專利名稱：硅太陽能電池雙層減反射薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于太陽能電池的硅太陽能電池雙層減反射薄膜及其 制備方法。屬太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
光照到平面的太陽能電池硅片上時，其中一部分會被反射，而不能進(jìn) 入電池片，即使對采用絨面的硅表面，也有約11%的反射損失。在硅片上 覆蓋一層減反射膜層，可以降低光的反射，從而增大電池的效率。目前， 單晶硅太陽能電池在工業(yè)生產(chǎn)中大多采用一層氮化硅薄膜作為減反射系
統(tǒng)，氮化硅薄膜還能起到鈍化的作用。根據(jù)入/4減反射原理，通過調(diào)節(jié)氮
化硅薄膜的厚度，可以使反射率在中心波長附近最小，從而使進(jìn)入太陽能 的有效光通量達(dá)到最大，提高太陽能電池的效率。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種能使減反射薄膜具有更好 的減反射性能的硅太陽能電池雙層減反射薄膜及其制備方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種硅太陽能電池雙層減反射薄膜，是 在硅片襯底正表面沉積一層氮化硅薄膜，在氮化硅薄膜上面再沉積一層二 氧化硅薄膜，形成氮化硅/二氧化硅雙層反射薄膜。本發(fā)明硅太陽能電池雙層減反射薄膜的制備方法如下
步驟一、在制絨后的硅片襯底上，利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法
(PECVD),采用SH4和NH3為反應(yīng)源，SiH4與NH4反應(yīng)，沉積一層氮化 硅薄膜，該層氮化硅薄膜厚110nm，硅片襯底溫度40(TC，高頻電源的功 率500 W，高頻電源的頻率13.56 mHz， SiH4流量500 sccm， NH3流量5000 sccmu
步驟二、在氮化硅薄膜2.1上，利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法 (PECVD)，采用SH4和N20為反應(yīng)源，SiH4與N20反應(yīng)，沉積一層二氧 化硅薄膜2.2，該層二氧化硅薄膜2.2厚50 nm。硅片襯底溫度350。C，高 頻電源功率110W，高頻電源的頻率13.56 mHz， SiH4流量200 sccm， N20 流量640 sccm。
由于太陽光的光譜范圍很寬，為了在較寬波長范圍內(nèi)較低的反射率， 可以采用多層膜結(jié)構(gòu)，使薄膜的反射率曲線具有兩個或者多個低點，從而 在較寬波長范圍內(nèi)得到較低的反射率。從簡化工藝，減小結(jié)構(gòu)應(yīng)力以及減 少對電池本體的損傷出發(fā)，減反射膜的層數(shù)不宜過多，所以本發(fā)明采用雙 層薄膜作為減反射層。
一方面，靠近硅片表面的氮化硅薄膜，具有表面鈍化的效果，使表面 復(fù)合速度降低，有利于提高電池的效率。另一方面，雙層減反射薄膜的形 成，使薄膜在較寬波長范圍內(nèi)具有較低的反射率，也使電池的效率得到提 高。采用這種雙層減反射薄膜以后，比單一折射率(折射率為1.9~2.1)的 氮化硅表面光反射減少3%~4%，電池的效率提高1.5 2.0%。這種氮化硅一二氧化硅層形成雙層減反射膜的膜厚滿足入/4-入/2原 理，并且滿足從入射介質(zhì)玻璃到二氧化硅、氮化硅、硅襯底折射率逐漸增 大，能夠降低反射率，從而提高電池的效率。
綜上，本發(fā)明具有以下特點
1、 本發(fā)明在保證表面鈍化效果的同時，采用雙層減反射薄膜結(jié)構(gòu)，使 減反射薄膜具有更好的減反射性能。比傳統(tǒng)單層減反射薄膜具有更小的折 射率，電池效率提高。
2、 兩種薄膜都利用PECVD方法制備，利用SfflU分別與NH3和N20 反應(yīng)而制得，可以在同一臺設(shè)備內(nèi)完成，在工藝及設(shè)備上得到簡化，具有 較高的經(jīng)濟(jì)效益。
(四)


圖1為本發(fā)明硅太陽能電池雙層減反射薄膜剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中硅片襯底l、雙層反射薄膜2、氮化硅薄膜2.1、 二氧化硅薄膜 2.2、 EVA層3。
(五)
具體實施例方式
參見圖1，本發(fā)明涉及的硅太陽能電池雙層減反射薄膜，是在硅片襯 底1正表面沉積一層氮化硅薄膜2.1，在氮化硅薄膜2.1上面再沉積一層二 氧化硅薄膜2.2，形成氮化硅/二氧化硅雙層反射薄膜2。其制備的工藝流程
為
步驟一、在制絨后的硅片襯底1上，利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積
法(PECVD)，采用SH4和NH3為反應(yīng)源，SiH4與NH4反應(yīng)，沉積一層氮 化硅薄膜2.1，該層氮化硅薄膜2.1厚110nm。硅片襯底溫度40(TC，高頻電源功率500 W，高頻電源的頻率13.56 mHz， SiH4流量500 sccm (standard cubic centimeter per minute ) ， NH3流量5000 sccm。
步驟二、在氮化硅薄膜2.1上，利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法 (PECVD)，采用SH4和N20為反應(yīng)源，SiKU與N20反應(yīng)，沉積一層二氧 化硅薄膜2.2，該層二氧化硅薄膜2.2厚50 nm。硅片襯底溫度350。C，高 頻電源功率110W，高頻電源的頻率13.56 mHz, SiHU流量200 sccm， N20 流量640 sccm。
權(quán)利要求
1、一種硅太陽能電池雙層減反射薄膜，其特征在于所述薄膜是在硅片襯底(1)正表面沉積一層氮化硅薄膜(2.1)，在氮化硅薄膜(2.1)上面再沉積一層二氧化硅薄膜(2.2)，形成氮化硅/二氧化硅雙層反射薄膜(2)。
2、 一種如權(quán)利要求1所述的硅太陽能電池雙層減反射薄膜的制備方 法，其特征在于所述方法包括以下工藝步驟步驟一、在制絨后的硅片襯底上，利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法， 采用SHU和NH3為反應(yīng)源，SiH4與NH4反應(yīng)，沉積一層氮化硅薄膜，該層 氮化硅薄膜厚110nm，硅片襯底溫度40(TC，高頻電源功率500 W，高頻 電源的頻率13.56 mHz， SiH4流量500 sccm， NH3流量5000 sccm;步驟二、在氮化硅薄膜上，利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法，采用 SH4和N20為反應(yīng)源，SiH4與N20反應(yīng)，沉積一層二氧化硅薄膜，該層二 氧化硅薄膜厚度50nm，硅片襯底襯底溫度35(TC，高頻電源功率110W， 高頻電源的頻率13.56 mHz， SiH4流量200 sccm， N20流量640 sccm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅太陽能電池雙層減反射薄膜及其制備方法，所述薄膜是在硅片襯底(1)正表面沉積一層氮化硅薄膜(2.1)，在氮化硅薄膜(2.1)上面再沉積一層二氧化硅薄膜(2.2)，形成氮化硅/二氧化硅雙層反射薄膜(2)。所述方法包括以下工藝步驟步驟一、在制絨后的硅片襯底上，利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法，SiH₄與NH₄反應(yīng)，沉積一層氮化硅薄膜；步驟二、在氮化硅薄膜上，利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法，SiH₄與N₂O反應(yīng)，沉積一層二氧化硅薄膜。本發(fā)明薄膜比傳統(tǒng)單層減反射薄膜具有更小的折射率，電池效率提高。本發(fā)明方法可以在同一臺設(shè)備內(nèi)完成，在工藝及設(shè)備上得到簡化。
文檔編號H01L31/0232GK101436616SQ20081024365
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者任向東, 左云翔, 王敬蕊 申請人:江陰海潤太陽能電力有限公司