磁控溅射镀膜机的制作方法

1.本实用新型涉及薄膜生产技术领域，特别是涉及一种磁控溅射镀膜机。


背景技术：

2.在太阳能电池中，通常在掺杂层上设置tco(transparent conductiveoxide，透明导电氧化物)薄膜，用于降低电池串联电阻、增强载流子的横向传输能力。因此，tco薄膜通常需要较高的电导率。
3.目前，通常是在真空环境下，通过pecvd(plasma enhanced chemicalvapor deposition，等离子体增强化学的气相沉积法)或hwcvd(hot
‑
wirechemical vapor deposition，热丝化学气相沉积)制备掺杂层，然后将设置有掺杂层的硅基底移出真空环境，在超净间环境中暴露一段时间后，再转移至磁控溅射镀膜机中进行tco薄膜的制备。但是，现有的tco薄膜的生产方法制得的tco薄膜的电导率较低。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种磁控溅射镀膜机，旨在解决现有的tco薄膜的生产方法，制得的tco薄膜的电导率低的问题。
5.根据本实用新型的第一方面，提供了一种tco薄膜的生产方法，包括如下步骤：
6.采用磁控溅射镀膜机，在真空环境下，对衬底的第一表面进行等离子体处理；所述衬底包括：依次层叠设置的硅片、钝化层、掺杂层；所述第一表面为所述掺杂层远离所述钝化层的表面；所述等离子体处理为：用混合气体进行等离子体处理；所述混合气体为：惰性气体和氧化气体形成的混合气体、惰性气体和还原气体形成的混合气体两种混合气体中的一种；或，所述等离子体处理为：依次使用所述两种混合气体中的一种混合气体和另一种混合气体进行等离子体处理；
7.采用所述磁控溅射镀膜机，在真空环境下，在等离子体处理后的第一表面镀设tco薄膜。
8.可选的，惰性气体的流量为50
‑
500sccm，氧化气体的流量小于或等于 20sccm，还原气体的流量小于或等于10sccm。
9.可选的，所述惰性气体为氩气，所述氧化气体为氧气，所述还原气体为氢气。
10.可选的，等离子体处理过程中，所述磁控溅射镀膜机的压强范围为 0.1
‑
1pa。
11.可选的，所述等离子体处理的功率密度为0.1
‑
1w/cm2。
12.可选的，所述等离子体处理的驱动电源为：直流稳压电源或射频电源。
13.可选的，射频电源为中频射频电源。
14.本实用新型实施方式中，采用磁控溅射镀膜机，在真空环境下，对衬底的第一表面进行等离子体处理；所述衬底包括：依次层叠设置的硅片、钝化层、掺杂层；所述第一表面为所述掺杂层远离所述钝化层的表面；所述等离子体处理为：用混合气体进行等离子体处理；所述混合气体为：惰性气体和氧化气体形成的混合气体、惰性气体和还原气体形成的混合
气体两种混合气体中的一种；或，所述等离子体处理为：依次使用所述两种混合气体中的一种混合气体和另一种混合气体进行等离子体处理；采用所述磁控溅射镀膜机，在真空环境下，在等离子体处理后的第一表面镀设tco薄膜。等离子体处理和镀设tco薄膜均在同一磁控溅射镀膜机内的真空环境下进行，没有破真空，掺杂层没有暴露在生产环境中，掺杂层的第一表面基本不会受到机械损伤，不会带入因掺杂层暴露在生产环境中，受到机械损伤导致的镀设的tco薄膜导电性能降低。而且，对衬底的第一表面进行等离子体处理，电离后的惰性气体对第一表面进行轻微刻蚀处理，不仅不会伤害掺杂层，而且还可以去除生产衬底过程中第一表面的污染。同时，等离子体处理处理过程中，通过氧化气体可以对第一表面进行轻度氧化，提高第一表面非晶硅氧的比例，减弱掺杂层对tco薄膜诱导形核作用，进而减少第一表面上tco 薄膜的形核密度；等离子体处理处理过程中，通过还原气体可以在第一表面填充具有还原性的原子，可以改变第一表面上tco薄膜的形核能，抑制晶核的生长，使得晶粒粒径增大；第一表面上tco薄膜的形核密度减少、第一表面上tco薄膜的晶粒粒径增大，均利于提高tco薄膜的载流子迁移率，载流子迁移率的提高不仅能够提高tco薄膜的电导率，而且不会降低tco 薄膜的透光性，因此，本实用新型实施例可以在不降低tco薄膜的透光性的基础上，从很大程度上提升镀设的tco薄膜的电导率。而且，等离子体处理后的第一表面基本没有污染，进而，利于等离子体处理后的第一表面镀设的tco薄膜的导电性能的提升。等离子体处理、镀膜均在真空环境下进行，减少了掺杂层表面暴露生产环境、承受机械损伤的风险，降低了磁控溅射镀膜机的复杂度和改造成本。
15.根据本实用新型的第二方面，提供了一种磁控溅射镀膜机，所述磁控溅射镀膜机包括：等离子体处理结构和镀膜结构；
16.所述等离子体处理结构用于在真空环境下，对衬底的第一表面进行等离子体处理；所述衬底包括：依次层叠设置的硅片、钝化层、掺杂层；所述第一表面为所述掺杂层远离所述钝化层的表面；所述等离子体处理为：用混合气体进行等离子体处理；所述混合气体为：惰性气体和氧化气体形成的混合气体、惰性气体和还原气体形成的混合气体两种混合气体中的一种；或，所述等离子体处理为：依次使用所述两种混合气体中的一种混合气体和另一种混合气体进行等离子体处理；
17.镀膜结构用于在真空环境下，在等离子体处理后的第一表面镀设tco 薄膜。
18.可选的，所述等离子体处理结构包括处理腔、等离子体发生器、载板、传输部件；
19.所述处理腔用于提供真空环境；
20.所述等离子体发生器用于在真空环境下，对所述衬底的第一表面进行等离子体处理；
21.所述载板用于承载所述衬底，所述衬底的第一表面朝向所述等离子体发生器；
22.所述传输部件用于将承载有衬底的载板，从所述处理腔远离所述镀膜结构的一端，运送至所述处理腔靠近所述镀膜结构的一端。
23.可选的，所述等离子体发生器的数量大于或等于1，在所述等离子体发生器的数量大于1的情况下，多个所述等离子体发生器分别位于衬底两侧，所述衬底包括硅片，硅片的向光面和背光面均依次设置有钝化层和掺杂层，分别位于衬底两侧的等离子发生器，分别同时对对应的第一表面进行等离子体处理。
24.磁控溅射镀膜机与前述tco薄膜的生产方法具有相同或相似的有益效果，为了避
免重复，此处不再赘述。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对本实用新型实施方式的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1示出了本实用新型实施方式中的一种tco薄膜的生产方法步骤流程图；
27.图2示出了本实用新型实施方式中的一种衬底的结构示意图；
28.图3示出了本实用新型实施方式中的一种磁控溅射镀膜机的结构示意图；
29.图4示出了本实用新型实施方式中的一种衬底上设置tco薄膜的结构示意图；
30.图5示出了本实用新型实施方式中的另一种衬底上设置tco薄膜的结构示意图；
31.图6示出了本实用新型实施方式中的一种太阳能电池的结构示意图。
32.附图编号说明：
[0033]1‑
硅片，2
‑
钝化层，3
‑
掺杂层，4
‑
tco薄膜，5
‑
电极，c1
‑
磁控溅射镀膜机的等离子体处理结构，c2
‑
磁控溅射镀膜机的镀膜结构，p1
‑
等离子体发生器，p2
‑
tco靶材溅射单元，p3
‑
等离子体区域，p4
‑
载板和衬底，p5
‑
传输部件，p6
‑
处理腔。
具体实施方式
[0034]
下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]
本实用新型实施例的发明人发现，现有的tco薄膜的生产方法制得的 tco薄膜的电导率较低的主要原因在于：一方面，在超净间环境中暴露一段时间再转移至磁控溅射镀膜机中进行tco薄膜的制备，掺杂层的第一表面不可避免的受到超净间环境的氧化、传动装置的磨损、玷污、空气中悬浮颗粒的沉降等，会导致掺杂层的第一表面损伤，进而引起接触电阻、表面势垒的增加，导致后续设置的tco薄膜电导率的下降。另一方面，制得的tco 薄膜为由大量晶粒组成的多晶材料，晶粒间的晶界结构会对载流子输运产生散射作用，不利于载流子迁移率的提高。具体的，初镀的tco薄膜往往具有以非晶材料为主、内嵌大量晶核的微观结构。在随后的退火过程中，非晶材料以晶核为中心逐渐转变为晶态结构，晶核逐渐长大直到与其它晶核相遇形成晶界，退火后tco薄膜转变为多晶结构。晶粒的大小同晶核的数量密度有关，然而，晶核越密集、晶粒越小，退火后tco层的载流子迁移率均越低。
[0036]
在本实用新型实施方式中，参照图1所示，图1示出了本实用新型实施方式中的一种tco薄膜的生产方法步骤流程图。该方法包括如下步骤：
[0037]
步骤s1，采用磁控溅射镀膜机，在真空环境下，对衬底的第一表面进行等离子体处理；所述衬底包括：依次层叠设置的硅片、钝化层、掺杂层；所述第一表面为所述掺杂层远离所述钝化层的表面；所述等离子体处理为：用混合气体进行等离子体处理；所述混合气体为：惰性气体和氧化气体形成的混合气体、惰性气体和还原气体形成的混合气体两种混合
气体中的一种；或，所述等离子体处理为：依次使用所述两种混合气体中的一种混合气体和另一种混合气体进行等离子体处理。
[0038]
衬底包括：依次层叠设置的硅片、钝化层、掺杂层，衬底中钝化层、掺杂层的数量不作具体限定。例如，可以是仅在硅片的向光面或背光面设置有钝化层和掺杂层。再例如，可以是在硅片的向光面和背光面均设置有钝化层和掺杂层。上述衬底可以用于制备硅异质结太阳电池。在本实用新型实施例中，对此不作具体限定。
[0039]
对钝化层、掺杂层的材料不作具体限定。例如，钝化层可以为本征钝化层，本征钝化层可以为非晶硅薄膜，掺杂层可以为掺磷或掺硼的非晶硅、微晶硅或微晶硅氧等薄膜。
[0040]
由于钝化层、掺杂层电导率较低，不利于光生载流子的收集，因此，需要在掺杂层远离钝化层的第一表面设置tco薄膜，以降低电池的串联电阻、增强载流子的横向传输能力。因此，tco薄膜需要同时具备较高的电导率和透光率。影响tco薄膜的电导率的因素主要有：载流子浓度和载流子迁移率，通常载流子浓度越大tco薄膜的电导率越高，载流子迁移率越大tco 薄膜的电导率越高。然而，本实用新型实施例的发明人发现：载流子浓度和透光率为此消彼长的关系，例如，在载流子迁移率一定的情况下，载流子浓度提高会导致透光率变差。或者，tco薄膜电导率的提升还可以通过制备 tco叠层取代单一的tco薄膜来改善透光率和电导率，但是会导致工艺路线变长。因此，tco薄膜电导率的提升主要通过提升载流子迁移率实现。
[0041]
上述衬底可以通过以下工艺得到：对硅片进行清洗制绒，然后对硅片采用沉积如pecvd或hwcvd的方式，在硅片表面依次形成钝化层和掺杂层。参照图2所示，图2示出了本实用新型实施方式中的一种衬底的结构示意图。图2中，1为硅片，2为钝化层，3为掺杂层。
[0042]
上述衬底的第一表面为掺杂层远离钝化层的表面。上述衬底的第一表面即为后续需要镀设tco薄膜的表面。如图2所示，衬底的第一表面为掺杂层3的上表面。
[0043]
本申请所述的混合气体为：混合气体a或混合气体b，混合气体a为惰性气体和氧化气体形成的混合气体，混合气体b为惰性气体和还原气体形成的混合气体。即，混合气体为惰性气体和氧化气体形成的混合气体，或者，混合气体为惰性气体和还原气体形成的混合气体。氧化气体为具有氧化作用的气体，还原气体为具有还原作用的气体。对惰性气体、氧化气体、还原气体具体不作限定。
[0044]
可选的，惰性气体为氩气，氧化气体为氧气，还原气体为氢气，上述气体形成的混合气体获取方式简单，而且成本较低。
[0045]
采用磁控溅射镀膜机，在真空环境下，对衬底的第一表面进行等离子体处理。上述等离子体处理为：用上述两种混合气体中的一种进行等离子体处理，或，依次使用上述两种混合气体中的一种混合气体和另一种混合气体进行等离子体处理。即，采用磁控溅射镀膜机，在真空环境下，只采用惰性气体和氧化气体形成的混合气体，对衬底的第一表面进行等离子体处理。或者，采用磁控溅射镀膜机，在真空环境下，只采用惰性气体和还原气体形成的混合气体，对衬底的第一表面进行等离子体处理。或者，在真空环境下，先采用惰性气体和还原气体形成的混合气体，对衬底的第一表面进行等离子体处理，然后再采用惰性气体和氧化气体形成的混合气体，对衬底的第一表面进行等离子体处理。或者，先采用惰性气体和氧化气体形成的混合气体，对衬底的第一表面进行等离子体处理，然后再采用惰性气体和还原气体形成的混合气体，对衬底的第一表面进行等离子体处理。本实用新型实施例中，
对选了哪一种混合气体进行等离子体处理不作具体限定。针对采用两种混合气体进行等离子体处理的过程中，两种混合气体的先后顺序不作具体限定，以及某一种等离子体处理的时长等不作具体限定。
[0046]
等离子体处理处理过程中，通过氧化气体可以对第一表面进行轻度氧化，提高第一表面非晶硅氧的比例，减弱掺杂层对tco薄膜诱导形核作用，进而减少第一表面上后续tco薄膜的形核密度；等离子体处理处理过程中，通过还原气体可以在第一表面填充具有还原性的原子，可以改变第一表面上后续tco薄膜的形核能，抑制晶核的生长，使得晶粒粒径增大；第一表面上后续tco薄膜的形核密度减少、第一表面上后续tco薄膜的晶粒粒径增大，均利于提高tco薄膜的载流子迁移率，载流子迁移率的提高不仅能够提高tco薄膜的电导率，而且不会降低tco薄膜的透光性，因此，本实用新型实施例可以在不降低tco薄膜的透光性的基础上，从很大程度上提升镀设的tco薄膜的电导率。
[0047]
而且，对衬底的第一表面进行等离子体处理，电离后的惰性气体对第一表面进行轻微刻蚀处理，不仅不会伤害掺杂层，而且还可以去除生产衬底过程中第一表面的污染。
[0048]
步骤s2，采用所述磁控溅射镀膜机，在真空环境下，在等离子体处理后的第一表面镀设tco薄膜。
[0049]
采用磁控溅射镀膜机，在真空环境下，在等离子体处理后的第一表面镀设tco薄膜。等离子体处理和镀设tco薄膜均在同一磁控溅射镀膜机内的真空环境下进行，没有破真空，掺杂层没有暴露在生产环境中，掺杂层的第一表面基本不会受到机械损伤，不会带入因掺杂层暴露在生产环境中，受到机械损伤导致的镀设的tco薄膜导电性能降低。而且，等离子体处理后的第一表面基本没有污染，进而，利于等离子体处理后的第一表面镀设的tco 薄膜的导电性能的提升。
[0050]
需要说明的是，现有技术中，在制得衬底的情况下，直接采用磁控溅射镀膜机，对衬底中掺杂层远离钝化层的第一表面镀设tco薄膜。而本实用新型实施例中，在制得衬底的情况下，先是采用磁控溅射镀膜机，在真空环境下，对衬底的第一表面进行等离子体处理，后续继续采用该磁控溅射镀膜机，在真空环境下，在等离子体处理后的第一表面镀设tco薄膜。等离子体处理和镀设tco薄膜均在同一磁控溅射镀膜机内的真空环境下进行，没有破真空，掺杂层没有暴露在生产环境中，掺杂层的第一表面基本不会受到机械损伤，不会带入因掺杂层暴露在生产环境中，受到机械损伤导致的镀设的tco薄膜导电性能降低。该电离后的惰性气体对第一表面进行轻微刻蚀处理，不仅不会伤害掺杂层，而且还可以去除生产衬底过程中第一表面的污染，等离子体处理后的第一表面基本没有污染，进而，利于等离子体处理后的第一表面镀设的tco薄膜的导电性能的提升。通过氧化气体可以对第一表面进行轻度氧化，提高第一表面非晶硅氧的比例，减弱掺杂层对tco薄膜诱导形核作用，进而减少第一表面上tco薄膜的形核密度；等离子体处理处理过程中，通过还原气体可以在第一表面填充具有还原性的原子，可以改变第一表面上tco薄膜的形核能，抑制晶核的生长，使得晶粒粒径增大；第一表面上tco薄膜的形核密度减少、第一表面上tco薄膜的晶粒粒径增大，均利于提高tco薄膜的载流子迁移率，载流子迁移率的提高不仅能够提高tco薄膜的电导率，而且不会降低tco薄膜的透光性，因此，本实用新型实施例可以在不降低tco薄膜的透光性的基础上，从很大程度上提升镀设的tco薄膜的电导率。
[0051]
例如，参照图3所示，图3示出了本实用新型实施方式中的一种磁控溅射镀膜机的
结构示意图。图3中，位于虚线右侧的c2部分为现有技术中磁控溅射镀膜机的原有部分，c2部分为磁控溅射镀膜机的镀膜结构。位于虚线左侧的c1部分为磁控溅射镀膜机的新增部分。c1部分为磁控溅射镀膜机的等离子体处理结构。磁控溅射镀膜机的等离子体处理结构c1在真空环境下，对衬底的第一表面进行等离子体处理，磁控溅射镀膜机的镀膜结构c2，在真空环境下，在等离子体处理后的第一表面镀设tco薄膜。如，磁控溅射镀膜机的镀膜结构c2，在真空环境下，采用tco靶材在等离子体处理后的第一表面镀设tco薄膜。该磁控溅射镀膜机能够达到与前述的tco薄膜的生产方法相同或类似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。而且，该磁控溅射镀膜机在现有的磁控溅射镀膜机的基础上，改进小，实现简单。
[0052]
参照图4所示，图4示出了本实用新型实施方式中的一种衬底上设置 tco薄膜的结构示意图。图4中1为硅片，2为钝化层，3为掺杂层，4为 tco薄膜。
[0053]
可选的，等离子体处理结构包括处理腔、等离子体发生器、载板、传输部件。处理腔用于提供真空环境，等离子体发生器用于在真空环境下，对衬底的第一表面进行等离子体处理。载板用于承载衬底，该衬底的第一表面朝向等离子体发生器。该传输部件用于将承载有衬底的载板，从处理腔远离镀膜结构的一端，运送至处理腔靠近镀膜结构的一端。在从处理腔远离镀膜结构的一端，运送至处理腔靠近镀膜结构的一端的过程中，等离子体发生器在真空环境下，对衬底的第一表面进行等离子体处理。关于等离子体处理可以参照前述有关记载，为了避免重复，此处不再赘述。
[0054]
如，参照图3所示，磁控溅射镀膜机的等离子体处理结构c1包括：处理腔p6、等离子体发生器p1、载板、传输部件p5。载板上承载有衬底，载板和衬底为图3中的p4，衬底中掺杂层远离钝化层的第一表面朝向等离子体发生器p1，进而，等离子体发生器p1的等离子体区域p3正对衬底中掺杂层远离钝化层的第一表面。传输部件p5将承载有衬底的载板，从处理腔 p6远离镀膜结构c2的一端，运送至处理腔p6靠近镀膜结构的一端c2。在传输部件p5将承载有衬底的载板，从处理腔p6远离镀膜结构c2的一端，运送至处理腔p6靠近镀膜结构的一端c2的过程中，等离子体发生器p1在真空环境下，对衬底的第一表面进行等离子体处理。该等离子体处理为：用惰性气体和氧化气体形成的混合气体、惰性气体和还原气体形成的混合气体两种混合气体中的一种混合气体进行等离子体处理；或，该等离子体处理为：依次使用上述两种混合气体中的一种混合气体和另一种混合气体进行等离子体处理。图3中，镀膜结构c2中p2为tco靶材溅射单元，p5为传输部件。
[0055]
可选的，等离子体处理过程中，惰性气体的流量为50
‑
500sccm (standard
‑
state cubic centimeter per minute，标况毫升每分)，氧化气体的流量小于或等于20sccm，还原气体的流量小于或等于10sccm，在上述流量范围下，不仅轻微刻蚀处理、氧化、还原效果好，而且气体浪费少，成本低。
[0056]
例如，等离子体处理过程中，惰性气体氩气ar的流量为50
‑
500sccm，氧化气体o2的流量小于或等于20sccm，还原气体h2的流量小于或等于 10sccm。
[0057]
可选的，等离子体处理过程中，磁控溅射镀膜机的压强范围为0.1
‑
1pa，在该压强范围内，利于对衬底的第一表面进行等离子体处理。
[0058]
可选的，等离子体处理的功率密度为0.1
‑
1w/cm2，即对衬底的第一表面等离子体处理过程中，对第一表面上单位面积的功率范围0.1
‑
1w/cm2，在该功率密度情况下，等离子体处理不会对掺杂层产生实质性地影响，但能够对掺杂层表面产生轻微的刻蚀和清洁作
用。
[0059]
如图3中，磁控溅射镀膜机的等离子体处理结构c1中的等离子体发生器p1对衬底的第一表面等离子体处理过程中，对衬底的第一表面上单位面积的功率密度为0.1
‑
1w/cm2。
[0060]
可选的，等离子体处理的驱动电源为：直流稳压电源或射频电源，驱动电源常见，成本低，且上述电源不会对掺杂层产生实质性地影响，但能够对掺杂层表面产生轻微的刻蚀和清洁作用。
[0061]
如图3中，磁控溅射镀膜机的等离子体处理结构c1中的等离子体发生器p1的驱动电源为直流稳压电源或射频电源。
[0062]
可选的，等离子体处理的驱动电源为：射频电源中的中频射频电源，中频射频电源对掺杂层的影响更小，且能够对掺杂层表面产生轻微的刻蚀和清洁作用。
[0063]
可选的，磁控溅射镀膜机中等离子体发生器的数量大于或等于1，在等离子体发生器的数量大于1的情况下，多个等离子体发生器分别位于衬底两侧，衬底包括硅片，硅片的向光面和背光面均依次设置有钝化层和掺杂层，分别位于衬底两侧的等离子发生器，分别同时对对应的第一表面进行等离子体处理。就是说在硅片的向光面和背光面两侧均依次设置有钝化层、掺杂层、且两侧的掺杂层远离钝化层的第一表面均需要进行tco薄膜的生产，则，分别位于衬底两侧的多个等离子体发生器，分别同时对对应的第一表面进行等离子体处理，进而处理效率高。
[0064]
例如，参照图5所示，图5示出了本实用新型实施方式中的另一种衬底上设置tco薄膜的结构示意图。图5中，1为硅片，2为钝化层，3为掺杂层，4为tco薄膜。针对图5所示的衬底，硅片1的向光面和背光面两侧均依次设置有钝化层2、掺杂层3、且两侧的掺杂层3远离钝化层2的第一表面均需要进行tco薄膜4的生产。则，磁控溅射镀膜机中等离子体发生器的数量可以为2个，2个等离子体发生器分别位于衬底两侧，即，位于衬底上侧的1个等离子体发生器和位于衬底下侧的1个等离子体发生器。位于衬底上侧的1个等离子体发生器，对上边的掺杂层3远离钝化层2的第一表面进行等离子体处理，位于衬底下侧的1个等离子体发生器，对下边的掺杂层 3远离钝化层2的第一表面进行等离子体处理。2个等离子体发生器可以同时进行，等离子体处理效率高。
[0065]
需要说明的是，针对衬底上设置tco薄膜的结构，在tco薄膜远离掺杂层的一侧设置电极，既可以得到太阳能电池。例如，参照图6所示，图6 示出了本实用新型实施方式中的一种太阳能电池的结构示意图。在上述图5 的基础上，图6中，在位于硅片1上侧的tco薄膜4远离掺杂层3的一侧设置电极5，在位于硅片1下侧的tco薄膜4远离掺杂层3的一侧设置电极 5，即得到了太阳能电池。位于硅片1两侧的2个掺杂层3中，1个掺杂层3 可以为掺磷的非晶硅、微晶硅或微晶硅氧等薄膜材料，另1个掺杂层3可以为掺硼的非晶硅、微晶硅或微晶硅氧等薄膜材料，该太阳能电池可以为硅异质结(shj)太阳能电池。
[0066]
本实用新型实施例还提供一种磁控溅射镀膜机，参照图3所示，磁控溅射镀膜机包括：等离子体处理结构c1和镀膜结构c2。
[0067]
等离子体处理结构c1用于在真空环境下，对衬底的第一表面进行等离子体处理；该衬底包括：依次层叠设置的硅片、钝化层、掺杂层；该第一表面为该掺杂层远离钝化层的表面；该等离子体处理为：用混合气体进行等离子体处理；上述混合气体为：混合气体a或混
合气体b，混合气体a为惰性气体和氧化气体形成的混合气体，混合气体b为惰性气体和还原气体形成的混合气体；或，该等离子体处理为：依次使用前述两种混合气体中的一种混合气体和另一种混合气体进行等离子体处理。
[0068]
镀膜结构c2用于在真空环境下，在等离子体处理后的第一表面镀设 tco薄膜。
[0069]
可选的，参照图3所示，上述等离子体处理结构c1包括处理腔p6、等离子体发生器p1、载板、传输部件p5。处理腔p6用于提供真空环境；等离子体发生器p1用于在真空环境下，对前述衬底的第一表面进行等离子体处理。载板用于承载前述衬底，该衬底的第一表面朝向前述等离子体发生器，进而，等离子体发生器的等离子体区域p3正对衬底的第一表面。传输部件 p5用于将承载有衬底的载板，从处理腔p6远离镀膜结构c2的一端，运送至处理腔p6靠近镀膜结构c2的一端。
[0070]
可选的，上述磁控溅射镀膜机，中等离子体发生器的数量大于或等于1，在等离子体发生器的数量大于1的情况下，多个等离子体发生器分别位于衬底两侧，该衬底包括硅片，硅片的向光面和背光面均依次设置有钝化层和掺杂层，分别位于衬底两侧的等离子发生器，分别同时对对应的第一表面进行等离子体处理。
[0071]
关于该磁控溅射镀膜机可以参照前述tco薄膜的生产方法的有关内容，且能达到相同或类似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。
[0072]
下面以具体实施例对本实用新型作进一步阐述。
[0073]
对比例
[0074]
太阳能电池的生产方法包括步骤sa1
‑
sa3：
[0075]
步骤sa1，对硅片进行清洗制绒，然后在硅片两个相对的表面，均采用pecvd或hwcvd形成位于硅片两侧的钝化层、掺杂层，得到衬底。该衬底中硅片的向光面依次设置有钝化层、掺杂层，硅片的背光面也依次设置有钝化层、掺杂层。
[0076]
步骤sa2，采用磁控溅射镀膜机，在真空环境下，对衬底的第一表面镀设tco薄膜。
[0077]
步骤sa3，在tco薄膜远离掺杂层的一侧设置电极，得到图6所示的太阳能电池。
[0078]
对比例中，在衬底的第一表面镀设tco薄膜之前，并未对衬底的第一表面进行等离子体处理。
[0079]
实施例1
[0080]
太阳能电池的生产方法包括步骤sb1
‑
sb4：
[0081]
步骤sb1，对硅片进行清洗制绒，然后在硅片两个相对的表面，均采用 pecvd或hwcvd形成位于硅片两侧的钝化层、掺杂层，得到衬底。该衬底中硅片的向光面依次设置有钝化层、掺杂层，硅片的背光面也依次设置有钝化层、掺杂层。
[0082]
该步骤sb1与前述的sa1对应相同。
[0083]
步骤sb2，采用磁控溅射镀膜机，在真空环境下，对衬底的第一表面用 ar和o2形成的混合气体进行等离子体处理。
[0084]
步骤sb2中，ar的流量为200sccm，o2的流量为6sccm，等离子体处理的功率密度为0.15w/cm2。
[0085]
步骤sb3，采用所述磁控溅射镀膜机，在真空环境下，在等离子体处理后的第一表面镀设tco薄膜。镀设tco薄膜的过程与前述步骤sa2中镀设 tco薄膜的过程相同。
[0086]
步骤sb4，在tco薄膜远离掺杂层的一侧设置电极，得到图6所示的太阳能电池。该
步骤sb4与前述的sa3对应相同。
[0087]
该实施例1中，在衬底的第一表面镀设tco薄膜之前，在真空环境下，对衬底的第一表面用ar和o2形成的混合气体进行等离子体处理。
[0088]
实施例2
[0089]
太阳能电池的生产方法包括步骤sc1
‑
sc4：
[0090]
步骤sc1，对硅片进行清洗制绒，然后在硅片两个相对的表面，均采用 pecvd或hwcvd形成位于硅片两侧的钝化层、掺杂层，得到衬底。该衬底中硅片的向光面依次设置有钝化层、掺杂层，硅片的背光面也依次设置有钝化层、掺杂层。
[0091]
步骤sc2，采用磁控溅射镀膜机，在真空环境下，对衬底的第一表面用 ar和h2形成的混合气体进行等离子体处理。
[0092]
步骤sc2中，ar的流量为200sccm，h2的流量为0.5sccm，等离子体处理的功率密度为0.15w/cm2。
[0093]
步骤sc3，采用所述磁控溅射镀膜机，在真空环境下，在等离子体处理后的第一表面镀设tco薄膜。镀设tco薄膜的过程与前述步骤sa2中镀设 tco薄膜的过程相同。
[0094]
步骤sc4，在tco薄膜远离掺杂层的一侧设置电极，得到图6所示的太阳能电池。该步骤sc4与前述的sa3对应相同。
[0095]
该实施例2中，在衬底的第一表面镀设tco薄膜之前，在真空环境下，对衬底的第一表面用ar和h2形成的混合气体进行等离子体处理。
[0096]
性能测试：
[0097]
分别对对比例、实施例1、实施例2制成的太阳能电池，在完全相同的实验环境中，测试3者的短路电流密度isc，单位为：ma/cm2、开路电压voc，单位为mv、填充因子ff、转换效率eff，测试结果如下表1。其中，表1 为：对比例、实施例1、实施例2制成的太阳能电池，在完全相同的实验环境中的测试结果对比表。
[0098]
表1：对比例、实施例1、实施例2制成的太阳能电池，在完全相同的实验环境中的测试结果对比表
[0099][0100]
根据表1可以得出，相对于在衬底的第一表面镀设tco薄膜之前，并未对衬底的第一表面进行等离子体处理的对比例而言，实施例1和实施例2 对应的太阳能电池的转换效率(eff)均得到了明显提升，其中，提升最大的是实施例2对应的太阳能电池为0.21％。相对于对比例，针对等离子体处理中采取的不同混合气体而言，ar和o2形成的混合气体对应的
等离子体处理，导致开路电压(voc)和填充因子ff略有下降，但短路电流(isc)略有上升，总体上转换效率eff略有上升；ar和h2形成的混合气体对应的等离子体处理，不仅增加了填充因子ff还提升了开路电压voc，使得转换效率eff 有较大增益。
[0101]
通过上述对比可以得出，本实用新型实施方式中的tco薄膜的生产方法，相比于现有的或对比例的tco薄膜的生产方法，通过对衬底的第一表面进行等离子体处理，调节了衬底中掺杂层远离钝化层的第一表面的晶体结构和化学状态，减少了tco薄膜中的晶核数量密度，增大晶粒尺寸，得到较高的载流子迁移率，采用该方法制备的tco薄膜形成的太阳能的转换效率得到了明显提升。
[0102]
需要说明的是，对于方法实施方式，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本实用新型实施方式并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本实用新型实施方式，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施方式均属于优选实施方式，所涉及的动作并不一定都是本实用新型实施方式所必须的。
[0103]
上面结合附图对本实用新型的实施方式进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。