專利名稱：一種多晶硅太陽電池減反射膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多晶硅太陽電池的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種多晶硅太陽電池減反射膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池發(fā)展的主要趨勢是高 轉(zhuǎn)換效率和低成本。為了提高電池的轉(zhuǎn)換效率，降低電池表面的光反射，增加光的有效吸收是十分必要的。采用減反射膜以降低電池表面對光的反射損失，即是一種提高轉(zhuǎn)化率和降低成本的方法。在多晶硅太陽能電池的生產(chǎn)工藝中，常用的減反射層材料由Si02、SiNx、IT0等。晶體硅電池行業(yè)目前普遍采用PEV⑶制備SiNx和SiO2作為減反射膜。PEVC等離子體增強化學(xué)氣相沉積是利用輝光放電的作用產(chǎn)生電子，而這些電子經(jīng)過與反應(yīng)氣體分子的碰撞而形成等離子體，通過一定的溫度、壓強等在樣品表面經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)而形成等離子體，通過一定的溫度、壓強等在樣品表面經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)而形成固體薄膜。通過選用不同的減反射材料和不同的沉積層數(shù)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(zhuǎn)換效率。為了更好的提高減反射膜與可見光波段內(nèi)太陽光的光學(xué)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(jié)構(gòu)今年來逐漸成為研究熱點，并開始規(guī)?；瘧?yīng)用于晶體硅太陽能電池的生產(chǎn)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多晶硅太陽電池減反射膜及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種多晶硅太陽電池減反射膜，其特征在于它包括三層膜，第一層膜為熱氧化法生長的二氧化硅膜，第二層為在二氧化硅膜上沉積的氮氧化硅膜，第三層為在氮氧化硅膜上沉積的第二層氮氧化硅膜，所述的二氧化硅膜厚度為8-12nm，折射率為2. 1-2. 3，所述的第一層氮氧化硅膜厚度為15-25nm，折射率為1. 9-2. 0，所述的第三層氮氧化硅膜厚度為30-50nm，折射率為1. 7-1.9?！N多晶硅太陽電池減反射膜的制備方法，該制備方法依次經(jīng)過下述常規(guī)工序清洗、制絨、制結(jié)和刻蝕，在氧氣氣氛中進行熱氧化生長二氧化硅膜，然后通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積方法在二氧化硅膜上沉積氮氧化硅膜，再通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積方法在氮氧化硅膜上沉積第二層氮氧化硅膜，得到多晶硅太陽能電池減反射膜。所述的熱氧化生成二氧化硅膜的工藝條件為通入氮氣流量為15_30L/min，氧氣流量為20-35L/min，溫度為600_750°C，反應(yīng)時間20_30min。所述的熱氧化生成二氧化硅膜的工藝條件為通入氮氣流量為20L/min，氧氣流量為32L/min，溫度為700°C，反應(yīng)時間25min。
所述的沉積第一層氮氧化硅膜的工藝條件為溫度4301，氨氣流量2.4-3.1L/min，硅烷流量10-15L/min，笑氣流量5_6. 3L/min，壓力為O. 3KPa，射頻功率4000瓦，持續(xù)時間 4-5min。所述的沉積第一層氮氧化硅膜的工藝條件為溫度430°C，氨氣流量2. 5L/min,硅烷流量12L/min，笑氣流量5. 7L/min，壓力為O. 3KPa，射頻功率4000瓦，持續(xù)時間4min。所述的沉積第二層氮氧化硅膜的工藝條件為溫度450°C，氨氣流量6_8L/min，硅烷流量20-27L/min，笑氣流量3. 2-5. 4L/min，壓力為1. 6KPa，射頻功率4000瓦，持續(xù)時間5-8min。所述的沉積第二層氮氧化硅膜的工藝條件為溫度450°C，氨氣流量7L/min，硅烷 流量24L/min，笑氣流量4. 6L/min，壓力為1. 6KPa，射頻功率4000瓦，持續(xù)時間6min。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明多晶硅太陽電池減反射膜由三層膜構(gòu)成，依次是二氧化硅膜、折射率較大的氮氧化硅膜和折射率較小的氮氧化硅膜，該三層減反射膜能大幅度 降低膜表面反射率，二氧化硅膜具有高損傷閾值和優(yōu)良的光學(xué)性能，氮氧化硅具有氮化硅和氧化硅的優(yōu)良特性，因此，能夠很好地提高光學(xué)轉(zhuǎn)換效率。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。實施例1
一種多晶硅太陽電池減反射膜，其特征在于它包括三層膜，一層膜為熱氧化法生長的二氧化硅膜，第二層為在二氧化硅膜上沉積的氮氧化硅膜，第三層為在氮氧化硅膜上沉積的第二層氮氧化硅膜，得到多晶硅太陽能電池減反射膜。一種多晶硅太陽電池減反射膜的制備方法，該制備方法依次經(jīng)過下述常規(guī)工序清洗、制絨、制結(jié)和刻蝕，在氧氣氣氛中進行熱氧化生長二氧化硅膜，工藝條件為通入氮氣流量為20L/min，氧氣流量為32L/min，溫度為700°C，反應(yīng)時間25min，得到厚度為10nm、折射率為2. 2的二氧化硅膜；然后通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積方法在二氧化硅膜上沉積氮氧化硅膜，工藝條件為溫度430°C，氨氣流量2. 5L/min，硅烷流量12L/min，笑氣流量5. 7L/min，壓力為O. 3KPa，射頻功率4000瓦，持續(xù)時間4min，得到厚度為18nm、折射率為2. O的氮氧化硅膜；再通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積方法在氮氧化硅膜上沉積第二層氮氧化硅膜，工藝條件為溫度450°C，氨氣流量7L/min，硅烷流量24L/min，笑氣流量4. 61/min，壓力為1. 6KPa，射頻功率4000瓦，持續(xù)時間6min，得到厚度為40nm、折射率為1. 8的氮氧化硅膜。實施例2
一種多晶硅太陽電池減反射膜的制備方法，該制備方法依次經(jīng)過下述常規(guī)工序清洗、制絨、制結(jié)和刻蝕，在氧氣氣氛中進行熱氧化生長二氧化硅膜，工藝條件為通入氮氣流量為30L/min，氧氣流量為20L/min，溫度為600°C，反應(yīng)時間30min，得到厚度為8nm、折射率為2. 3的二氧化硅膜；然后通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積方法在二氧化硅膜上沉積氮氧化硅膜，工藝條件為溫度430°C，氨氣流量3. lL/min，硅烷流量15L/min，笑氣流量6. 3L/min，壓力為O. 3KPa，射頻功率4000瓦，持續(xù)時間5min，得到厚度為25nm、折射率為1. 9的氮氧化硅膜；再通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積方法在氮氧化硅膜上沉積第二層氮氧化硅膜，工藝條件為溫度450°C，氨氣流量8L/min，硅烷流量27L/min，笑氣流量3. 2L/min，壓力為1.6K Pa，射頻功率4000瓦，持續(xù)時間8min，得到厚度為50nm、折射率為1. 7的氮氧化硅膜。
權(quán)利要求
1.一種多晶硅太陽電池減反射膜，其特征在于它包括三層膜，第一層膜為熱氧化法生長的二氧化硅膜，第二層為在二氧化硅膜上沉積的氮氧化硅膜，第三層為在氮氧化硅膜上沉積的第二層氮氧化硅膜，所述的二氧化硅膜厚度為8-12nm，折射率為2. 1-2. 3，所述的第一層氮氧化硅膜厚度為15-25nm，折射率為1. 9-2. 0，所述的第三層氮氧化硅膜厚度為30-50nm，折射率為1. 7-1. 9。
2.一種多晶硅太陽電池減反射膜的制備方法，該制備方法依次經(jīng)過下述常規(guī)工序清洗、制絨、制結(jié)和刻蝕，在氧氣氣氛中進行熱氧化生長二氧化硅膜，然后通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積方法在二氧化硅膜上沉積氮氧化硅膜，再通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積方法在氮氧化硅膜上沉積第二層氮氧化硅膜，得到多晶硅太陽能電池減反射膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅太陽電池減反射膜的制備方法，其特征在于所述的熱氧化生成二氧化硅膜的工藝條件為通入氮氣流量為15-30L/min，氧氣流量為20-35L/min，溫度為 600-750°C，反應(yīng)時間 20_30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多晶硅太陽電池減反射膜的制備方法，其特征在于所述的熱氧化生成二氧化硅膜的工藝條件為通入氮氣流量為20L/min，氧氣流量為32L/min，溫度為700°C，反應(yīng)時間25min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅太陽電池減反射膜的制備方法，其特征在于所述的沉積第一層氮氧化硅膜的工藝條件為溫度430°C，氨氣流量2. 4-3. lL/min，硅烷流量10-15L/min，笑氣流量5-6. 3L/min，壓力為O. 3KPa，射頻功率4000瓦，持續(xù)時間4_5min。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多晶硅太陽電池減反射膜的制備方法，其特征在于所述的沉積第一層氮氧化硅膜的工藝條件為溫度430°C，氨氣流量2. 5L/min,硅烷流量12L/min，笑氣流量5. 7L/min，壓力為O. 3KPa，射頻功率4000瓦，持續(xù)時間4min。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅太陽電池減反射膜的制備方法，其特征在于所述的沉積第二層氮氧化硅膜的工藝條件為溫度450°C，氨氣流量6-8L/min，硅烷流量20-27L/min，笑氣流量3. 2-5. 4L/min，壓力為1. 6KPa，射頻功率4000瓦，持續(xù)時間5_8min。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多晶硅太陽電池減反射膜的制備方法，其特征在于所述的沉積第二層氮氧化硅膜的工藝條件為溫度450°C，氨氣流量7L/min，硅烷流量24L/min，笑氣流量4. 6L/min，壓力為1. 6KPa，射頻功率4000瓦，持續(xù)時間6min。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多晶硅太陽電池減反射膜，它包括三層膜，第一層膜為熱氧化法生長的二氧化硅膜，第二層為在二氧化硅膜上沉積的氮氧化硅膜，第三層為在氮氧化硅膜上沉積的第二層氮氧化硅膜，二氧化硅膜厚度為8-12nm，折射率為2.1-2.3，第一層氮氧化硅膜厚度為15-25nm，折射率為1.9-2.0，第三層氮氧化硅膜厚度為30-50nm，折射率為1.7-1.9。該三層減反射膜能大幅度降低膜表面反射率，二氧化硅層具有高損傷閾值和優(yōu)良的光學(xué)性能，氮氧化硅具有氮化硅和氧化硅的優(yōu)良特性，因此，能夠很好地提高光學(xué)轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號H01L31/18GK103000704SQ201210401540
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)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