一种采用管式PECVD制备太阳能电池叠层减反射膜的方法技术
技术介绍
目前，在太阳能电池大规模生产中常采用在硅片表面沉积减反射膜的方式增加光的利用率，提升电池转换效率。常见的薄膜主要有氮化硅SiNx和氧化硅SiOx，两种薄膜具有不同的特性和制备方法。氮化硅SiNx薄膜多采用PECVD沉积的方式进行制备，具有减反射性能和体钝化效果好、沉积温度低，产能高等特点，但氮化硅膜与硅基体结合界面态高和消光特性也限制了电池转化效率的进一步提升。相比较于SiNx，氧化硅SiOx薄膜具有更低的界面态、更低的折射率，可以提供良好的表面钝化效果，但其制备方法多采用高温热氧化方法进行生长，对硅片损伤较大，且流程复杂成本较高，不利于大规模生产。另外，常规电池片的抗PID特性通过增加SiNx薄膜的折射率来提高，此方**带来一定程度的效率损失，而在底层沉积SiOx薄膜，在提高抗PID特性的同时不会导致效率降低。
技术实现思路
本砖利技术的目的在于提供一种采用管式PECVD制备太阳能电池叠层减反射膜的方法，该方法对硅片损伤小，工艺简洁，便于规模化，且能降低硅片表面界面态，提高钝化效果，降低反射率，有利于改善电池的转换效率和抗PID特性。本砖利技术的上述目的是通过如下技术方案来实现的：一种采用管式PECVD制备太阳能电池叠层减反射膜的方法，包括选取晶体硅片，对晶体硅片进行制绒和扩散工序，还包括在制绒和扩散后的晶体硅片的受光面上采用管式PECVD依次沉积SiOx、SiNx和SiOx叠层膜或S...
【技术保护点】
一种采用管式PECVD制备太阳能电池叠层减反射膜的方法，包括选取晶体硅片，对晶体硅片进行制绒和扩散工序，其特征是：还包括在制绒和扩散后的晶体硅片的受光面上采用管式PECVD依次沉积SiOx、SiNx和SiOx叠层膜或SiOx、SiNx和SiOxNy叠层膜，以达到提高经后续常规工艺制得的太阳能电池片的光电转换效率以及抗电位诱发衰减PID特性。
【技术特征摘要】
1.一种采用管式PECVD制备太阳能电池叠层减反射膜的方法，包括选取晶体硅片，对晶体硅片进行制绒和扩散工序，其特征是：还包括在制绒和扩散后的晶体硅片的受光面上采用管式PECVD依次沉积SiOx、SiNx和SiOx叠层膜或SiOx、SiNx和SiOxNy叠层膜，以达到提高经后续常规工艺制得的太阳能电池片的光电转换效率以及抗电位诱发衰减PID特性。
2.根据权利要求1所述的采用管式PECVD制备太阳能电池叠层减反射膜的方法，其特征是：所述SiOx、SiNx和SiOx叠层膜或SiOx、SiNx和SiOxNy叠层膜的总膜厚为70~100nm，折射率为1.85~2.15。
3.根据权利要求2所述的采用管式PECVD制备太阳能电池叠层减反射膜的方法，其特征是：所述SiOx、SiNx和SiOx叠层膜或SiOx、SiNx和SiOxNy叠层膜中底层SiOx薄膜的膜厚为5~15nm，折射率为1.5~1.8。
4.根据权利要求2或3所述的采用管式PECVD制备太阳能电池叠层减反射膜的方法，其特征是：所述SiOx、SiNx和SiOx叠层膜或SiOx、SiNx和SiOxNy叠层膜中中间层薄膜SiNx薄膜的膜厚为45~65nm，折射率为2.0~2.2。
5.根据权利要2所述的采用管式PECVD制备太阳能电池叠层减反射膜的方法，其特征是：所述SiOx、SiNx和SiOx叠层膜或SiOx、SiNx和S...
【砖利技术属性】
技术研发人员：宋锋兵，闫用用，张惠，何大娟，李积伟，
提高晶硅太阳能电池转换效率的方法
(1)光陷阱结构：一般高效单晶硅电池采用化学腐蚀制绒技术，制得绒面的反射率可达到10％以下。目前较为先进的制绒技术是反应等离子蚀刻技术（RIE），该技术的优点是和晶硅的晶向无关，适用于较薄的硅片，通常使用SF6/O2混合气体，在蚀刻过程中，F自由基对硅进行化学蚀刻形成可挥发的SiF4，O自由基形成SixOyFz对侧墙进行钝化处理，形成绒面结构。目前韩国周星公司应用该技术的设备可制得绒面反射率低于在2%~20%范围。
(2)减反射膜：它的基本原理是位于介质和电池表面具有一定折射率的膜，可以使入射光产生的各级反射相互间进行干涉从而完全抵消。单晶硅电池一般可以采用TiO2、SiO2、SnO2、ZnS、MgF2单层或双层减反射膜。在制好绒面的电池表面上蒸镀减反射膜后可以使反射率降至2％左右。
(3)钝化层：钝化工艺可以有效地减弱光生载流子在某些区域的复合。一般高效太阳电池可采用热氧钝化、原子氢钝化，或利用磷、硼、铝表面扩散进行钝化。热氧钝化是在电池的正面和背面形成氧化硅膜，可以有效地阻止载流子在表面处的复合。原子氢钝化是因为硅的表面有大量的悬挂键，这些悬挂键是载流子的有效复合中心，而原子氢可以中和悬挂键，所以减弱了复合。
(4)增加背场：如在P型材料的电池中，背面增加一层P+浓掺杂层，形成P+/P的结构，在P+/P的界面就产生了一个由P区指向P+的内建电场。由于内建电场所分离出的光生载流子的积累，形成一个以P+端为正，P端为负的光生电压，这个光生电压与电池结构本身的PN结两端的光生电压极性相同，从而提高了开路电压Voc。同时由于背电场的存在，使光生载流子受到加速，这也可以看作是增加了载流子的有效扩散长度，因而增加了这部分少子的收集几率，短路电流Jsc也就得到提高。
(5)改善衬底材料：选用上等硅材料，如N型硅具有载流子寿命长、制结后硼氧反应小、电导率好、饱和电流低等。
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