PECVD沉积氮化硅膜的工艺研究

采用等离子体增强型化学气相沉积（PECVD）法在晶体硅太阳电池表面镀上一层氮化硅减反射膜,通过数值分析和实验研究的方法讨论了压强、SiH₄/NH₃比、总气体流量及时间等工艺参数对镀膜速率、折射率和镀膜均匀性及钝化效果的影响。在温度为450℃、NH₃/SiH₄=8:1、总气体流量为4320sccm、压力为170Pa、沉积时间为720s的条件下生长出平均膜厚为75nm、折射率为2.05、少子寿命相对较高的氮化硅膜,且应用于单晶整舟为168片的管式PECVD设备,片间膜厚级差在5nm以内,而折射率级差在0.3以内,少子寿命可提高约30%。     

氮化硅抗反射膜MIS/IL型硅太阳电池

MIS/IL型太阳电池是Haler等人在1976年提出的,其结构如图1所示。这种电池问世以后发展很快,1980年Green等人报道了转换效率高达18.3％(AM1,28℃)的实验结果,但由于SiO抗反射膜等方面的原因,电池的稳定性欠佳。 1981年,Hezel报道了用氮化硅做抗反射膜的MIS/IL型太阳电池。根据半导体表面     

PECVD制备太阳电池氮化硅薄膜特性研究

含氢氮化硅薄膜在太阳电池工业生产领域被广泛的用作减反射层和钝化层。使用工业型等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备制备了含氢氮化硅薄膜,使用傅里叶红外光谱(FTIR)测试仪对薄膜成分进行分析,研究反应气体流量、高频电源功率对薄膜成分以及薄膜特性影响,并通过硅片的少子寿命研究氮化硅薄膜成分对硅片钝化效果的影响,明确实际工业生产中的工艺调整方向。     

PECVD淀积氮化硅薄膜性质研究

使用等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)在P型硅片上沉积了氮化硅(SiNx)薄膜，使用薄膜测试仪观察了薄膜的厚度、折射率和反射光谱，利用扫描电子显微镜(SEM)，原子力显微镜(AFM)观察了截面和表面形貌，使用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和能谱仪(EDX)分析了薄膜的化学结构和成分。最后，考察了薄膜在经过快速热处理过程后的热稳定性，并利用霍尔参数测试仪(Hall)比较了薄膜沉积前后载流子迁移率的变化。     

氮化硅抗反射膜MIS/IL硅太阳电池光辐照不稳定性的实验研究

对氮化硅抗反射膜MIS/IL硅太阳电池在光照下对不稳定现象的实验研究结果表明:电池蜕变过程和辐照光源、光强、抗反射膜中的正电荷密度等密切相关,而和电池的工作状态(如开路,短路或负载等)无关。光照-退火循环实验和蜕变电池的静置恢复实验说明光照下的电池蜕变是一种由短波长光子(如紫外光)诱导产生的可恢复的物理过程。用MNOS电容器和NOS源漏器件模拟氮化硅抗反射膜MIS/IL太阳电池的活性区域,对光照前后Si_3N_4-SiO_x-Si系统的界面电荷特性研究的结果表明:紫外光照射后,Si_3N_4-SiO_x-Si界面正电荷密度减少,照度为4×10~4勒克斯、辐照时间15分钟可使正电荷密度减少4.8×10~(12)cm~(-2)。抗反射膜内正电荷密度的减少,是由于短波长光子激发热电子向氮化硅膜中注入所致。     

高效氮化硅抗反射膜MIS/IL及MINP硅太阳电池的研制

本文报道了用常规MIS/IL及MINP硅太阳电池工艺制备的超薄SiO_2膜进行低温、低压氨处理的结果。电池的I—V特性及转换效率明显提高。在氨气中直接制备超薄Si_xO_yN_z膜获得成功。采用简单工艺,分别制出全面积转换效率为13.5％(AM1.5,100mW/cm~2,25℃,面积1.02cm~2)的MIS/IL硅太阳电池及效率为16.1％(AM1.5,100mW/cm~2,25℃,面积1.11cm~2)的MINP硅太阳电池。     

PECVD SiO_2-SiN_X叠层钝化膜的研究

首先使用正交设计法对SiN_X和SiO_2膜的PECVD(等离子体增强化学气相沉积)特性进行了研究,分别得到了两种膜的最佳沉积条件。然后使用PECVD在P型多晶硅片发射极上沉积了SiO_2-SiN_X叠层钝化膜,并与SiN_X单层钝化膜进行比较。通过测试硅片在退火前后少子寿命的变化,考察了两种钝化膜对太阳电池发射极的钝化效果,结果表明SiO_2-SiN_X叠层膜具有更好的钝化效果。利用反射率测试仪测试了两种膜的反射率,其反射率曲线基本相同。最后,测量了采用该叠层膜制作的太阳电池的量子效率和电性能,其短路电流和开路电压均比采用SiN_X单层膜的电池要好,转换效率提高了0.25%。     

PECVD工艺制备的背面氮化硅薄膜对双面单晶硅太阳电池EL发黑的影响

以采用PECVD工艺制备的背面氮化硅薄膜对双面单晶硅太阳电池电致发光(EL)发黑的影响为研究对象进行了实验验证.结果表明,当背面氮化硅薄膜中底层膜的折射率较低时,会导致双面单晶硅太阳电池背电极位置的EL发黑;底层膜和中层膜的折射率过高时,会导致双面单晶硅太阳电池的EL大面积发黑;上层膜边缘的折射率较高时,会导致双面单晶...     

基于氮化硅基材的微结构高反射镀膜实验和模拟研究

高温透波材料在航空航天飞行器的天线罩上有着广泛应用,随着激光武器的发展,对天线罩的激光防护性能提出了更高的要求.碳化硅陶瓷材料凭借其优异的机械性能和介电性能,已经成为透波材料的研究热点.本文针对碳化硅陶瓷的激光防护需求,对其表面进行微结构设计以及镀膜处理,通过增强激光发射,提高了抗激光损伤的能力.通过设计加工出微棱镜结构,增强材料对入射光的散射,模拟结果显示不同角度的入射光均从各个方向被反射,减少了陶瓷基体对激光的吸收.实验中采用二氧化钛对陶瓷表面镀膜,大幅提高了材料对于532 nm波长激光的反射能力,反射率从不到10％提升到70％以上.     

低频PECVD设备沉积的AlO_x/SiN_x钝化膜的性能研究

对低频PECVD设备沉积的应用于PERC太阳电池上的AlO_x/SiN_x钝化膜的性能进行了研究。通过少子寿命测试发现,低频PECVD设备直接沉积的AlO_x/SiN_x钝化膜的钝化性能较弱,载流子复合严重;利用傅里叶红外光谱(FTIR)对造成该现象的原因进行了分析,结果发现,一是因为Si-AlO_x界面无足够的氧化层,二是因为AlO_x膜层内的Al-O四面体结构占比偏小。通过在低频PECVD设备沉积AlO_x膜后通入N_2O/NH_3气体进行等离子体表面处理工艺,抑制了表面的载流子复合,显著改善了AlO_x/SiN_x钝化膜的钝化性能,使小批量生产的PERC太阳电池的平均转换效率达到了22.48%。     

绝热反射膜在建筑保温上的应用

对房屋建筑,特别是对既有房屋建筑外墙和屋顶进行保温隔热的技术改造,是实现降低建筑能耗的重要措施.北京中建建筑科学技术研究院(以下简称中建院)于近几年研制、开发的绝热反射膜就是一种新的保温隔热技术.北京源深节能技术有限责任公司(以下简称"源深公司")与中建院一道,先后于2003年冬季和2004年冬季选择使用分户式蓄能电采暖的用户进行了试验.     

太阳能热发电用高分子反射膜研究进展

介绍了太阳能热发电系统中聚光器用高分子反射膜,列举了高分子反射膜相对于传统玻璃反射镜的优势,详细介绍了目前市场上太阳能热发电用高分子反射膜的生产厂家,比较了不同产品的结构、发展及应用情况。     

PECVD对硅材料的钝化作用

该文通过实验 ,发现对硅片采用双层钝化体系SiO2 /SiNx 可降低表面复合速度到S <1cm/s;而在采用PECVD钝化的过程中 ,最重要的影响因素是FGA的温度 ,退火温度越低越好 ;最后分析了H原子对硅片钝化的微观机理。     

管式PECVD法沉积的SiyNx/SiOxNy叠层膜的研究

本文对采用管式等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法沉积的氮化硅与氮氧化硅(Si_yN_x/SiO_xN_y)叠层膜进行了实验研究,结果表明:在硅片正面镀膜时增加SiO_xN_y膜层,既可以增强正面的钝化效果,还可以降低对光的反射率,增加光吸收率,从而提升太阳电池的短波响应能力,通过对膜层组分和反应气体流量等工艺参数进行匹配优化,使太阳电池的光电转换效率提升了0.07%;利用Si_yN_x/SiO_xN_y叠层膜抗氧化、抗钠离子的特性,使太阳电池的抗电势诱导衰减(PID)性能提升了22%。     

管式PECVD设备多晶硅镀膜均匀性的改善研究

为改善多晶硅片在管式PECVD设备中的镀膜均匀性,主要从镀膜工艺参数的设定、硅片制绒面反射率及石墨舟状态这3个方面进行了镀膜均匀性研究。结果表明:在保证良率的前提下,当外层压力为1700 mTorr、内层氮硅比为4.487、射频功率为7600 W时,调节直接链接变量(DLV)优化石墨舟各区温度且定期清理腔体内部的碎片可改善镀膜均匀性;在一定范围内,制绒面反射率增加,片内均匀性更优;新石墨舟对镀膜均匀性有明显改善,在使用周期内,运行30次时均匀性达到最优。     

基于PECVD工艺的太阳能智能座椅设计

随着节能减排和可再生能源的利用成为政府规划的重点,能源需求的增长使太阳能市场的利用前景可期,太阳能光伏产品设施在未来的城市发展中具有较大的发展潜力.为满足功能性和实用性兼顾的需求,太阳能智能座椅设计成长椅,采用模块化的设计方式,采用基于PECVD工艺的电池组件进行模块设计,满足人们在休息的同时为小功率设备充电及休闲娱乐的需要.     

管式PECVD设备反应室结构的优化设计与数值仿真研究

根据管式PECVD设备反应室的环形进气方式和平面进气方式建立了几何模型,并进行了三维流场数值仿真分析,然后根据仿真结果对反应室结构进行了优化设计。数值仿真对PECVD设备反应室结构的优化设计及工艺调试具有重要的指导意义。     

流化床直接氮化硅粉技术的研究现状及发展方向

以硅氮反应机理为出发点,从流化床结构设计、原料选取、反应气氛和反应温度控制等四个方面介绍了现有流化床直接氮化硅粉技术的研究现状;同时,基于对现有方法的分析,提出了该技术目前存在的主要问题,并预测了今后的发展方向。     

PECVD法SiNx:H薄膜减反钝化特性研究

利用射频等离子体增强化学气相沉积法制备了在太阳电池中用作表面钝化和减反层的SiNx:H薄膜.制备的折射系数分布在1.72 ～2.55范围内的一系列薄膜对电阻率为10Ω·cm的p型衬底硅片具有较好的钝化效果.研究给出了SiH4/NH3流量比和衬底温度对薄膜折射系数和钝化效果的影响规律,当衬底温度为300℃,SiH4/NH...     

预热型管式PECVD设备结构及其对镀膜性能影响的研究

研究了预热型管式PECVD设备的结构及其对镀膜性能的影响.通过合理利用管式PECVD设备的净化台空间,对常规型管式PECVD设备的整体结构进行了优化设计,增加了具有预热功能的结构部件;然后通过实验研究了该预热型管式PECVD设备对沉积氮化硅薄膜工艺的影响.实验结果表明:预热型管式PECVD设备不仅能减少镀膜工艺的时长,...