[发明专利]不连续结晶硅基薄膜、异质结晶体硅太阳电池及制备方法

权利要求书

1.一种不连续结晶硅基薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)提供一晶体硅衬底；

2)采用热丝化学气相沉积工艺于所述晶体硅衬底的至少一个表面沉积不连续结晶硅基薄膜，所述不连续结晶硅基薄膜包括无定形硅基结构和结晶化硅基结构，所述结晶化硅基结构包括晶粒、不规则结晶化薄膜或规则结晶化薄膜中的至少一种；其中，部分所述晶粒在薄膜生长过程中形成；步骤2)的具体步骤包括：

2-1)将所述晶体硅衬底置于反应室中，并使所述反应室具有预设的本底真空度；

2-2)向反应室中通入硅源气体、碳源气体、氧源气体、锗源气体中的至少一种及稀释气体，所述晶体硅衬底的表面温度为100～400℃，所述化学气相沉积工艺的反应气体的压强为1～1000Pa，采用的热丝温度为300～2000℃。

2.根据权利要求1所述的不连续结晶硅基薄膜的制备方法，其特征在于，控制所述热丝化学气相沉积工艺的气体压强、反应气体比例、所述晶体硅衬底表面温度或者热丝的电流或功率以控制所述不连续结晶硅基薄膜的结构。

3.根据权利要求1所述的不连续结晶硅基薄膜的制备方法，其特征在于，在所述不连续结晶硅基薄膜沉积过程中，于所述晶体硅衬底表面交替沉积无定形硅基结构和规则结晶化薄膜，以形成包括所述无定形硅基结构和所述规则结晶化薄膜的所述不连续结晶硅基薄膜。

4.根据权利要求1所述的不连续结晶硅基薄膜的制备方法，其特征在于，在所述不连续结晶硅基薄膜沉积过程中，于所述晶体硅衬底表面先沉积多孔无定形结构本征硅基薄膜，然后沉积掺杂型薄膜，利用掺杂型薄膜沉积过程中的高能粒子同时处理所述本征硅基薄膜的结构，以形成包括所述无定形硅基结构和所述规则结晶化薄膜的所述不连续结晶硅基薄膜。

5.根据权利要求1所述的不连续结晶硅基薄膜的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积工艺的气体包括反应气体和稀释气体，所述反应气体包括硅源气体、碳源气体、氧源气体、锗源气体中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的不连续结晶硅基薄膜的制备方法，其特征在于，所述硅源气体包括SiH₄、Si₂H₆、SiHC_l3及SiH₃CH₃中的至少一种，所述碳源气体包括CH₄，所述锗源气体包括GeH₄、GeF₄及GeH₃CH₃中的至少一种，所述氧源气体包括CO₂及N₂O中的至少一种，所述稀释气体包括H₂、N₂、Ar及He中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的不连续结晶硅基薄膜的制备方法，其特征在于，控制所述稀释气体与所述反应气体的流量比，以实现所述不连续结晶硅基薄膜的结晶比例的控制。

8.根据权利要求1所述的不连续结晶硅基薄膜的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积工艺中还包括通入掺杂气体的步骤，所述掺杂气体包括硼源气体或磷源气体，通过调节所述掺杂气体的流量以控制掺杂比例。

9.一种异质结晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采用如权利要求1～8中任意一项所述的制备方法，于晶体硅衬底的上表面及下表面制备不连续结晶硅基薄膜，所述不连续结晶硅基薄膜作为所述晶体硅衬底的钝化层；

2)于所述晶体硅衬底上表面的所述不连续结晶硅基薄膜的表面制备P型硅基发射层、结合于所述P型硅基发射层表面的透明导电薄膜及结合于所述透明导电薄膜表面的金属栅极；于所述晶体硅衬底下表面的所述不连续结晶硅基薄膜的表面制备N型硅基背场层、结合于所述N型硅基背场层表面的透明导电薄膜及结合于所述透明导电薄膜表面的金属栅极。