[发明专利]一种硅基异质结太阳能电池用外延硅薄膜的制备方法

摘要

本发明公开一种硅基异质结太阳能电池用外延硅薄膜的制备方法，利用热丝化学气相沉积技术（HWCVD），在N型(100)晶向FZ单晶硅片衬底上实现外延生长的本征硅薄膜(I)和P型硼掺杂硅薄膜(P)，本发明的有益效果是：将这种实现外延生长的薄膜硅材料用于硅基异质结太阳能电池的发射极，可以实现对异质结电池界面的能带失配控制得尽量小，使得导带带阶和价带带阶减小，即光生载流子的势垒高度变小，使得对光生载流子的收集更加有效的进行，同时外延生长的薄膜掺杂效率大大提高，从而使得电导率明显提高，更有利于对载流子的收集，进而可提高电池的短路电流密度和光电转换效率。

主权项

一种硅基异质结太阳能电池用外延硅薄膜的制备方法，其特征在于，采用热丝化学气相沉积法在单晶硅表面外延生长硅薄膜，具体步骤如下：A、将单面抛光N型(100)晶向FZ单晶硅片浸入浓度为2～3%的氢氟酸水溶液中保持5～20秒，去除单晶硅片表面的氧化物，然后放入反应室抽真空，真空度为2×10‑4Pa～9×10‑5Pa；衬底加热，使硅片达到表面温度260～400℃；B、向反应室通入氢气，氢气流量为200～300sccm，通过调节热丝两端的电压使热丝温度达到1700～1900℃，压强控制在180～220Pa，维持时间为40～60秒，降低硅片表面缺陷态密度，以便促进薄膜的外延生长；C、保持热丝温度1700～1900℃，向反应室通入氢气与硅烷，氢气与硅烷的流量比为49：1，压强控制在1～3Pa，在单晶硅片表面沉积制备厚度为1～8纳米外延生长的本征硅薄膜，即硅基异质结太阳能电池的界面缓冲层；D、保持热丝温度1700～1900℃，向反应室通入氢气、硅烷与三甲基硼烷，氢气、硅烷与三甲基硼烷的流量比为9：1：0.002，压强控制在1～3Pa，在本征外延硅薄膜表面沉积制备厚度为15～20纳米外延生长的P型硼掺杂硅薄膜，即硅基异质结太阳能电池的发射极。