[发明专利]一种晶硅太阳能电池钝化材料Al2O3浓度梯度掺杂ZnO薄膜及制备方法

权利要求书

1.一种晶硅太阳能电池钝化材料Al₂O₃浓度梯度掺杂ZnO薄膜，其特征是：

在硅片上有一层厚度为1 nm～10 nm的Al₂O₃薄膜层，在Al₂O₃薄膜层有浓度梯度掺杂ZnO薄膜层，所述Al₂O₃浓度梯度掺杂ZnO薄膜层由Al元素、Zn元素、O元素组成，其中Al₂O₃浓度梯度掺杂ZnO薄膜层中Al₂O₃所占比例由下至上依次减小，其电阻率依次降低，Al元素的含量为0.1%～10%，厚度为30nm～100nm，电阻率为10Ω·cm～1 ?10^-5Ω·cm。

2.一种晶硅太阳能电池钝化材料Al₂O₃浓度梯度掺杂ZnO薄膜的制备方法，其特征是：具体步骤如下：

（1）、将硅片放置在原子沉积设备的沉积腔室内，将沉积腔室抽真空，向沉积腔室中通入Al(CH₃)₃前驱体，用高纯氮气清洗沉积腔室并向沉积腔室内通入水蒸气作为氧源，然后用高纯氮气清洗沉积腔室，在硅片表面形成一次Al₂O₃沉积层，继续按上述Al₂O₃沉积方式循环进行10次～100次的Al₂O₃沉积以形成厚度为1nm~10nm的Al₂O₃层；

（2）、向沉积腔室中通入Zn(C₂H₅)₂前驱体，用高纯氮气清洗沉积腔室并向沉积腔室内通入水蒸气作为氧源，然后用高纯氮气清洗沉积腔室，在Al₂O₃层表面形成一次ZnO沉积层，继续按上述ZnO沉积方式重复进行n₁次的ZnO沉积，然后按照步骤（1）中Al₂O₃沉积方式进行1次Al₂O₃沉积，完成一次Al₂O₃掺杂ZnO沉积；

（3）按照步骤（2）中Al₂O₃掺杂ZnO沉积的方式循环进行Al₂O₃掺杂ZnO沉积，其中当次ZnO沉积的次数比前一次ZnO沉积多沉积一次，以形成厚度为30nm~100 nmAl₂O₃浓度梯度掺杂ZnO层；

（4）沉积结束后，取出硅片，进行退火，得到晶硅太阳能电池钝化薄膜。

3.根据权利要求2所述的晶硅太阳能电池钝化材料Al₂O₃浓度梯度掺杂ZnO薄膜的制备方法，其特征是：步骤（2）所述的继续进行n₁次ZnO沉积的重复沉积次数n₁=1～10。

4.根据权利要求2所述的晶硅太阳能电池钝化材料Al₂O₃浓度梯度掺杂ZnO薄膜的制备方法，其特征是：Al₂O₃层、Al₂O₃浓度梯度掺杂ZnO层沉积时，温度为室温～400℃，压强为10^-3torr～10torr，气体流量为0sccm～1000sccm。

5.根据权利要求2所述的晶硅太阳能电池钝化材料Al₂O₃浓度梯度掺杂ZnO薄膜的制备方法，其特征是：步骤（1）和步骤（2）中所述Al(CH₃)₃前驱体、Zn(C₂H₅)₂前驱体和水蒸气单次沉积吹扫时间为8ms～10⁴ms，所述高纯氮气的吹扫时间为2s～100s。