[发明专利]晶体硅太阳能电池氮化硅减反射膜结构及其制备方法

摘要

本发明公开了一种晶体硅太阳能电池氮化硅减反射膜结构及其制备方法，该氮化硅减反射膜机构包括在晶体硅衬底的PN结的扩散面上依次沉积的第一层氮化硅薄膜、第二层氮化硅薄膜、第三层氮化硅薄膜，且第一层氮化硅薄膜、第二层氮化硅薄膜、第三层氮化硅薄膜的厚度分别为11‑14nm、15‑19nm、45‑55nm，折射率分别为2.25‑2.30、2.17‑2.19、2.0‑2.04，从而增强了减反射膜结构的钝化效果，降低了减反射膜对光的反射率，进而提高太阳能电池的转换效率。经实验验证，本发明提供的晶体硅太阳能电池氮化硅减反射膜结构比单层减反射膜体系增加光电转换效率0.15％～0.2％。本发明提供的制备方法通过对工艺步骤及工艺参数进行优化，使得制备得到的氮化硅减反射膜结构的各层薄膜能满足相应的厚度及折射率要求。

主权项

一种晶体硅太阳能电池氮化硅减反射膜结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：预处理将经过前期处理的晶体硅衬底放入PECVD设备内，对所述晶体硅衬底的表面进行预处理使晶体硅衬底钝化，其中，预处理的工艺条件为：反应气体为氮气与氨气，氮气的流量为3slm，氨气的流量为3sccm，工艺温度为460℃，反应时间为300s，炉腔压力为1700mtrro；S2：抽真空保持工艺温度为460℃，关闭氮气阀与氨气阀，对PECVD炉进行抽真空处理，使炉内真空度为80mtrro，保持时间为120s；S3：沉积第一层氮化硅薄膜保持工艺温度为460℃，关闭真空阀，开启PECVD炉的硅烷阀和氨气阀，在晶体硅衬底的PN结的扩散面上沉积第一层氮化硅薄膜，其中硅烷的流量为1500sccm，氨气的流量为4.5sccm，炉腔压力为1300mtrro，反应时间为85s，高频电源功率为6580W，反应后得到一层折射率为2.25‑2.30、厚度为11‑14nm的氮化硅薄膜；S4：沉积第二层氮化硅薄膜保持工艺温度为460℃，将硅烷的流量调整为1028sccm，氨气的流量调整为4.9sccm，炉腔压力为1500mtrro，反应时间为125s，高频电源功率为6580W，反应后得到二层折射率为2.17‑2.19、厚度为15‑19nm的氮化硅薄膜；S5：沉积第三层氮化硅薄膜保持工艺温度为460℃，将硅烷的流量调整为780sccm，氨气的流量调整为6.8sccm，炉腔压力为1500mtrro，反应时间为505s，高频电源功率为6580W，反应后得到三层折射率为2.0‑2.04、厚度为45‑55nm的氮化硅薄膜。