晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构，它包括SiNx薄膜层、三氧化二铝薄膜层和生长在硅片衬底正面或背面的P型掺杂层上的二氧化硅薄膜层，三氧化二铝薄膜层生长在二氧化硅薄膜层的外表面上，SiNx薄膜层生长在三氧化二铝薄膜层的外表面上。本发明能够有效地钝化硅片P型掺杂表面，形成良好的界面钝化效果。
【专利说明】晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构
【技术领域】[0001]本发明涉及一种晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构，属于晶体硅太阳能电池【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，表面钝化能降低电池片的表面活性，使表面的复合速率降低，目前适用于太阳能电池表面钝化的措施一般有两种，即表面氧化钝化和发射机钝化。表面氧化法钝化的机理在于饱和硅表面的悬挂键，降低表面少子复合中心，常用的方式是在电池片表面生长一层氧化硅或氮化硅薄膜；发射极钝化的机理是在硅片表面进行杂质高浓度掺杂，在很薄的表面层内，因杂质浓度梯度形成指向硅片内部的漂移电场，使少数载流子很难到达表面，从而达到钝化表面的效果。
[0003]前表面钝化膜指贴合在电池片受光面上的钝化膜，表面氧化钝化膜常用的有氧化硅薄膜、氢化非晶微晶硅薄膜以及氮化硅薄膜，如专利号为CN201655813 U中采用的钝化膜为二氧化硅与氮化硅的组合膜，专利号为CN101937944A中采用的钝化膜为用化学气象沉积法制备的氢化微晶硅和非晶硅的混合相薄膜，该种膜制备工艺简单，但是钝化效果不
理相
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构，它能够有效地钝化硅片P型掺杂表面，形成良好的界面钝化效果。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构，它包括SiNx薄膜层、三氧化二铝薄膜层和生长在硅片衬底正面或背面的P型掺杂层上的二氧化硅薄膜层，三氧化二铝薄膜层生长在二氧化硅薄膜层的外表面上，SiNx薄膜层生长在三氧化二铝薄膜层的外表面上。
[0006]进一步为了有效保证光学性能，需要合理选择钝化结构的各个膜层的折射率，所述的SiNx薄膜层的折射率为1.9^2.4，三氧化二铝薄膜层的折射率为1.55^1.65，二氧化硅薄膜层的折射率为1.4~1.5。
[0007]进一步，所述的SiNx薄膜层的厚度为20mnTl50mm。
[0008]进一步,所述的三氧化二招薄膜层的厚度为3nnT50nm。
[0009]更进一步，所述的二氧化硅薄膜层的厚度h为O < h < 50nm。
[0010]采用了上述技术方案后，二氧化硅薄膜层具有钝化硅片表面悬挂键的效果，SiNx薄膜层因为其在生产成膜工艺中会引入H+，可以有效地在硅片表面形成氢钝化的效果，三氧化二铝薄膜层因为其带有大量的负电荷，可以在硅片P型掺杂层表面形成良好的场钝化效果，还可以在表面有良好的界面钝化效果，本钝化结构将二氧化硅，SiNx,三氧化二铝三种薄膜结合应用，利用其各自的优点进行组合，形成Si02/Al203/SiNx的叠层钝化膜。【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，
如图1所示，一种晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构，它包括SiNx薄膜层1、三氧化二铝薄膜层2和生长在硅片衬底5正面或背面的P型掺杂层上的二氧化硅薄膜层3，三氧化二铝薄膜层2生长在二氧化硅薄膜层3的外表面上，SiNx薄膜层I生长在三氧化二铝薄膜层2的外表面上。
[0013]SiNx薄膜层I的折射率为1.9?2.4，三氧化二铝薄膜层2的折射率为1.55?1.65，二氧化硅薄膜层3的折射率为1.Π.5。因为这些薄膜层折射率的有效匹配，不管该钝化结构用在电池的正面或者背面都可以有效保证光学性能。
[0014]SiNx薄膜层I的厚度为20mnTl50mm。SiNx薄膜层I可以采用PECVD方式形成在
三氧化二铝薄膜层2的外表面上。
[0015]三氧化二铝薄膜层2的厚度为3nnT50nm。三氧化二铝薄膜层2可以采用PECVD(等离子体增强化学沉积)，APCVD (常压化学汽相沉积)或者ALD (原子层沉积)的方式形成在二氧化硅薄膜层3的外表面上。
[0016]二氧化硅薄膜层3的厚度h为O < h < 50nm。二氧化硅薄膜层3可以采用热氧化，化学药液氧化，或者CVD (化学汽相沉积)的方式形成在硅片衬底5正面或背面的P型掺杂层上。二氧化硅薄膜层3在经过一定的处理后，可以在Si02/Si的界面内加入H+的钝化进一步改善钝化效果。
[0017]以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构，其特征在于:它包括SiNx薄膜层(I)、三氧化二铝薄膜层(2)和生长在硅片衬底(5)正面或背面的P型掺杂层上的二氧化硅薄膜层(3)，三氧化二铝薄膜层(2)生长在二氧化硅薄膜层(3)的外表面上，SiNx薄膜层(I)生长在三氧化二铝薄膜层(2)的外表面上。
2.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构，其特征在于:所述的SiNx薄膜层(I)的折射率为1.9~2.4，三氧化二铝薄膜层(2)的折射率为1.55~1.65，二氧化硅薄膜层(3)的折射率为1.4-1.5。
3.根据权利要求1或2所述的晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构，其特征在于:所述的SiNx薄膜层(I)的厚度为20mnTl50mm。
4.根据权利要求1或2所述的晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构，其特征在于:所述的三氧化二铝薄膜层(2)的厚度为3nnT50nm。
5.根据权利要求1或2所述的晶体硅太阳能电池的薄膜钝化结构，其特征在于:所述的二氧化娃薄膜层(3)的厚度h为O < h < 50nm。
【文档编号】H01L31/0216GK103606568SQ201310590599
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】盛健, 张淳 申请人:常州天合光能有限公司