一种用于a-Si/nc-Si叠层太阳电池的双功能复合结构微晶硅氧中间层的制备方法_2

文档序号:9890018阅读:来源:国知局
a,衬底溫度200°C,气体 SiH4流量为64sccm,气体出流量为14700sccm,气体C〇2流量为105sccm,P出流量为13sccm(其 中包含出载气,P出/出为20 % ),压强为3mbar,沉积功率500mW/cm2,制备的非晶娃纯化层202 的厚度60nm。
[002引 (3)接着在步骤103中,在微晶娃氧层202表面生长微晶娃薄层201 dVHF-PECVD制备 的条件与步骤101相同。
[0029] 在非晶i层上生长η型微晶娃薄层是在高氨气稀释比状态下,在生长完η型微晶娃 薄层后,生长微晶娃氧中间层之前,PECVD腔室不破空。
[0030] 实施例2
[0031] 参考图1,图1为本发明实施例的双功能复合结构微晶娃氧中间层的制备流程图。
[0032] (1)在步骤101中,WSiH4、此、Ρ曲为反应气体,在上步工序完成的非晶i层上沉积η 型微晶娃薄层201。甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)制备的条件为:背底真 空高于1〇-中日,衬底溫度200°C,气体SiH4流量为lOOsccm,气体出流量为13700sccm,气体Ρ出 流量为11.2sccm(其中包含此载气,?出/出为20 % ),压强为2.5mbar,沉积功率430mW/cm2,审。 备的微晶娃薄层201的厚度6nm。
[0033] (2)接着在步骤102中,WSiH4、出、0)2、P曲为反应气体,在微晶娃薄层201表面生长 微晶娃氧薄膜202。VHF-PECVD制备的条件为:背底真空高于1 (T3Pa,衬底溫度200°C,气体 SiH4流量为SOsccm,气体出流量为14700sccm,气体C〇2的流量为175sccm,气体P出流量为 13sccm(其中包含出载气,P出/此为20 % ),压强为3mbar,沉积功率490mW/cm2,制备的微晶娃 氧中间层层202的厚度60nm。
[0034] (3)接着在步骤103中,在微晶娃氧层202表面生长微晶娃薄层201。VHF-PECVD制 备的条件与步骤101相同。
[0035] 在非晶i层上生长η型微晶娃薄层是在高氨气稀释比状态下,在生长完η型微晶娃 薄层后,生长微晶娃氧中间层之前,PECVD腔室不破空。
[0036] 上述实施例1和传统工艺(非晶η层和中间层)的效果比较见表1.实施例2的效果与 实施例1基本一致。
[0037] 表 1 [00;3 引
[0039] 需要指出的是,上述关于步骤101到步骤103的具体实施例方式仅为简单清楚描述' 本发明原理的示意性举例,并非对本发明作任何形式上的限制,尤其是一些可通过现有工 艺实现的步骤。
[0040] 虽然本发明已W较佳实施例掲露如上,然而并非用W限定本发明。本领域普通技 术人员显然可知,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述掲示的技术内容作出些 许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发 明的技术实质对W上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术 方案的范围内。
【主权项】
1. 一种用于a-Si/nc-Si叠层太阳电池的双功能复合结构微晶硅氧中间层的制备方法, 其特征在于,双功能复合结构微晶硅氧中间层为三层结构,利用等离子体增强化学气相沉 积(PECVD)方法制备,具体包括以下步骤: a) 以SiH4、H2和PH3为反应气体,在高氢气稀释比状态下在a-Si表面上生长η型微晶硅薄 层; b) 以SiH4、H2、PH3和C02为反应气体,在步骤a)制备的η型微晶硅层上生长微晶硅氧中间 层薄膜; c) 以SiH4、HdPPH3为反应气体,在高氢气稀释比状态下在步骤b)微晶硅氧中间层薄膜 上生长与a)相同的η型微晶硅薄层;因而形成三层复合结构。2. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于,η型微晶硅薄层的制备为在高氢气稀释比 下生长的,射频或甚高频功率密度为250mW/cm 2-450mW/cm2,生长η型微晶硅薄层时Η2与SiH4 的体积流量比为130:1-150:1 ;PH3与SiH4体积流量百分比在2%~3%之间。3. 按照权利要求2所述的方法,其特征在于,射频或甚高频功率密度250mW/cm2-380mW/ cm2。4. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤b)生长微晶硅氧中间层时出与5川4的 体积流量比为200:1-250:1。生长微晶硅氧中间层的射频或甚高频功率密度为450-500mW/ cm2;生长微晶硅氧中间层的C0^SiH4的体积流量比为(1.60-2.5): 1 ;PH3与SiH4体积流量百 分比在3 %~5 %之间。5. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于,生长微晶硅氧中间层时腔室压力为3mbar。6. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于,制备过程中,背底真空高于l(T3Pa,衬底温 度为200°C。7. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤a)中在a-Si表面生长η型微晶硅薄层 是在高氢气稀释比状态下,在生长完η型微晶硅薄层后,生长微晶硅氧中间层之前,PECVD腔 室不破空。8. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于,η型微晶硅薄层的厚度为5-10nm;生长的微 晶娃氧中间层的厚度为60nm 〇
【专利摘要】一种用于a-Si/nc-Si叠层太阳电池的双功能复合结构微晶硅氧中间层薄膜的制备方法,属于太阳电池技术领域。以SiH4、H2和PH3为反应气体,在高氢气稀释比状态下生长n型微晶硅薄层;以SiH4、H2、PH3和CO2为反应气体,在n型微晶硅层上生长微晶硅氧中间层;以SiH4、H2和PH3为反应气体,在高氢气稀释比状态下生长n型微晶硅薄层;形成三层复合结构。这种方法制备的微晶硅氧中间层薄膜大大提高了a-Si/nc-Si叠层太阳电池的短路电流匹配,同时作为叠层电池中间层和非晶硅顶电池的n层,实现了双功能作用。简化了生产工艺,缩短生产时间,在降低叠层电池生产成本方面起到一定作用。
【IPC分类】H01L31/20
【公开号】CN105655449
【申请号】
【发明人】严辉, 杜敏永, 张铭, 俞凤至, 张悦, 张永哲, 张林睿, 郁操, 蓝仕虎, 张津岩, 徐希翔, 李沅民
【申请人】北京工业大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月13日
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