[实用新型]氮化硅膜及含有氮化硅膜的硅片和太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及硅太阳能电池技术领域，具体而言，涉及一种太阳能电池用氮化硅膜及含有氮化硅膜的硅片和太阳能电池。

背景技术

目前适合于太阳能电池的减反射膜主要有SiO₂、TiO₂、SiNx等薄膜，但是SiO₂的折射率太低（约为1.46），不利于光学减反射；而TiO₂的折射率虽接近硅太阳能电池的最佳光学减反射膜的折射率，但没有表面钝化作用；SiNx的折射率为2.0～2.2，透明波段中心与太阳光的可见光光谱波段(550nm)吻合，此外，SiNx还有介电常数高、碱离子阻挡能力强、质硬耐磨等优点，是太阳能电池理想的减反射及钝化膜，加之氮化硅膜因具有良好的绝缘性、化学稳定性和致密性而被广泛地用于半导体的绝缘介质层或钝化层。氮化硅膜有助于减少晶体硅太阳能电池中的少子复合和光的反射损失进而提高太阳能电池的转换效率。

制备SiNx薄膜的方法很多，以化学气相沉积法为主，其中主要包括：常压化学气相沉积（APCVD）、低压化学气相沉积（LPCVD）和等离子增强化学气相沉积（PECVD）。

由于PECVD法沉积的氮化硅膜具有沉积温度低、沉积速度快、薄膜质量好、工艺简单易于工人操作等优点，所以被广泛应用于晶体硅太阳能电池产业中。等离子增强型化学气相沉积（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD）是借助微波使含有薄膜组成原子的气体电离进而在局部形成等离子体，因等离子化学活性很强，容易发生反应，容易在基片上沉积出所期望的薄膜。通过调整SiH₄和NH₃的流量，可以改变SiNx薄膜中的Si和N的比例，控制薄膜的折射率位于1.8-2.3之间，以获得更好的钝化和减反射效果。因此，PECVD法沉积SiNx薄膜在太阳能电池减反射膜的制备方面有很大的优势和潜力。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种氮化硅膜及含有氮化硅膜的硅片和太阳能电池，该氮化硅膜能够提高钝化和减反射效果，进而提高硅太阳能电池的转换效率。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种氮化硅膜，包括依次设置在硅片上的钝化层和减反射膜层，氮化硅膜的厚度为80～90nm，折射率为2.08～2.12，减反射膜层包括第一减反射膜层和第二减反射膜层。

进一步地，氮化硅膜的折射率沿着远离硅片的方向依次递减。

进一步地，第一减反射膜层的厚度为20～30nm；第二减反射膜层的厚度为40～60nm；第二减反射膜层的折射率比第一减反射膜层的折射率小0.5。

进一步地，第一减反射膜层的厚度为30nm，第二减反射膜层的厚度为40nm。

进一步地，第一减反射膜层的折射率为2.10～2.15；第二减反射膜层的折射率为2.05～2.10。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种太阳能电池用硅片，硅片上设置有上述任一种的氮化硅膜。

根据本实用新型的再一方面，提供了一种太阳能电池，包括硅片，其中硅片为上述的太阳能电池用硅片。

应用本实用新型的技术方案，通过在硅片上设置具有一层钝化层和两层减反射层的氮化硅膜，相对于目前只有一层减反射层的氮化硅膜，提高了氮化硅膜的钝化和减反射效果，进而提高了硅太阳能电池的转换效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型典型实施例的氮化硅膜的断面结构示意图；

图2示出了具有本实用新型的氮化硅膜的硅片与具有对比例1中的氮化硅膜的硅片的性能对比示意图；

图3示出了本实用新型的实施例3中的氮化硅膜与对比例1中的氮化硅膜的反射谱线的对比示意图；以及

图4示出了本实用新型的具有不同厚度减反射膜层的硅片与对比例2中具有一层减反射膜层的硅片的性能对比示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。