[发明专利]一种太阳电池双层减反射膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳电池减反射膜的制备方法，特别是一种用于晶体硅太阳电池的双层减反射膜的制备方法。

背景技术

制造晶体硅太阳电池，一般需要在太阳电池表面制作减反射膜。目前一般利用“等离子体增强化学气相沉积(PECVD)”方法在晶体硅太阳电池上表面沉积一层氮化硅(Si₃N₄)薄膜作为减反射膜，表面反射率大约为9％。所谓的“等离子体增强化学气相沉积(PECVD)”方法，是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，在基片上沉积出所期望的薄膜。

相对于单层减反射膜，也有双层或者多层减反射膜的制造技术。一般是利用“等离子体增强化学气相沉积(PECVD)”方法在晶体硅太阳电池上表面沉积不同折射率和厚度的氮化硅(Si₃N₄)薄膜。或者，在硅片上用热氧化的方法生长一层二氧化硅(SiO₂)薄膜，然后在二氧化硅(SiO₂)薄膜上再利用“等离子体增强化学气相沉积(PECVD)”方法沉积一层氮化硅(Si₃N₄)薄膜。但是，上述的双层或多层减反射膜制造技术，工艺过程复杂，对设备要求高，成本高，并且一般反射率大约为4％。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种太阳电池双层减反射膜的制备方法，以简化工艺、减少生产成本，减低表面反射率并提高晶体硅太阳电池的转换效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳电池双层减反射膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用等离子体增强化学气相沉积方法在经过清洗并扩散形成PN结的晶体硅片上沉积一层氮化硅薄膜；

2)利用液相沉积方法在氮化硅薄膜上沉积一层二氧化硅薄膜。

所述的氮化硅薄膜的厚度为10nm～80nm，折射率为1.9～2.4；所述的二氧化硅薄膜的厚度为10nm～150nm，折射率为1.4～1.9。

本发明的有益效果是：

1)使用简单的液相沉积(LPD)生产设备，降低了生产成本。

2)试验表明所制造的减反射膜的表面反射率低于1.5％，从而提高了太阳电池的转换效率。

3)更合理的折射率组合，增加了晶体硅太阳电池光伏组件的的封装增益。这里的晶体硅太阳电池组件封装的折射率组合是：Si：3.84；Si₃N₄：1.9～2.4；SiO₂：1.4～1.9；EVA：1.45；玻璃：1.51。

附图说明

图1是本发明太阳电池双层减反射膜的结构示意图。

其中：1-扩散PN结后的硅片，2-氮化硅薄膜，3-二氧化硅薄膜。

具体实施方式

为进一步揭示本发明的技术方案，现结合附图详细说明本发明的实施方式：如图1所示，双层减反射膜沉积的基片是经过清洗并扩散形成PN结的晶体硅片1。沉积形成双层减反射膜时，其具体步骤为：

1)利用“等离子体增强化学气相沉积(PECVD)”方法在经过清洗并扩散形成PN结的晶体硅片上1沉积一层氮化硅(Si₃N₄)薄膜2。

PECVD沉积氮化硅(Si₃N₄)薄膜，是在高频微波的作用下，使在350℃～400℃真空工艺腔中的氨(NH₃)和硅烷(SiH₄)分子剧烈的热运动、相互碰撞并发生电离。这些离子反应生成氮化硅(Si₃N₄)，其反应过程如下：

总反应：

在电场的作用下，氮化硅(Si₃N₄)沉积到表面温度为350℃～400℃的硅片表面，形成氮化硅(Si₃N₄)薄膜。所产生的副产物从衬底上解吸，随主气流由真空泵抽走。

2)利用“液相沉积(LPD)”方法在氮化硅薄膜2上沉积一层二氧化硅(SiO₂)薄膜3。

液相沉积(LPD)从属于半导体生长工艺的液相外延技术。液相沉积二氧化硅(SiO₂)薄膜，是采用过饱和的氟硅酸(H₂SiF₆)溶液，利用其和水的如下反应：