[发明专利]一种高效异质结太阳能电池的PECVD镀膜方法

说明书

本发明涉及一种高效异质结太阳能电池的PECVD镀膜方法，它包括渐变式沉积I层方法；所述渐变式沉积I层方法为，利用PECVD方法分解反应气体进行本征I型非晶硅沉积，反应气体中氢气含量逐渐增加，本征I型非晶硅沉积速率逐渐降低。本发明的目的在于提供一种高效异质结太阳能电池的PECVD镀膜方法，其能够提升钝化效果，本征I型非晶硅薄膜性能得到最大优化。

技术领域

本发明涉及一种高效异质结太阳能电池的PECVD镀膜方法。

背景技术

异质结太阳能电池因其具有独特的双面对称结构，非晶硅层钝化效果好，具备高的光电转换效率和双面性，低的温度系数，几乎无光致衰减，工艺流程简单，降本空间大，平价上网前景好，成为行业公认的未来电池技术终极解决方案，被业内称为下一代商业光伏生产的候选技术之一。

异质结太阳能电池是以n型硅片为衬底，本征I层非晶硅对晶体硅表面进行钝化，硼掺杂的P型非晶硅薄膜做发射极，再以磷掺杂的N型非晶硅薄膜形成背场。因此本征和掺杂非晶硅层的制备方法和工艺对异质结太阳能电池的性能至关重要。因此，获得良好的钝化性能的一个必要条件是晶硅与非晶硅界面是突变的。现有非晶硅生长工艺，在硅衬底上非晶硅生长速率很慢，容易形成晶相外延硅，晶相外延硅中存在很多与氢相关的结构缺陷导致电池性能降低。再者，掺杂层硼元素非常活泼、危害极大。当PECVD工艺沉积硼掺杂的P型非晶硅薄膜后，沉积腔体、载板表面都会存在较多的硼。

现有的PECVD工艺都采用I/N-I/P或I/P-I/N流程，虽然PECVD沉积设备 I/N/P的腔体是完全分开，可避免腔体间的交叉污染，但I/P工艺的载板是共享的，载板表面残留的硼会污染硅片表面，影响后续本征I层的钝化效果，对不同批次电池的工艺稳定性产生影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效异质结太阳能电池的PECVD镀膜方法，其能够提升钝化效果，本征I型非晶硅薄膜性能得到最大优化。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种高效异质结太阳能电池的PECVD镀膜方法，它包括渐变式沉积I层方法；所述渐变式沉积I层方法为，利用PECVD方法分解反应气体进行本征I型非晶硅沉积，反应气体中氢气含量逐渐增加，本征I型非晶硅沉积速率逐渐降低。

较之现有技术而言，本发明的优点在于：

(1)本征I型非晶硅薄膜沉积时采用渐变式沉积速率，本征I型非晶硅初始沉积时采用较高的沉积速率，低H₂含量状态，本征I型非晶硅薄膜呈典型的非晶特性，在晶硅与非晶硅界面形成突变，获得良好的钝化界面，提升钝化效果；随沉积厚度增加本征I型非晶硅沉积速率降低，H₂含量提高，缺陷密度减小，本征I型非晶硅薄膜性能得到最大优化。

(2)本征I型非晶硅薄膜较薄，降低了非晶硅层对光的吸收，提升电流密度。

(3)本发明非晶硅膜层的沉积顺序为I-I-N-P，每一层都在不同的腔室沉积完成，且本征I层非晶硅与P型非晶硅沉积是采用不同的载板，分开沉积，避免了共享载板硼污染造成的不同批次电池性能的差异。

(4)优先在硅片的两面沉积本征I型非晶硅薄膜，避免因沉积过程的边缘绕镀，掺杂层对晶硅与非晶硅界面的污染，降低饱和暗电流，降低边缘漏电，提升电池性能。

(5)工艺过程简单，适于工业化生产。

附图说明

图1是本发明一种高效异质结太阳能电池的PECVD镀膜方法的实施例的流程图。

图2是采用图1制得高效异质结太阳能电池的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明：