[发明专利]一种晶硅太阳能电池的制造工艺

摘要

本发明涉及太阳能电池制造领域，具体涉及在提高光电转换效率的晶硅电池的表面钝化和减反技术。本发明是针对现有的电池技术的工艺流程，用原子层沉积以及等离子体原子层沉积制造SiO2、Al2O3、SiNx等材料的纳米叠层和复合材料,对晶硅电池的正反两面同时进行钝化层镀膜处理，从而延长少子寿命,提升电池的光电转换效率。钝化层镀膜完成后可继续进行SiNx减反层镀膜，从而可集成钝化、减反工艺于同一流程,降低成本,提高产能。本发明尤其适用于与黑硅技术结合，避免了多重工艺。另外，对于双面电池，使用本发明同时进行双面钝化更是必要的选择。

主权项

一种晶硅太阳能电池的制造工艺，其特征在于：采用原子层沉积技术或者等离子体原子层沉积技术，主要包括如下步骤：(1)在待处理的电池片两面，同时通过原子层沉积技术或者等离子体原子层沉积技术制备二氧化硅薄膜：化学源：硅源为Si2(NHC2H5)6、(C8H22N2Si)、SiCl4、Si(CH3)Cl3、Si(CH3)2Cl2、Si(CH3)3Cl中的一种，氧源为H2O、H2O2、O3中的一种；工艺参数：工艺温度为20‑300℃，工艺真空范围1‑100torr，硅源和氧源脉冲时间分别在0.01秒‑30秒之间，每一个反应气体脉冲完成后的惰性气体清洗时间为0.01秒‑30秒之间；该步骤采用等离子体原子层沉积技术时，所采用的氧源等离子气体为O2、N2O中的一种，化学源和工艺参数的选取与该步骤中原子层沉积技术相同；等离子发生器的工作范围为功率在100‑5000瓦特,频率在50千赫兹‑50兆赫兹；(2)在步骤(1)加工好的电池片的两面，同时通过原子层沉积技术或者等离子体原子层沉积技术制备三氧化二铝薄膜：化学源：铝源为Al(CH3)4、AlCl3、Al(CH2CH3)3、AlH3中的一种；氧源为H2O、H2O2、O3中的一种；工艺参数：工艺温度为50‑300℃，工艺真空范围1‑100torr，铝源和氧源脉冲时间分别在0.01秒‑30秒之间，每一个反应气体脉冲完成后的惰性气体清洗时间为0.01秒‑30秒之间；该步骤采用等离子体原子层沉积技术时，所采用的氧源等离子气体为O2、N2O中的一种，化学源和工艺参数的选取与该步骤中原子层沉积技术相同；等离子发生器的工作范围为功率在100‑5000瓦特,频率在50千赫兹‑50兆赫兹(3)在步骤(2)加工好的电池片的两面，同时通过原子层沉积技术或者等离子体原子层沉积技术制备氮化硅薄膜：化学源：硅源为Si2(NHC2H5)6、(C8H22N2Si)、SiCl4、Si(CH3)Cl3、Si(CH3)2Cl2、Si(CH3)3Cl中的一种，氮源为NH3、N2H2中的一种；工艺参数：工艺温度为50‑500℃，工艺真空范围1‑100torr，硅源和氮源脉冲时间分别在0.01秒‑30秒之间，每一个反应气体脉冲完成后的惰性气体清洗时间为0.01秒‑30秒之间；该步骤采用等离子体原子层沉积技术时，所采用的氮源等离子气体为NH3、N2、H2/N2中的一种，其中采用H2/N2时，H2浓度为H2/N2的1‑50％；化学源和工艺参数的选取与该步骤中原子层沉积技术相同；等离子发生器的工作范围为功率在100‑5000瓦特,频率在50千赫兹‑50兆赫兹；其中步骤(1)和步骤(2)在同一腔体内进行，步骤(3)根据实际情况选择与步骤(1)和步骤(2)在同一腔体或者不同腔体内进行。