[发明专利]N型掺杂硅薄膜、其制备方法和包括其的太阳能电池

权利要求书

1.一种N型掺杂硅薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用等离子体增强化学气相沉积工艺在位于反应室的太阳能电池半成品上沉积形成N型掺杂硅薄膜，所述等离子体增强化学气相沉积工艺的反应气体包括硅源气体、氢气和掺杂气体，其中，氢气与硅源气体流量比为80:1～150:1，实施所述等离子体增强化学气相沉积工艺时，所述太阳能电池半成品的表面温度为50～70℃、所述等离子体增强化学气相沉积工艺的辉光功率密度为0.8W/cm²～1.5W/cm²，反应气压为500Pa～750Pa；

形成的所述N型掺杂硅薄膜的晶粒尺寸小于5nm，能带宽度大于1.9eV，激活能小于0.1eV。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂气体和所述硅源气体的流量比为1:10～1:60。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在实施所述等离子体增强化学气相沉积工艺之前，所述制备方法还包括对所述太阳能电池半成品进行表面处理的过程，所述过程包括：

对所述反应室进行抽真空处理，以使所述反应室的真空度大于等于10^-5Pa；

向所述反应室内通入氢气，利用等离子体增强化学气相沉积工艺对所述太阳能电池半成品进行表面处理。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，进行所述表面处理的步骤中，所述等离子体增强化学气相沉积工艺的反应气压为450Pa～700Pa，辉光功率密度为0.8W/cm²～1.5W/cm²。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，进行所述表面处理的步骤中，所述表面处理的时间为5～15s。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在实施所述等离子体增强化学气相沉积工艺之前以及对所述太阳能电池半成品进行表面处理之后，所述制备方法还包括：

停止向所述反应室通入所述氢气；

对所述反应室进行抽真空处理，以使所述反应室的真空度大于等于10^-1Pa。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在实施所述等离子体增强化学气相沉积工艺之后，所述制备方法还包括：

依次停止通入所述掺杂气体、所述硅源气体和所述氢气。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述硅源气体为SiH₄和/或Si₂H₆，所述掺杂气体为PH₃和/或AsH₃。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池半成品为单结硅薄膜太阳能电池半成品、多结硅薄膜太阳能电池半成品和/或单晶硅异质结太阳能电池半成品。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池半成品为单结硅薄膜太阳能电池半成品或多结硅薄膜太阳能电池半成品时，所述太阳能电池半成品的结构包括依次层叠的衬底和金属电极，依次层叠的衬底、透明导电电极、P型硅层和本征硅层，依次层叠的衬底、金属电极、N型硅层、本征硅层和P型硅层，或依次层叠的衬底、透明导电电极、P型硅层、本征硅层、N型硅层、P型硅层和本征硅层，且所述N型掺杂硅薄膜形成于所述太阳能电池半成品的远离所述衬底的一侧表面上。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池半成品为单晶硅异质结太阳能电池半成品时，所述太阳能电池半成品的结构包括层叠的P型单晶硅层和本征硅层，和/或层叠的N型单晶硅层和本征硅层，且所述N型掺杂硅薄膜形成于至少一层所述本征硅层的表面上。

12.一种太阳能电池，所述太阳能电池包括太阳能电池半成品以及设置于所述太阳能电池半成品上的N型硅层，其特征在于，所述N型硅层为权利要求1至11中任一项所述的制备方法制备得到的N型掺杂硅薄膜。