[发明专利]基于磁控溅射技术沉积太阳能电池用硅薄膜的方法

摘要

本发明一种基于磁控溅射技术沉积太阳能电池用硅薄膜的方法，所制备的硅薄膜厚度为0.01μm～5μm，使用的设备为磁控溅射设备，包括以下步骤：选取基材，进行前清洗处理；放置于工装架上，送至磁控溅射设备的真空腔室中；工装架在硅薄膜制备过程中保持直线运动，对整个真空腔室进行抽真空；持续通入氩气和氢气的混合气体，并保证工作气压一定；将硅靶材的靶电流增大至0.3A～15A后，或者将硅靶材的靶功率增大至100W～2000W后，维持硅靶材的电参数以进行硅薄膜的沉积，沉积时间为1min～30min。本发明方法制备过程无有毒且危险气体介入、工艺稳定、安全可靠、重复性好，且制得的硅薄膜沉积速率高、致密性好。

主权项

一种基于磁控溅射技术沉积太阳能电池用硅薄膜的方法，其特征在于，所制备的硅薄膜厚度为0.01μm～5μm，且使用的设备主要包括磁控溅射设备，该磁控溅射设备的真空腔室包括至少一个工作真空腔室以及连接在所述工作真空腔室两侧的多个辅助真空腔室，所述工作真空腔室内设置有高纯固体硅靶材，贯通整个真空腔室水平设置有工装架，所述工装架上连接有驱动装置；具体包括以下步骤：步骤1：选取导电玻璃、不锈钢片或预镀有电极的耐用柔性聚合物材料为基材，对基材进行前清洗处理；步骤2：将步骤1前清洗处理后的基材放置于工装架上，通过驱动装置将基材送至磁控溅射设备的真空腔室中；该工装架在硅薄膜制备过程中保持速度为10mm/min～1000mm/min的直线运动；对整个真空腔室进行抽真空，使工作真空腔室的本底真空度不大于6.0×10 3Pa；步骤3、在基材表面沉积硅薄膜将工作真空腔室中持续通入氩气和氢气的混合气体，其中，氢分压为0％～60％，并保证工作真空腔室的工作气压为1.0×10 1Pa～9.5×10 1Pa；以0.01A/min～5A/min的速率将硅靶材的靶电流增大至0.3A～15A后，维持硅靶材的电参数以进行硅薄膜的沉积，沉积时间为1min～30min；或者是，以2W/min～500W/min的速率将硅靶材的靶功率增大至100W～2000W后，维持硅靶材的电参数以进行硅薄膜的沉积，沉积时间为1min～30min。