[发明专利]在基板上形成减反射膜的方法、太阳能电池片及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶硅太阳能电池技术领域，尤其是涉及一种在基板上形成减反射膜的方法、太阳能电池片的制备方法以及太阳能电池片。

背景技术

在晶硅太阳能电池生产制造过程中，制备减反射膜是非常重要的一步。目前业界主要使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备沉积SiN_x作为减反射膜，这是因为SiN_x材料的折射率为2.0～2.1之间，在623nm波长处反射率最低；另外，以SiH₄和NH₃作为原料气体在PECVD腔室内进行成膜时引入大量H离子，有利于表面钝化和体钝化。

典型的PECVD沉积SiN_x膜主要分为两种沉积法：一种是间接法，另外一种是直接法。间接法在高频(2.4GHz以上)条件下激发等离子体，SiH₄和NH₃离化率很高并在空间由离子结合形成了SiN_x膜，然后依靠浓度梯度转移到硅片上完成了镀膜过程。这种机制下的SiN_x膜比较均匀，膜质相对比较疏松，几乎没有应力，但由于H离子运动到硅片表面的数量和能量有限，所以钝化效果较差，尤其在多晶生产中，表现更加明显。直接法一般都是在中低频(20kHz～400k)条件下启辉，等离子体在空间中形成SiH₂-NH₂等前驱体，并与其他带电体如NH₂⁺、SH₃⁺、SIH₂²⁺等一起在等离子体鞘层的作用下轰击硅片表面，并被吸附、重组，同时释放H离子等，从而形成SiN_x膜。

相比于比间接法而言，直接法的成膜温度高、钝化效果好、致密性高。然而，在中低频条件下通过PECVD制备的SiN_x膜比较致密，SiN_x膜中原子间的相互排列比较紧密，原子间产生相互的斥力，并且由于等离子体由二次电子激发，且鞘层比较厚，所以粒子能量高，导致原子/离子的结合或重新排布，从而引起SiN_x膜发生膨胀变形进而导致SiN_x膜对基板产生压应力，以致由直接法成膜的太阳能电池片易于因膜与基板之间的应力作用而发生翘曲，从而在组件封装时引发碎片等问题。因此，减小乃至消除SiN_x膜对基板的应力成为提高电池稳定性的一个重要课题。

退火是一种常用的改善由于中低频直接法沉积SiN_x膜对基板所产生的压应力的工艺方法。退火过程中，由于沉积的反应中间产物，如SiH₂、NH₂等基团气化脱附而留下空位，从而引起膜的收缩，以此来平衡压应力。然而退火中释放出的H减弱了SiN的钝化作用，从而消弱了直接法相比于间接法的优势。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种能够有效改善应力状态的基板上形成减反射膜的万法。

本发明的另一个目的在于提出一种太阳能电池片的制备方法。

本发明的再一个目的在于提出一种太阳能电池片。

为了达到上述目的，根据本发明第一方面的实施例的在基板上形成减反射膜的方法，包括以下步骤：1)在晶硅基板的正面上形成第一减反射膜；和2)在所述晶硅基板的背面上形成第二减反射膜，其中所述第一减反射膜与所述第二减反射膜均是对所述晶硅基板产生压应力的压应力膜或均是对所述晶硅基板产生张应力的张应力膜。

根据本发明上述实施例的在基板上形成减反射膜的方法，由于在晶硅基板的正面和背面分别形成第一减反射膜和第二减反射膜，且第一减反射膜与第二减反射膜对所述晶硅基板均产生压应力或均产生张应力，因此可以通过应力的相互抵消而有效改善太阳能电池片的内应力状态。

根据本发明的一个实施例，所述第一减反射膜对所述晶硅基板产生的应力与所述第二减反射膜对所述晶硅基板产生的应力大小相等。由此，第一减反射膜与第二减反射膜对所述晶硅基板分别对晶硅基板所产生的应力可以完全地相互抵消，从而可以使太阳能电池片处于零内应力状态。