专利名称：硅太阳能电池双层减反射薄膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于太阳能电池的硅太阳能电池双层减反射薄膜及其 制备方法。属太阳能电池技术领域。
(二)
背景技术：
光照到平面的太阳能电池硅片上时，其中一部分会被反射，而不能进 入电池片，即使对采用绒面的硅表面，也有约11%的反射损失。在硅片上 覆盖一层减反射膜层，可以降低光的反射，从而增大电池的效率。目前， 单晶硅太阳能电池在工业生产中大多采用一层氮化硅薄膜作为减反射系
统，氮化硅薄膜还能起到钝化的作用。根据入/4减反射原理，通过调节氮
化硅薄膜的厚度，可以使反射率在中心波长附近最小，从而使进入太阳能 的有效光通量达到最大，提高太阳能电池的效率。
(三)
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能使减反射薄膜具有更好 的减反射性能的硅太阳能电池双层减反射薄膜及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的 一种硅太阳能电池双层减反射薄膜，是 在硅片衬底正表面沉积一层氮化硅薄膜，在氮化硅薄膜上面再沉积一层二 氧化硅薄膜，形成氮化硅/二氧化硅双层反射薄膜。本发明硅太阳能电池双层减反射薄膜的制备方法如下
步骤一、在制绒后的硅片衬底上，利用等离子体增强化学气相沉积法
(PECVD),采用SH4和NH3为反应源，SiH4与NH4反应，沉积一层氮化 硅薄膜，该层氮化硅薄膜厚110nm，硅片衬底温度40(TC，高频电源的功 率500 W，高频电源的频率13.56 mHz， SiH4流量500 sccm， NH3流量5000 sccmu
步骤二、在氮化硅薄膜2.1上，利用等离子体增强化学气相沉积法 (PECVD)，采用SH4和N20为反应源，SiH4与N20反应，沉积一层二氧 化硅薄膜2.2，该层二氧化硅薄膜2.2厚50 nm。硅片衬底温度350。C，高 频电源功率110W，高频电源的频率13.56 mHz， SiH4流量200 sccm， N20 流量640 sccm。
由于太阳光的光谱范围很宽，为了在较宽波长范围内较低的反射率， 可以采用多层膜结构，使薄膜的反射率曲线具有两个或者多个低点，从而 在较宽波长范围内得到较低的反射率。从简化工艺，减小结构应力以及减 少对电池本体的损伤出发，减反射膜的层数不宜过多，所以本发明采用双 层薄膜作为减反射层。
一方面，靠近硅片表面的氮化硅薄膜，具有表面钝化的效果，使表面 复合速度降低，有利于提高电池的效率。另一方面，双层减反射薄膜的形 成，使薄膜在较宽波长范围内具有较低的反射率，也使电池的效率得到提 高。采用这种双层减反射薄膜以后，比单一折射率(折射率为1.9~2.1)的 氮化硅表面光反射减少3%~4%，电池的效率提高1.5 2.0%。这种氮化硅一二氧化硅层形成双层减反射膜的膜厚满足入/4-入/2原 理，并且满足从入射介质玻璃到二氧化硅、氮化硅、硅衬底折射率逐渐增 大，能够降低反射率，从而提高电池的效率。
综上，本发明具有以下特点
1、 本发明在保证表面钝化效果的同时，采用双层减反射薄膜结构，使 减反射薄膜具有更好的减反射性能。比传统单层减反射薄膜具有更小的折 射率，电池效率提高。
2、 两种薄膜都利用PECVD方法制备，利用SfflU分别与NH3和N20 反应而制得，可以在同一台设备内完成，在工艺及设备上得到简化，具有 较高的经济效益。
(四)
图1为本发明硅太阳能电池双层减反射薄膜剖面结构示意图。 图中硅片衬底l、双层反射薄膜2、氮化硅薄膜2.1、 二氧化硅薄膜 2.2、 EVA层3。
(五)
具体实施例方式
参见图1，本发明涉及的硅太阳能电池双层减反射薄膜，是在硅片衬 底1正表面沉积一层氮化硅薄膜2.1，在氮化硅薄膜2.1上面再沉积一层二 氧化硅薄膜2.2，形成氮化硅/二氧化硅双层反射薄膜2。其制备的工艺流程
为
步骤一、在制绒后的硅片衬底1上，利用等离子体增强化学气相沉积
法(PECVD)，采用SH4和NH3为反应源，SiH4与NH4反应，沉积一层氮 化硅薄膜2.1，该层氮化硅薄膜2.1厚110nm。硅片衬底温度40(TC，高频电源功率500 W，高频电源的频率13.56 mHz， SiH4流量500 sccm (standard cubic centimeter per minute ) ， NH3流量5000 sccm。
步骤二、在氮化硅薄膜2.1上，利用等离子体增强化学气相沉积法 (PECVD)，采用SH4和N20为反应源，SiKU与N20反应，沉积一层二氧 化硅薄膜2.2，该层二氧化硅薄膜2.2厚50 nm。硅片衬底温度350。C，高 频电源功率110W，高频电源的频率13.56 mHz, SiHU流量200 sccm， N20 流量640 sccm。
权利要求
1、一种硅太阳能电池双层减反射薄膜，其特征在于所述薄膜是在硅片衬底(1)正表面沉积一层氮化硅薄膜(2.1)，在氮化硅薄膜(2.1)上面再沉积一层二氧化硅薄膜(2.2)，形成氮化硅/二氧化硅双层反射薄膜(2)。
2、 一种如权利要求1所述的硅太阳能电池双层减反射薄膜的制备方 法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤步骤一、在制绒后的硅片衬底上，利用等离子体增强化学气相沉积法， 采用SHU和NH3为反应源，SiH4与NH4反应，沉积一层氮化硅薄膜，该层 氮化硅薄膜厚110nm，硅片衬底温度40(TC，高频电源功率500 W，高频 电源的频率13.56 mHz， SiH4流量500 sccm， NH3流量5000 sccm;步骤二、在氮化硅薄膜上，利用等离子体增强化学气相沉积法，采用 SH4和N20为反应源，SiH4与N20反应，沉积一层二氧化硅薄膜，该层二 氧化硅薄膜厚度50nm，硅片衬底衬底温度35(TC，高频电源功率110W， 高频电源的频率13.56 mHz， SiH4流量200 sccm， N20流量640 sccm。
全文摘要
本发明涉及一种硅太阳能电池双层减反射薄膜及其制备方法，所述薄膜是在硅片衬底(1)正表面沉积一层氮化硅薄膜(2.1)，在氮化硅薄膜(2.1)上面再沉积一层二氧化硅薄膜(2.2)，形成氮化硅/二氧化硅双层反射薄膜(2)。所述方法包括以下工艺步骤步骤一、在制绒后的硅片衬底上，利用等离子体增强化学气相沉积法，SiH<sub>4</sub>与NH<sub>4</sub>反应，沉积一层氮化硅薄膜；步骤二、在氮化硅薄膜上，利用等离子体增强化学气相沉积法，SiH<sub>4</sub>与N<sub>2</sub>O反应，沉积一层二氧化硅薄膜。本发明薄膜比传统单层减反射薄膜具有更小的折射率，电池效率提高。本发明方法可以在同一台设备内完成，在工艺及设备上得到简化。
文档编号H01L31/0232GK101436616SQ20081024365
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月5日 优先权日2008年12月5日
发明者任向东, 左云翔, 王敬蕊 申请人:江阴海润太阳能电力有限公司