文档介绍：PECVD工艺技术
技术部
2012-03
晶硅太阳能电池加工工艺
晶硅电池生产工艺流程
硅片检测
磷扩散
PECVD
丝网印刷
烧结
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清洗制绒
2
洗磷刻蚀
4
检测分选
8
目录
工艺原理
1
设备介绍
2
工艺控制
3
过程检验
4
PECVD工艺
1 PECVD相关定义
2 PECVD减反射膜的作用
3 PECVD原理
4 减反射膜的种类及特点
工艺原理
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PECVD工艺
PECVD --等离子增强的化学气相沉积
Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition
等离子体--气体在一定条件下受到高能激发,发生电离,部分外层电子脱离原子核,形成电子、正离子和中性粒子混合组成的一种形态,这种形态就称为等离子态。
PECVD相关定义
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近代科学研究的结果表明,物质除了具有固态、液态和气态的这三种早为人们熟悉形态之外,在一定的条件下,还可能具有更高能量的第四种形态——等离子体状态。普通气体由电中性的分子或原子组成,而等离子体则是带电粒子和中性粒子的集合体。等离子体和普通气体在性质上更是存在本质的区别,首先,等离子体是一种导电流体,但是又能在与气体体积相比拟的宏观尺度内维持电中性;其次,气体分子间不存在净电磁力,而等离子体中的带电粒子之间存在库仑力;再者,作为一个带电粒子体系,等离子体的运动行为会受到电磁场的影响和支配。因此,等离子体是完全不同于普通气体的一种新的物质聚集态。
PECVD工艺
PECVD工艺
为什么要做减反射膜
硅片经扩散到腐蚀周边工序后,已具备光电转换能力。但是,由于光在硅表面的反射使光损失约1/3,即使经绒面处理的硅表面,损失仍约为11%。为减少反射损失,根据薄膜干涉原理,在电池表面制作一层减反射膜,使电池短路电流和输出增加。
PECVD减反射膜的作用
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PECVD工艺
PECVD工艺
SiN膜的作用
减反射作用
照射到硅片上的光有相当一部分会被反射掉。如果在硅表面制备一层或多层薄膜,利用薄膜干涉原理,可以使光的反射大为减少,这种膜称为太阳电池的减反射膜ARC(antireflection coating)。制备减反射膜后,电池的短路电流会有很大增加,转换效率相应也有很大提高。
PECVD工艺
钝化作用
PECVD沉积SiN膜时,反应产生的气体中含氢,因此沉积的薄膜中有较高的氢含量,氢会从SiN薄膜中释放,扩散到界面和硅中,最终与悬挂键结合,起到钝化作用。
PECVD沉积SiN薄膜会有一定程度的表面损伤,形成较多空位。空位能增强氢的扩散,和氢形成氢-空位对{V、H}+。使氢更容易与缺陷及晶界处的悬挂键结合,从而减小界面态密度和复合中心。
对于多晶硅和其它低质量的硅片(如硅带),因为体内具有大量的空位、缺陷和晶界等,沉积SiN膜后能获得很好的表面和体内钝化效果。因此,SiN膜在低质量硅片制作的电池上的钝化效果更为明显。