
60S
，温度为
450
‑
520℃
；
S5、
第二次抽真空：控制抽真空时间为
15
‑
65S
，温度为
450
‑
520℃
；
S6、
预充气：通入
SiH4、NH3和
N2O
，并控制预充气时间
30
‑
60S
，温度为
450
‑
520℃
，压力为
1300
‑
1900mTorr
；
S7、
淀积：开始进行沉积
SiON
膜层，通入
NH3
、
N2O
和
SiH4
，设置沉积温度为
450
‑
520℃
，沉积时间为
120
‑
160S
，压力为
1300
‑
1900mTorr
，功率为
1400
‑
18000W
；其中，对
P
型硅进行沉积
SiON
膜层时，沉积顺序为先在
P
型硅的背面沉积
SiON
膜层，再进行
P
型硅的正面沉积
SiON
膜层；反应方程式为：
NH3+N2O+SiH4
→
SiON+H2+N2；
S8、
第三次抽真空：控制抽真空时间为
20
‑
50S
，温度为
450
‑
520℃
；
S9、
吹扫：进行吹扫，控制吹扫时间为
10
‑
35S
，温度为
450
‑
520℃
，氮气流量为
10000
‑
30000sccm
；
S10、
第四次抽真空：控制抽真空时间为
10
‑
30S
，温度为
450
‑
520℃
；
S11、
回压：控制回压时间为
50
‑
200S
，温度为
450
‑
520℃
；
S12、
出舟：温度设置为
470
‑
540℃
；
S13、
自动化进出装卸：将已加工完成的
P
型硅送至下一道工艺
。5.
如权利要求4所述的
PECVD
沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池镀膜工艺，其特征在于，所述
S6
步骤中通入的气体流量比设置为
SiH4:NH3:N2O
＝
1:6:4
，体积比设置为
SiH4:NH3:N2O
＝
1:6:4。6.
如权利要求4或5所述的
PECVD
沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池镀膜工艺，其特征在于，所述
S7
步骤中进行沉积时，其中通入的
NH3
流量为
6100
‑
6700sccm
，
N2O
流量为
4000
‑
4850sccm
，
SiH4
流量为
900
‑
1200sccm。7.
如权利要求4或5所述的
PECVD
沉积的氮氧化硅膜层太阳能电池镀膜工艺，其特征在于，所述
S7
步骤中射频占空比为
1:20
，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯闯，李晨，汪明亮，赵华杰，冯路，
申请(专利权)人：中润新能源徐州有限公司，
类型：发明
国别省市：