一种晶体硅太阳能电池减反膜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种晶体硅太阳能电池减反膜，依次包括设于硅片衬底上的非晶硅膜层、设于非晶硅膜层上的第一富硅氮化硅膜层、设于第一富硅氮化硅膜层上的第二富硅氮化硅膜层；所述晶体硅太阳能电池减反膜的总厚度为78~92nm，其综合折射率为2.0~2.20。本实用新型设计得到了一种新的减反膜结构，实验证明，该减反射膜可以明显降低电池片表面对光的反射，增加硅片光的吸收，同时具有很好的钝化效果，提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率。
【专利说明】一种晶体硅太阳能电池减反膜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种晶体硅太阳能电池减反膜，属于太阳能领域。
【背景技术】
[0002]随着科技发展，合理开发利用可再生清洁能源是解决化石能源短缺、环境污染和温室效应等问题的有效途径。太阳能具有储量的“无限性”，取之不尽，用之不竭，是理想的替代可再生清洁能源之一。在太阳能的有效利用中，太阳能光电利用是近几年来发展最快，最具活力的研究领域，受到全球、全社会的普遍高度重视。
[0003]现有的晶体硅太阳能电池的制造流程为:表面清洗及织构化、扩散、清洗刻蚀去边、镀减反射膜、丝网印刷、烧结形成欧姆接触、测试分选。目前工业上主要应用PECVD(等离子体增强化学气相沉积)来沉积减反射膜，以硅烷、氨气为气源在硅片上制备减反射作用的氮化硅薄膜。这层氮化硅减反射膜不仅具有减反硅片表面的光反射，增加硅片对光吸收，还能对晶体娃电池的娃片起到表面和体内纯化的作用，提闻电池的短路电流，从而提闻电池的光电转化效率。因此，其成膜工艺、钝化及减反射性能受到人们的重视。
[0004]减反射膜的应用 是现在光学薄膜技术仍然研究课题，研究的重点是寻找新材料，设计新膜系，改进镀膜工艺，获得更好的减反射膜的结构。现有技术中，出现了双层膜结构的减反射膜，例如:在娃片表面生长一层二氧化娃膜后再生长一层氮化娃双层。这种膜结构一定程度上有利于提高硅表面的钝化效果，提高电池片的开路电压，但其折射率较低。另有一种高、低折射率的双层氮化娃膜结构，就是在娃片表面上生产一层高折射率的氮化娃膜，再之后生长一层低折射率的氮化硅膜。这种减反射膜结构一定程度上降低了反射率，调高了电池片的短路电流；但其钝化效果较差。
[0005]因此，开发一种同时能再降低硅片表面的反射光，增加光吸收，又能提高电池片的开路电压，提高钝化效果的减反射膜，是具有积极的现实意义的。
【发明内容】
[0006]本实用新型目的是提供一种晶体硅太阳能电池减反膜。
[0007]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种晶体硅太阳能电池减反膜，依次包括设于硅片衬底上的非晶硅膜层、设于非晶硅膜层上的第一富硅氮化硅膜层、设于第一富娃氮化娃膜层上的第二富娃氮化娃膜层；
[0008]所述晶体硅太阳能电池减反膜的总厚度为78~92 nm，其综合折射率为2.0-2.20。
[0009]上文中，所述减反膜为上下三层结构。其非晶硅膜层是设于硅片衬底上的。
[0010]本实用新型利用本征非晶硅具有很好的钝化效果，同时非晶硅/第一富硅氮化硅膜层/第二富硅氮化硅膜层的3层结构具有折射率依次递减的特性，满足光学薄膜增透的特点，降低硅片表面反射光，形成一种新的膜系结构。该结构同时能再降低硅片表面的反射光，增加光吸收，又能提高电池片的开路电压，还能在现有的PECVD基础上不改动实现减反射膜结构。[0011]上述技术方案中，所述第一富娃氮化娃膜层的富娃量为25%~50% ;第二富娃氮化硅膜层的富硅量为5%~?5%。
[0012]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是:
[0013]1、本实用新型设计得到了一种新的减反膜结构，实验证明，该减反射膜可以明显降低电池片表面对光的反射，增加硅片光的吸收，同时具有很好的钝化效果，提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率。
[0014]2、本实用新型可以在现有的PECVD机器上实现的，制备方法简单，不需要额外增加设备，就能制备出高质量的减反射膜；且可与现有标准电池工艺兼容，适合规模化生产。
[0015]3、本实用新型结构简单，便于制备，适于推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例一和硅片衬底的组合示意图。
[0017]其中:1、非晶娃膜层；2、第一富娃氮化娃膜层；3、第二富娃氮化娃膜层。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0019]实施例 一 [0020]参见图1所示，一种晶体硅太阳能电池减反膜，其特征在于:依次包括设于硅片衬底上的非晶娃膜层(I)、设于非晶娃膜层上的第一富娃氮化娃膜层(2)、设于第一富娃氮化娃膜层上的第二富娃氮化娃膜层(3)；
[0021]所述晶体硅太阳能电池减反膜的总厚度为78、2 nm，其综合折射率为2.0-2.20。
所述第一富娃氮化娃膜层的富娃量为30% ;第二富娃氮化娃膜层的富娃量为10%。
[0022]上述减反膜的具体制备步骤如下:
[0023]1、按照多晶硅太阳能电池前道工序处理方法，对硅片进行表面清洗及织构化、扩散制备PN结、刻蚀去去除硅片四周的PN结、清洗去除磷硅玻璃；
[0024]2、将清洗干燥的硅片有扩散N面向下垂直放入石墨框的承载孔里，然后送入PECVD反应腔体里；
[0025]3、沉积第一层非晶硅膜，第一根石英管的硅烷流量为300sCCm，氨气流量为0，功率为3800W ；
[0026]4、沉积第二层富硅高的氮化硅膜，第二根石英管的硅烷流量为380sCCm，氨气流量为600sccm，功率为3700W ；
[0027]5、沉积第三层富硅低的氮化硅膜，其余石英管的硅烷流量为ISOsccm，氨气流量为 700sccm，功率为 3700W。
[0028]PECVD的反应腔体的温度为350°C，压强为2.5e ^mbar,石墨框传送速度为185cm/min，膜厚平均值控制在85nm，折射率控制在2.05。
[0029]制备出的该减反射膜做成成品多晶硅太阳能电池片，进行测试，并与现有的高、低折射率的双层氮化硅膜结构的减反射膜的电池片(对比例)做对比，结果如下表:
[0030]
【权利要求】
1.一种晶体硅太阳能电池减反膜，其特征在于:依次包括设于硅片衬底上的非晶硅膜层(I)、设于非晶娃膜层上的第一富娃氮化娃膜层(2)、设于第一富娃氮化娃膜层上的第二富娃氮化娃膜层(3)； 所述晶体硅太阳能电池减反膜的总厚度为78~92 nm，其综合折射率为2.0-2.20。
2.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池减反膜，其特征在于:所述第一富硅氮化硅膜层的富硅量为25% ~50% ;第二富硅氮化硅膜层的富硅量为5%~?5%。
【文档编号】H01L31/0216GK203812887SQ201320849794
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】张春华, 李栋, 高文丽, 孟祥熙, 许涛 申请人:苏州阿特斯阳光电力科技有限公司