[发明专利]一种薄层SiO2

说明书

本发明公开了一种薄层SiO₂钝化膜的制备方法，具体包括如下步骤：1)首先提供一种链式连续镀膜的PECVD设备；2)通过连续输送机构将载有硅片的载板连续输送至链式PECVD设备工艺腔体内实现镀膜；3)在工艺腔体内，通过等离子源的电极板出气孔出0₂，同时从等离子源的电极板侧面的分气块出SiH₄，SiH₄和O₂两种气体通过不同管路进入到工艺腔体的不同区域流出，在1‑20Pa的真空下相遇混合并在连续输送的硅片表面形成SiO₂钝化膜。该发明只需使用两种特气SiH₄和O₂作为反应气体，并使用分离式进气方式，具有工艺温度低、安全可靠且环保等优点，且动态链式连续镀膜生长，带速高、产量大，均匀性高度可控。

技术领域

本发明涉及高效太阳能电池制备技术领域，特别涉及一种Topcon、 POLO、IBC、PERC等电池中SiO₂钝化膜的制备方法以及制备的Topcon、POLO、 IBC、PERC等电池。

背景技术

近年来，随着晶硅太阳能电池的研究和发展，理论和实践都证明表面钝化是电池效率提升的必经之路，氧化铝薄层钝化在PERC电池上获得广泛推广。但是用掺杂多晶硅和氧化硅叠层钝化效果更佳，是下一代量产技术发展的前景，这是由于氧化硅在晶体硅表面的起到化学钝化作用，而掺杂多晶硅有很好的场钝化效应。但由于氧化硅是绝缘的，它会阻止内部载流子导入掺杂多晶硅电荷收集层。研究发现，如果氧化硅层减薄到2nm以下时，电荷可以顺利穿过氧化层，简称“隧道效应”，而作为钝化层的氧化硅层在1-2nm厚度时就可以起到钝化效果。利用这个叠层设计的一种典型的新电池是Topcon电池，它是在N型硅基的背面形成1.6nm左右的氧化层，再加上150nm左右的磷掺杂的多晶硅层，这种电池的理论电池转换效率可以达到29％左右。但是制备纳米级极薄氧化硅层的精确难以控制，同时均匀性难以掌控，所以如何快速精确的制备均匀性好的纳米级别SiO2薄层是业界普遍难题。

现有技术方案及不足：

1)硝酸湿法氧化：通过高温浓硝酸氧化硅片4分钟，在表面形成极薄的纳米氧化硅薄层，厚度约1.5nm，但是硝酸氧化会造成含N物排放而造成环境污染，不利于环保；

2)热氧化：一般是采用管式设备，加热到570℃左右高温，需要 30-60min左右才能生长2nm左右厚度的SiO₂薄膜，具有温度高能耗大、工艺时间长、成本高等缺点；

3)PECVD生长：用等离子激发的化学沉积法(PECVD)通常可以获得很快的反应速度，而且厚度精确可调。市场上现有的管式设备，把很多硅片排放在一个炉管中到达高产能目的。但是由于SiH₄遇到O₂会剧烈燃烧而生成SiO₂粉尘颗粒，从而不能在硅片上生长出极薄的SiO₂薄膜，也容易污染腔体，所以管式设备只能使用N₂O和SiH₄作为反应气体，结果生成的是 SiON而不是所需要的SiO₂，由于其生长的SiO₂薄膜含有较高的N元素，是 SiON薄膜而不是纯SiO₂薄膜，所以性能无法达到要求。同时，N₂O成本也很高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种薄层SiO₂钝化膜的制备方法，具体包括如下步骤：

1)首先提供一种链式连续镀膜的等离子激发的沉积镀膜设备；

2)通过连续输送机构将载有硅片的载板连续输送至链式PECVD设备工艺腔体内实现镀膜；