一種太陽能電池鈍化的方法
2023-12-07 19:33:41 2
一種太陽能電池鈍化的方法
【專利摘要】本發明公開了一種太陽能電池鈍化方法。在傳統等離子增強化學氣象沉積(PECVD)的基礎上提出了通過氮化矽掩膜，在氮化矽掩膜表面電離氨氣的方式對晶體矽材料表面進行鈍化，以提升太陽能電池的轉化效率。
【專利說明】一種太陽能電池鈍化的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及太陽能電池器件製造【技術領域】，特別涉及一種使用等離子增強化學氣象沉積(PECVD)方式鈍化太陽能電池。
【背景技術】
[0002]目前，晶體矽太陽能電池的發展方向依然是降低成本和提高效率。為了達到這兩個目標，研究人員設計了很多種太陽電池結構，如絨面電池，淺結紫電池，背場(BSF)電池，MINP矽電池，雷射刻槽埋柵電池，PERL電池等等。雖然這些結構能夠有效的提升太陽能電池的效率，但是繁瑣的工藝步驟不但增加了製作成本，而且降低了生產產能。與之前這些方法相比，使用等離子增強化學氣象沉積(PECVD)生長氮化矽薄膜能夠實現對矽片表面的鈍化，飽和表面懸掛鍵，減少表面符合中心，提升太陽能電池的短路電流和開路電壓，從而使電池的轉化效率增加。目前，這種方法已經廣泛的應用於太陽能電池的生產製造中。
【發明內容】
[0003]為了解決當前太陽能電池所面臨的核心問題，本發明在傳統等離子增強化學氣象沉積(PECVD)的基礎上提出了通過氮化矽掩膜，在氮化矽掩膜表面電離氨氣的方式對晶體矽材料表面進行鈍化，以提升太陽能電池的轉化效率。
[0004]本發明提出通過等離子增強化學氣象沉積(PECVD)的方法對晶體矽材料表面進行鈍化包括:對晶體矽襯底材料進行清洗；在晶體矽襯底表面沉積一層氮化矽薄膜；在所述沉積氮化矽薄膜表面電離氨氣，對晶體矽材料進行H離子注入，達到鈍化效果。
[0005]所述晶體矽襯底材料的清洗是將晶體矽襯底材料浸入到氫酸性混合溶液中，去除所述襯底材料表面的損傷層。
[0006]所述在晶體矽襯底表面沉積一層氮化矽薄膜是將所述清洗後的晶體矽襯底材料置於PECVD之中，沉積一層氮化矽薄膜。
[0007]所述電離氨氣，對晶體矽材料進行H注入是將所述沉積有氮化矽薄膜的晶體矽襯底置於PECVD之中，射頻電源輝光放電，電離氨氣，實現晶體矽材料的H鈍化。
[0008]PECVD電離氨氣鈍化太陽能電池的優越性:
[0009]對於常規方式來說，在PECVD製備氮化矽薄膜的過程中，雖然在電離氨氣和矽烷的過程中會產生H離子，實現H離子注入，但是由於輝光放電產生的等離子體轟擊晶體矽表面引入缺陷，造成損傷。
[0010]PECVD電離氨氣鈍化太陽能電池是在沉積氮化矽薄膜之後進行的，氮化矽薄膜對晶體娃材料起到保護作用，防止電離氨氣帶來的轟擊損傷，同時又能進一步實現H離子的注入。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步介紹，但不作為對本發明專利的限定。
[0012]圖1是等離子增強化學氣象沉積鈍化襯底材料的實例流程具體實施方法:
[0013]下面結合附圖和實施方式對本發明技術方案做進一步描述。
[0014]如圖1，下面以多晶矽材料為例介紹本發明通過等離子增強化學氣象沉積(PECVD)的方法對晶體矽材料表面進行鈍化的實例流程。
[0015]步驟101，將多晶矽襯底材料置於比例為1: 3: 5的氫氟酸，硝酸和水的混酸溶液中處理200-220秒，反應溫度為8°C -10°C，再將使用去離子水清洗之後的襯底材料置於常溫的質量分數為10%的氫氧化鈉溶液中60秒，最後使用去離子水進行清洗並烘乾，以便去除多晶矽材料由於切割過程造成的損傷層。
[0016]步驟102，將清洗過的襯底材料置於石英器件內，在425-500°C高溫下，向所述石英器件內通入矽烷和氨氣，矽烷的流量為50SCCm，氨氣的流量為400SCCm，通過900W射頻電源輝光放電，使反應氣體電離，在襯底材料表面沉積一層70-80nm，折射率為2.1-2.2的氮化矽薄膜。
[0017]步驟103，將已生長氮化矽的襯底材料置於石英器件內，在425-500°C高溫下，向所述石英器件內通入氨氣，氨氣的流量為SOOsccm，通過900W射頻電源輝光放電，使氨氣電離，產生H離子，達到H鈍化的目的。
[0018]應當注意地，本文所述的具體實施例是對本發明的結構、方法和目的的一個進一步的詳細說明。本發明所述的具體實施方法裡面涉及到的內容並不用於限制本發明。凡在本發明的實質和基本原理之內的，所做的任何修改、等同替換和改進等，均應在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.如權利要求1所述的將多晶矽襯底材料置於比例為1: 3: 5的氫氟酸、鹽酸、DI水混合溶液中。
2.如權利要求2所述的將清洗過的襯底材料置於石英器件內。
3.如權利要求3所述的將所述沉積有氮化矽薄膜的晶體矽襯底置於PECVD之中，射頻電源輝光放電，電離氨氣，實現晶體矽材料的H鈍化。
【文檔編號】H01L31/0216GK104300036SQ201310305848
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月18日 優先權日:2013年7月18日
【發明者】劉漢清 申請人:北京中科信電子裝備有限公司