[发明专利]一种PECVD沉积非晶硅薄膜的方法

说明书

本发明涉及一种PECVD沉积非晶硅薄膜的方法，步骤如下：S1，以SiO2石英玻片为基板，先用洗洁剂反复擦洗，然后依次用去离子水、丙酮和无水乙醇各超声20min，采用氮气吹干；S2，夹装PI衬底到所述基板，使用PECVD设备制备正面本征非晶硅层，正面n型掺杂非晶硅层，中间i型掺杂非晶硅层，背面本征非晶硅厚度，背面p型掺杂非晶硅层；S3，磁控溅射沉积ITO薄膜，正背面ITO薄膜厚度为80nm；S4，丝网印刷正背面银金属电极，主栅宽度为0.1～2mm，主栅数目为2～20，正背面银副栅线宽度为20～70μm，线数为80～250；S5，固化烧结使金属与硅之间形成良好的欧姆接触；S6，进行电池的电性能测试，测量电池量产平均效率。

技术领域

本发明涉及单晶生长的控制或调节方法领域，特别是一种PECVD沉积非晶硅薄膜的方法。

背景技术

非晶硅薄膜太阳能电池在对太阳能的开发和利用中越来越受到行业的广泛关注，由于非晶硅薄膜太阳能电池所使用的硅材料不到晶硅电池用料的1％，不但成本低、结构比较简单，而且转换效率较高，便于大规模生产；业内目前主要是通过低压化学气相沉积(LPCVD)技术沉积非晶硅薄膜，然后经过高温晶化得到；利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术沉积非晶硅薄膜也得到了越来越多的推广应用。

PECVD沉积非晶硅薄膜以硅烷、氢气以及磷烷或者硼烷为反应气体，沉积温度设置在 200～600℃，在一定的反应腔室压力和射频功率条件下，沉积600～3600s，得到所需厚度的非晶硅薄膜；现有的PECVD沉积非晶硅薄膜技术如中国发明专利申请：管式PECVD制备多晶硅钝化接触结构的方法(申请公布号：CN109802007A)所公开的那样，包括以下具体步骤： 1)硅片清洗，双面制绒；2)硅片正面扩硼；3)硅片背面化学抛光；4)在硅片背表面制备厚度低于3nm的氧化硅；5)采用管式PECVD在氧化硅上制备20～400nm厚度的磷掺杂的非晶硅薄膜；6)硅片正面清洗；7)高温晶化退火；8)制备正面钝化减反膜及背面减反膜； 9)丝网印刷；10)烧结。

还有一种制备方法如中国发明专利申请：PECVD淀积非晶硅薄膜的方法及其应用(申请公布号：CN110760925A)所示，在开始沉积非晶硅之后，且在非晶硅薄膜沉积完成之前，进行退火。在PECVD淀积非晶硅薄膜的过程中增加退火工艺，将原本连续的非晶硅薄膜沉积过程，划分成若干阶段，每个阶段都进行退火；这一方面可以改善沉积过程中由于等离子体轰击引起的薄膜内应力不均匀的情况，减小薄膜内应力；另一方面，通过分阶段沉积和退火，逐步使非晶硅内部的部分Si-H键断裂、释放出H2，可以减小最终沉积完成的非晶硅薄膜的 Si-H键，进而避免或改善高温晶化过程中的爆膜现象。

现有的沉积工艺相对复杂，增加了设备成本，需要对其进行进一步的改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PECVD沉积非晶硅薄膜的方法，能够降低沉积工艺的复杂程度，提高电池的转化率。

为达到上述发明的目的，提供了一种PECVD沉积非晶硅薄膜的方法，具体步骤如下：

S1，以SiO2石英玻片为基板，先用洗洁剂反复擦洗，然后依次用去离子水、丙酮和无水乙醇各超声20min，采用氮气吹干；

S2，夹装PI衬底到所述基板，使用PECVD设备制备正面本征非晶硅层，正面n型掺杂非晶硅层，中间i型掺杂非晶硅层，背面本征非晶硅厚度，背面p型掺杂非晶硅层；n、i、p 层的厚度分别为20nm、300nm和10nm，沉积温度180～210℃；

S3，磁控溅射沉积ITO薄膜，正背面ITO薄膜厚度为80nm；

S4，丝网印刷正背面银金属电极，主栅宽度为0.1～2mm，主栅数目为2～20，正背面银副栅线宽度为20～70μm，线数为80～250；

S5，固化烧结使金属与硅之间形成良好的欧姆接触；

S6，进行电池的电性能测试，测量电池量产平均效率；