[发明专利]高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池制造技术，具体是一种高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池及其制造方法。

背景技术

常规晶体硅太阳能电池减反射膜主要是使用PECVD法(等离子体气相沉积法)沉积氮化硅SiNx作为减反膜。这种常规的减反射膜不具有抗PID的能力，不能满足市场的需要。

现有的抗PID的晶体硅太阳能电池制作方法主要是在减反射膜(氮化硅)沉积之前沉积一层氧化硅，沉积方法如，干氧氧化，紫外光照射，臭氧氧化或者一氧化二氮氧化等，从而起到抗PID的作用。其存在的不足是：

1、干氧氧化需要增加额外的昂贵设备，且对设备炉管洁净性要求很高，且需要增加一道工序，工艺较复杂；

2、臭氧氧化和紫外光照射均需要增加设备，虽然工艺简单，但是容易造成电池片外观不良比例大幅增加；

3、一氧化二氮氧化只需要在集成在镀膜工艺中，不需要增加设备，工艺简单，但是单纯的一氧化二氮氧化制作抗PID的电池片转化效率方面略有降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够提高晶体硅太阳能电池的转化效率，并且也具有抗PID的作用的高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池及其制造方法。

本发明的高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池包括有硅衬底、沉积在硅衬底上的氧化硅膜层、沉积在氧化硅膜层上的一层或多层氮化硅膜层、沉积在氮化硅膜层上的氮氧化硅膜层；所述氧化硅膜层的膜厚为1-10nm；所述一层或多层氮化硅膜层的总厚度为60nm-100nm、折射率为2.0-2.4；所述氮氧化硅膜层的膜厚为10nm-150nm、折射率为1.5-2.0。

优选地，所述氮化硅膜层具有两层；下层氮化硅膜层的厚度为20nm－40nm，折射率为2.25－2.35；上层氮化硅膜层的厚度为40nm－60nm，折射率为2.0－2.05。

优选地所述氮氧化硅膜层的膜厚为30nm－50nm，折射率为1.5。

优选地所述氧化硅膜层的厚度为2－3nm。

本发明的高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池的制造方法包括在下步骤：

步骤一，预热，硅片进入管式镀膜设备反应腔体，通入氮气和氨气，氮气流量为1000-6000sccm/min，氨气流量为1000-6000sccm/min，打开射频电源进行对石墨舟和硅片进行加热，射频功率为4000-10000W，压力范围0.8-1.8Torr，时间为100-400sec，温度为300-550℃；

步骤二，氧化硅膜层沉积，通入一氧化二氮气体，气体流量为1000-6000sccm/min，压力范围0.8-1.8Torr，沉积时间为50-200sec，在硅片表面沉积一层厚度为1-10nm的氧化硅膜层；

步骤三，抽真空，将反应腔体中反应残留气体抽出，为后续氮化硅和氮氧化硅的沉积做准备；

步骤四，沉积氮化硅膜层，向反应腔体充入反应气体氨气和硅烷，硅烷流量200-1000sccm/min(优选为600－800sccm/min)，氨气流量2000-10000sccm/min(优选为3000－7000sccm/min)，压力范围0.8-1.8Torr；射频电源打开，射频功率为4000-10000W，在镀膜过程中通过控制反应气体比例、压力以及射频功率的变化形成一层或多层膜厚20nm-80nm、折射率2.0-2.4的氮化硅膜层；

步骤五，氮氧化硅膜层沉积，通入沉积氮氧化硅所需的气体氨气、硅烷和一氧化二氮，硅烷流量50-500sccm/min，一氧化二氮流量1000-6500sccm/min，氨气流量0-1000sccm/min，射频功率为5000-11000W，压力为0.7-1.7Torr；射频电源打开，在镀膜过程中通过控制反应气体比例、压力以及射频功率的变化形成膜厚10nm-150nm、折射率1.5-2.0的氮氧化硅膜层；

步骤六，抽真空，通氮气，完成工艺。

本发明的方法可集成在现有镀膜工艺中，不需要增加设备，工艺简单，不会造成电池片外观不良，使用一氧化二氮氧化制作氧化硅膜层可以帮助电池片有效消除PID效应，而在最外层沉积氮氧化硅膜层不但可以有效增强膜层对太阳光的通透性，提高电池对太阳光的吸收能力，提高电池的转化效率，而且也具有抗PID的作用。

附图说明

图1是本发明的高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池的各层结构示意图。

具体实施方式