本发明专利技术公开了一种晶硅太阳电池减反射膜及其制备方法，其折射率由上至下等速率的增大，折射率最小处1.95，折射率最大处2.45；其制备时用石墨舟承载单晶或多晶硅片，在通入硅烷、氨气的情况下进行辉光放电沉积镀膜；硅烷流量随辉光时间不断减小，氨气流量随辉光放电时间不断增大，辉光放电完成后进行退火。本发明专利技术具有更好的减反射效果，增加了光生载流子的生成数量，不需要添加新的设备或者部件，方法简单、易于掌握，具有操作方便、重复可靠的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种太阳电池减反射膜的制备，属于太阳电池器件制备领域。
技术介绍
晶硅太阳电池是一种清洁、无污染的绿色能源，通过太阳辐射，可把光能转换为电能，而减反射膜的制作是影响其光电转换效率的一个关键因素。工业生产上，一般只在硅片表面做一层单一折射率的SixNy膜，对一定波长范围内的光有良好的减反射效果，但对其他波长的光减反射效果稍差。结合硅材料的光谱响应和太阳光谱特性，晶硅SixNy减反射膜需在350 1050nm范围内，具有最佳的减反射效果，只针对一定波长范围内的单一折射率 SixNy膜，已不能满足降低生产成本、提高晶硅太阳能电池效率的需要，研究渐变折射率的 SixNy减反射膜系是解决此问题的一种有效方法。目前多数论文研究了双层、三层和多层减反射膜，例如《太阳电池减反射膜设计与分析》、《PESC太阳电池双层减反射膜的研究》等，但未对渐变折射率的SixNy膜制备进行详细的阐述，但此方式制备的减反射膜氢钝化效果较差，已无法满足当前太阳电池的需求。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种折射率不断变化的新型晶硅太阳电池减反射膜，以优化单晶/多晶硅对太阳光的吸收，增加光生载流子的生成数量，提高晶硅太阳电池的短路电流和转换效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种折射率不断变化的新型晶硅太阳电池减反射膜，其折射率由上至下等速率的增大，折射率最小处1.95，折射率最大处 2. 45。本专利技术还提供上述晶硅太阳电池减反射膜的制备方法，包括以下步骤(1)用石墨舟承载单晶或多晶硅片，保持温度在430 460°C，射频功率单晶为 4200士200Watt，多晶为6000士200Watt，射频占空比为5 55，先抽真空，然后通入硅烷和氨气，保持腔内压力为1500mTorr，在通入硅烷、氨气的情况下进行辉光放电沉积镀膜。硅烷流量随辉光时间不断减小，氨气流量随辉光放电时间不断增大，硅烷与氨气的比值由1 3减少至1 15，在辉光放电时间内使硅烷流量从1600ml/min勻速降至45;3ml/min，氨气流量从4800ml/min勻速升至6800ml/min，辉光过程中总流量差小于 100ml/min,以保证压力无明显波动。单晶硅片的辉光放电时间为860士50s，膜层总厚度为78士5nm ；多晶硅片的辉光放电时间为650士50s，膜层总厚度为85士5nm。(2)辉光放电完成后，在温度450°C、压力lOOOmTorr、通入1000ml/min氮气的条件下，退火5 lOmin。本专利技术提出的折射率不断变化的新型晶硅太阳电池减反射膜的制备方法，具有以下特点和优点1、本专利技术由于采用折射率渐变的SixNy膜，具有更好的减反射效果，增加了光生载流子的生成数量，从而提高晶硅太阳电池的短路电流和转换效率。2、本专利技术不需要添加新的设备或者部件，只需在原工艺步骤中做适当调整即可实现。3、本专利技术在改变硅烷、氨气流量时，总流量保持基本不变，所以不需要额外的稳压过程，亦不需要频繁的开关射频电源，工艺流程简单，易于操作和实现。4、本专利技术的实现方法简单、易于掌握，具有操作方便、重复可靠的特点，具有明确的产业化前景。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 附图说明图1是本专利技术折射率渐变的SixNy膜结构示意图，图中A表示折射率；图2是本专利技术氨气和硅烷流量随辉光时间变化的关系图。具体实施例方式本专利技术提出的折射率不断变化的新型晶硅太阳电池减反射膜，其折射率由上至下不断的增大，折射率最小处1. 95，折射率最大处2. 45。本专利技术的折射率不断变化的新型晶硅太阳电池减反射膜的制备方法，包括以下步骤(1)用石墨舟承载单晶/多晶硅片，温度在450°C，单晶功率在4100Watt、多晶功率在6000Watt，射频占空比=5 55，压力1500mTorr，通入硅烷、氨气的情况下辉光放电沉积镀膜。硅烷流量随辉光时间不断减小，氨气流量随辉光放电时间不断增大，硅烷与氨气的比值由1 3减少至1 15，在辉光放电时间内通过电脑调节质量流量控制器使硅烷流量从1600ml/min勻速降至453ml/min，氨气流量从4800ml/min勻速升至6800ml/min，辉光过程中总流量差小于lOOml/min，以保证压力无明显波动。辉光放电时间单晶860s、多晶650s，膜层总厚度单晶79. 4nm、多晶88. 6nm。(2)辉光放电完成后，在450°C、压力lOOOmTorr、通入1000ml/min氮气保护下，退火 lOmin。以下介绍本专利技术的两个实例实例一1、减反射膜制作前，按照单晶硅太阳电池的常规生产流程即清洗一扩散一刻蚀一洗磷一PE —印刷一烧结，将电阻率1 3Ω · cm单晶硅片做到洗磷后，准备镀膜。2、用石墨舟承载单晶硅片，温度在450°C，功率在4100Watt，射频占空比=5 55， 压力1500mTorr，通入硅烷、氨气的情况下辉光放电沉积镀膜。硅烷流量随辉光时间不断减小，氨气流量随辉光放电时间不断增大，硅烷与氨气的比值由1 3减少至1 15，在辉光放电时间内通过电脑调节质量流量控制器使硅烷流量从1600ml/min勻速降至453ml/min，氨气流量从4800ml/min勻速升至6800ml/min，辉光过程中总流量差小于lOOml/min，以保证压力无明显波动。辉光放电时间860s，膜层总厚度为78nm。3、辉光放电完成后，在450°C、压力lOOOmTorr、通入1000ml/min氮气保护下，退火 IOmin04、制的膜层总厚度79. 4nm，底层折射率2. 42，表面层折射率2. 01。根据以上的镀膜方法和技术路线，制作的减反射膜积分反射率为3. 8%，经印刷、 烧结后单晶平均转换效率18. 3%。步骤2所述的温度还可以选择430°C、440 V或460°C，射频功率还可以选择 4000Watt、4200Watt、4300Watt 或 4400Watt，辉光放电时间还可以为 810s、830s、880s 或 910s，膜层总厚度还可以为73nm或83nm。步骤3所述的退火时间还可以选择5min、7min或8min。实例二1、减反射膜制作前，按照多晶硅太阳电池的常规生产流程即清洗一扩散一刻蚀一洗磷一PE —印刷一烧结，将电阻率1 3Ω · cm多晶硅片做到洗磷后，准备镀膜。2、用石墨舟承载多晶硅片，温度在450°C，功率在6000Watt，射频占空比=5 55， 压力1500mTorr，通入硅烷、氨气的情况下辉光放电沉积镀膜。硅烷流量随辉光时间不断减小，氨气流量随辉光放电时间不断增大，硅烷与氨气的比值由1 3减少至1 15，在辉光放电时间内通过电脑调节质量流量控制器使硅烷流量从1600ml/min勻速降至453ml/min，氨气流量从4800ml/min勻速升至6800ml/min，辉光过程中总流量差小于lOOml/min，以保证压力无明显波动。辉光放电时间650s。3、辉光放电完成后，在450°C、压力lOOOmTorr、通入1000ml/min氮气保护下，退火 IOmin04、制的膜层总厚度88. 6nm，底层折射率2. 45，表面层折射率1. 96。根据以上的镀膜方法和技术路线，制作的减反射膜积分反射率本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种晶硅太阳电池减反射膜，其特征在于：折射率由上至下等速率的增大，折射率最小处１．９５，折射率最大处２．４５。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：巨小宝，刘洪波，王宝磊，李楷，张祥，豆维江，
申请(专利权)人：西安黄河光伏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：87
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