[发明专利]一种在PN结硅芯片上形成减反射膜的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种太阳能电池制备减反射膜的方法，特别涉及一种在PN结硅芯片上形成减反射膜的方法。

(二)背景技术

晶体硅太阳能电池是把光能转换为电能的光电子器件，它的光电转换效率定义为总输出功率与入射到太阳能电池表面的太阳光总功率的比值。为了提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率，应减少电池表面光的反射损失，增加光的透射，目前主要采用两种方法：(1)将电池表面腐蚀成绒面，增加光在电池表面的入射次数；(2)在电池表面镀一层或多层光学性质匹配的减反射膜，减反射膜的制作直接影响着太阳能电池对入射光的反射率，对太阳能电池效率的提高起着非常重要的作用。

(三)发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种增强转换效率、抗酸碱腐蚀性能的在PN结硅芯片上形成减反射膜的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种在PN结硅芯片上形成减反射膜的方法，其特征在于：在PN结硅芯片表面沉积氮化硅膜层，沉积厚度为60-80nm，折射率为1.9-2.0，所采用的工艺气体包括NH₃和SiH₄，NH₃和SiH₄的比例为8-9.5∶1。

抛光硅概况的反射率为35％，为了削减概况反射，提高电池的转换效率，需要堆积一层氮化硅减反射膜。现在工业生产中常采取PECVD法制备减反射膜。PECVD即等离子增强型化学气相堆积，它的工艺原理是操纵高温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的阴极上，操纵辉光放电使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体SiH₄和NH₃，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在样品概况形成固态薄膜即氮化硅薄膜。一般情况下，使用这种等离子增强型化学气相堆积的方式堆积的薄膜厚度在60-80nm左右，这样厚度的薄膜存在光学的功效性。操纵薄膜干预原理，能够使光的反射大为削减，电池的短路电流和输出就有很大增加，效率也有相当的提高。

热扩散电浆源是所有PECVD(等离子增强化学气相沉积)工艺中沉积效果最好的一种，离子的轰击力较弱，因此对太阳能电池表面结构的破坏较小，且不会渗透到硅芯片内。沉积后形成的减反射膜均匀，其最大的优点是不会产生“热岛效应”，不会有遮阴的影响，能使太阳能电池转换效率提高2.14％，因此太阳能电池组件在减反射上就有了双重功效，这样电池单元的光电转换效率能达到22％，甚至更高。

因此，本发明的有益效果是：在太阳能电池组件的生产中，可以增强电池单元的转换效率；能够增加电池单元的受光面积，避免“热岛效应”的产生；使组件的抗酸碱腐蚀性能提高；节约原材料，降低生产成本；减少作业工序，节约人力物力。

(四)具体实施方式

本发明在PN结硅芯片上形成减反射膜的方法，是在PN结硅芯片表面，采用PECVD(等离子增强化学气相沉积)工艺中的热扩散电浆源技术完成的，此技术为现有技术，不再详述。具体的，氮化硅膜层的厚度为60-80nm，折射率为1.9-2.0，例如该膜层厚度可以为70nm，当然可以根据需要适当增加或减小其厚度，只要能够满足对硅片具有良好的钝化作用且不会造成光吸收损失即可。因此，本发明的有益效果是：在太阳能电池组件的生产中，可以增强电池单元的转换效率；能够增加电池单元的受光面积，避免“热岛效应”的产生；使组件的抗酸碱腐蚀性能提高；节约原材料，降低生产成本；减少作业工序，节约人力物力。