專利名稱：一種制備用于多晶硅太陽能電池的三層減反射膜的方法
技術領域：
本發明涉及太陽能電池的生產加工技術領域，更具體地說，是一種晶體硅太陽能電池三層減反射膜及其制備方法。
背景技術：
減反射膜又稱增透膜，它是鍍在光學零件光學表面上的一層折射率較低的薄膜。 目前，大規模生產采用的是PEVCD法制備氮硅膜，但其反射率還不是很低。
工業上一般采用在制絨以后的硅片表面鍍上減反射膜。減反射膜的作用就是利用光在減反射膜上下表面反射產生的光程差，使得兩束反射光干涉相消，從而削弱反射，增加入射，從而增加電池的短路電流提高光電轉換效率。晶體硅電池行業目前普遍采用PEVCD 制備SiNx和SiO2作為減反射膜。通過選用不同的減反射材料和不同的沉積層數相互配合，達到最佳的減反射效果，并最終提高電池片的光電轉換效率。為了更好的提高減反射膜與可見光波段內太陽光的光學匹配度，同時考慮平衡鈍化和短波吸收之間的矛盾，雙層膜或者多層膜結構今年來逐漸成為研究熱點，并開始規模化應用于晶體硅太陽能電池的生產中。減反射膜是應用最廣、產量最大的光學薄膜，因此，它至今仍然是光學薄膜技術中重要的研究課題。發明內容
本發明的目的在于提供一種晶體硅太陽能電池三層減反射膜及其制備方法。
本發明的目的可以通過以下技術方案實現一種制備用于多晶硅太陽能電池的三層減反射膜的方法，是對經過清洗制絨，擴散制備PN結，刻蝕去除晶體硅四周的PN結，清洗去除磷硅玻璃的處理步驟后的晶體硅鍍減反射膜，其特征在于它包括以下步驟(1)在擴散爐內用熱氧化方法在晶體硅表面生長一層二氧化硅薄膜；(2)利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(I)得到的二氧化硅薄膜上沉積一層氮化硅薄膜；(3)利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(2)得到的氮化硅薄膜上沉積第二層氮化娃薄膜；(4)在上述氮化硅薄膜上印刷正反面電極、背場后進行燒結操作。
本發明步驟(I)的工藝條件為通入氮氣流量為10-35L/min，氧氣流量為15-40 L/min，溫度為 600-700°C，反應時間 10_40min。
本發明步驟(2)的工藝條件為溫度為480°C，氨氣流量為5. 4-6. 8L/min，硅烷流量為30-50 L/min，射頻功率4300瓦，持續時間5min。
本發明步驟(2)的工藝條件為溫度為480°C，氨氣流量為6L/min，硅烷流量為35L/min,射頻功率4300瓦,持續時間5min。
本發明步驟(3)為沉積第二次氮化硅薄膜，氮氣吹掃50s，氨氣流量為10-15L/ min，硅烷流量為5-20 L/min，溫度為460°C，射頻功率4500瓦，持續時間8min。
本發明步驟(3)為沉積第二次氮化硅薄膜，氮氣吹掃50s，氨氣流量為12L/min，硅烷流量為18L/min，溫度為460°C，射頻功率4500瓦，持續時間8min。
本發明的有益效果本發明得到了由二氧化硅和氮化硅組成的三層氮化硅薄膜， 該減反射膜可以明顯降低電池表面對光的反射，提高晶體硅太陽能的光電轉換效率；利用硅烷和氨氣為原料，采用新的工藝參數，在二氧化硅薄膜表面鍍制二層折射率與厚度不同氮化硅薄膜，具有對設備要求不高，反應容易實現的優點。


圖I為本發明的結構示意圖。
圖中1、硅片，2、二氧化硅膜層，3、氮化硅膜層，4、氮化硅膜層。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述。
實施例I一種制備用于多晶硅太陽能電池的三層減反射膜的方法，是對經過清洗制絨，擴散制備PN結，刻蝕去除晶體硅四周的PN結，清洗去除磷硅玻璃的處理步驟后的晶體硅鍍減反射膜，其特征在于它包括以下步驟I、在擴散爐內用熱氧化方法在晶體硅表面生長一層二氧化硅薄膜，反應氣體氮氣流量為10L/min，氧氣流量為40 L/min，溫度為600°C，反應時間lOmin，形成一層折射率為I. 45， 厚度為15nm的二氧化硅薄膜。
2、利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(I)得到的二氧化硅薄膜上沉積一層氮化硅薄膜，溫度為480°C，氨氣流量為6L/min，硅烷流量為35 L/min，射頻功率4300 瓦，持續時間5min，形成一層折射率為2. 17，厚度為39nm的氮化硅層。
3、利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(2)得到的氮化硅薄膜上沉積第二層氮化硅薄膜，氮氣吹掃50s，氨氣流量為12L/min，硅烷流量為18L/min，溫度為460°C， 射頻功率4500瓦，持續時間8min，形成一層厚度為2. 03，厚度為50nm的氮化硅層。
4、在上述氮化硅薄膜上印刷正反面電極、背場后進行燒結操作。
實施例2一種制備用于多晶硅太陽能電池的三層減反射膜的方法，是對經過清洗制絨，擴散制備PN結，刻蝕去除晶體硅四周的PN結，清洗去除磷硅玻璃的處理步驟后的晶體硅鍍減反射膜，其特征在于它包括以下步驟I、在擴散爐內用熱氧化方法在晶體硅表面生長一層二氧化硅薄膜，反應氣體氮氣流量為35L/min，氧氣流量為15L/min，溫度為700°C，反應時間lOmin，形成一層折射率為1.45， 厚度為15nm的二氧化硅薄膜。
2、利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(I)得到的二氧化硅薄膜上沉積一層氮化硅薄膜，溫度為480°C，氨氣流量為6. 8L/min，硅烷流量為50L/min，射頻功率4300瓦，持續時間5min，形成一層折射率為2. 25，厚度為56nm的氮化硅層。
3、利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(2)得到的氮化硅薄膜上沉積第二層氮化硅薄膜，氮氣吹掃50s，氨氣流量為15L/min，硅烷流量為10L/min，溫度為460°C， 射頻功率4500瓦，持續時間8min，形成一層厚度為2. 11，厚度為42nm的氮化硅層。
4、在上述氮化硅薄膜上印刷正反面電極、背場后進行燒結操作。
權利要求
1.一種制備用于多晶硅太陽能電池的三層減反射膜的方法，是對經過清洗制絨，擴散制備PN結，刻蝕去除晶體硅四周的PN結，清洗去除磷硅玻璃的處理步驟后的晶體硅鍍減反射膜，其特征在于它包括以下步驟 (1)在擴散爐內用熱氧化方法在晶體硅表面生長一層二氧化硅薄膜； (2)利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(I)得到的二氧化硅薄膜上沉積一層氮化硅薄膜； (3)利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(2)得到的氮化硅薄膜上沉積第二層氮化娃薄膜； (4)在上述氮化硅薄膜上印刷正反面電極、背場后進行燒結操作。
2.根據權利要求I所述的制備用于多晶硅太陽能電池的三層減反射膜的方法，其特征在于步驟(I)的工藝條件為通入氮氣流量為10-35L/min，氧氣流量為15-40 L/min，溫度為 600-700°C，反應時間 10-40min。
3.根據權利要求I所述的制備用于多晶硅太陽能電池的三層減反射膜的方法，其特征在于步驟(2)的工藝條件為溫度為480°C，氨氣流量為5. 4-6. 8L/min，硅烷流量為30-50L/min,射頻功率4300瓦,持續時間5min。
4.根據權利要求3所述的制備用于多晶硅太陽能電池的三層減反射膜的方法，其特征在于步驟(2)的工藝條件為溫度為480°C，氨氣流量為6L/min，硅烷流量為35 L/min，射頻功率4300瓦，持續時間5min。
5.根據權利要求I所述的制備用于多晶硅太陽能電池的三層減反射膜的方法，其特征在于步驟(3)為沉積第二層氮化硅薄膜，氮氣吹掃50s，氨氣流量為10-15L/min，硅烷流量為5-20 L/min，溫度為460°C，射頻功率4500瓦，持續時間8min。
6.根據權利要求5所述的制備用于多晶硅太陽能電池的三層減反射膜的方法，其特征在于步驟(3)為沉積第二層氮化硅薄膜，氮氣吹掃50s，氨氣流量為12L/min，硅烷流量為18L/min，溫度為460°C，射頻功率4500瓦，持續時間8min。
全文摘要
本發明公開一種制備用于多晶硅太陽能電池的三層減反射膜的方法，是對經過清洗制絨，擴散制備PN結，刻蝕去除晶體硅四周的PN結，清洗去除磷硅玻璃的處理步驟后的晶體硅鍍減反射膜，其特征在于它包括以下步驟(1)在擴散爐內用熱氧化方法在晶體硅表面生長一層二氧化硅薄膜；(2)利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(1)得到的二氧化硅薄膜上沉積一層氮化硅薄膜；(3)利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(2)得到的氮化硅薄膜上沉積第二層氮化硅薄膜；(4)在上述氮化硅薄膜上印刷正反面電極、背場后進行燒結操作。本發明得到了由二氧化硅和氮化硅組成的三層氮化硅薄膜，該減反射膜可以明顯降低電池表面對光的反射，提高晶體硅太陽能的光電轉換效率。
文檔編號C23C16/34GK102983211SQ201210401579
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月22日 優先權日2012年10月22日
發明者張晨, 張森林 申請人:江蘇晨電太陽能光電科技有限公司