管式PECVD工艺对“SE+PERC”晶体硅太阳电池镀膜均匀性的影响及改善研究

针对在“SE+PERC”晶体硅太阳电池制备过程中,采用管式等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺沉积正面钝化介质膜后,硅片正面会出现角部发红色差,即镀膜均匀性异常的问题,通过实验,对硅片厚度、工器具状态、背面膜层结构、正面钝化介质膜沉积工艺等影响因素对硅片正面角部发红色差的影响分别进行分析和讨论,并提出解决方案。研究结果表明:硅片正面角部发红色差的产生与硅片自身厚度、工器具状态、背面膜层结构、正面钝化介质膜沉积工艺均存在一定关系。通过采用最具优势的管式PECVD工艺条件,即优化自动化装片技术、控制石墨舟形变量、采用合适的背面膜层结构,以及正面钝化介质膜沉积工艺采用高射频功率叠加高腔体压力,可将正面角部发红色差硅片的占比降低至0%,从而可有效提升“SE+PERC”晶体硅太阳电池的成品率,提升生产线的经济效益。

管式PECVD氮化硅薄膜不同退火环境的工艺研究

研究了在真空与氮气两种环境中不同的退火温度和退火时间对氮化膜薄膜性能影响,测试了退火后氮化硅薄膜的膜厚、折射率、少子寿命以及电性能参数。结果表明,多晶硅管式PECVD真空退火环境优于氮气,并确定当退火温度在450℃、退火时间20 min时,工艺参数最佳。当温度过高过低均不利于膜厚的增加也不利于形成良好的欧姆接触,且此时光电转换效率较差。折射率的变化却不同,其最大值是在低温下达到的,此时氮气环境更有利于高折射率的获得。此外,还就膜厚和折射率随温度、环境变化的情况进行了详细的讨论。

TMA杂质元素对二合一管式PECVD影响分析

二合一管式PECVD是晶硅太阳能电池生产环节中用于制备氧化铝+氮化硅钝化减反射薄膜的常用机台,是提升电池光电转换效率不可或缺的工序,同时也是影响良率的重要工序。TMA(三甲基铝)作为氧化铝制备时的反应气体,其纯度以及杂质含量严重影响电池的光电转化效率、良率。经研究发现,TMA中Cl元素杂质含量过高,可能导致机台尾排粉末量大、喷气嘴堵塞等现象,最终影响电池效率。

基于管式PECVD镀膜时间的防错程序设计与应用

针对太阳能电池镀膜工艺中的沉积时间DLV手动录入易出错问题,提出了沉积步骤优化设计方案。该方案补充了DLV防错程序,使得操作员第一时间发现异常报警能及时处理,有效地降低了人为错误而导致产线的不合格率。

内表面等离子体增强化学气相沉积TiN涂层研究

介绍了一种新型等离子体增强化学气相沉积内表面复合处理系统。利用此系统沉积TiN涂层的结果表明,100mm×1000mm316不锈钢管内表面沉积涂层相对均匀,且具有较好的表面特性和机械特性。

SiNx薄膜的性质及其在开管扩Zn中的应用

采用PECVD方法制备了SiNx薄膜,用椭偏测厚仪、红外光谱仪和俄歇能谱仪研究了SiNx薄膜的性质。测试结果表明,SiNx薄膜的折射率随SiH4流量增加不断增大,当SiH4/NH3为38/8时,沉积SiNx薄膜的折射率为1.93,对应的Si/N比约为0.75。FTIR测试结果表明,随着SiH4/NH3流量的增加,N-H含量降低,Si-H含量升高,当SiH4/NH3为38/8时,SiNx薄膜的H含量最少。通过优化沉积条件和层厚度,将SiNx薄膜应用于InP材料的开管扩Zn中,并成功制备了平面结构的InP/InGaAs PIN探测器。

双层SiN_x∶H减反膜多晶硅太阳电池及其组件性能研究

利用管式PECVD在多晶硅片上获得钝化效果和减反性能优异的双层SiNx：H薄膜，其中底层和顶层SiN；折射率分别为2．35和2．01，膜厚为17nm和67nm。薄膜的折射率通过改变反应气体的Si／N比进行调控，底层SiN，制备时Si／N比越大，反射率越低，而电池Jsc先增加后下降。反射率曲线、外量子效率（EQE）和电学性能表明，和单层膜相比，双层膜的短波部分（300—650nm）反射率远低于单层膜；其电池在680～950nm波段光谱响应较单层膜稍好；电池Uoc和Isc均有较大提升，光电转换效率绝对值提高了0.193％。同时，双层膜电池组件的封装功率损失略低于单层膜电池组件。

10m长管道内壁类金刚石薄膜沉积及性能

工业生产过程中管道内壁经常受到输送物质的腐蚀和磨损,对管道内壁进行涂层防护十分必要,而目前鲜有在大长径比管道内壁镀膜的报道,且缺乏对大长径比管道内壁膜层性能的研究。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术在直径100 mm、长10 m管道内壁沉积类金刚石(DLC)薄膜,并研究管道内工作气体的等离子体放电辉光光谱、膜层表面亮度、水静态接触角、硬度、摩擦因数和拉曼光谱等。结果表明:管道内等离子体光谱显示管内等离子体中有Ar^(+)和乙炔分解成的C_(2)、H和CH;膜层表面的亮度L*最高达到37.4和色差ΔE^(*)最大1.9,膜层拉曼光谱结果表明靠近管道两端和中间位置膜层的I_(D)/I_(G)均匀,膜层水静态接触角显示靠近管道两端的膜层接触角略小;靠近管道两端膜层硬度相比中间位置的膜层硬度高,并且磨损测试中膜层均未出现破损剥落,膜层具有高的耐磨性。试验实现了在大长径比的管道内壁沉积耐磨损的DLC膜层,为长管道内壁均匀镀膜提供了理论支持和技术指导。

工作气压对管内壁沉积Si/O-DLC薄膜结构与性能的影响

目的探讨工作气压对管内等离子体放电光学现象以及Si/O-DLC(Si and O Incorporated DLC,Si/O-DLC)薄膜结构与性能的影响,为获得管内高质量、均匀的Si/O-DLC薄膜制备工艺技术提供指导。方法利用空心阴极等离子体增强化学气相沉积(Hollow Cathode Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,HC-PECVD)技术,通过改变工作气压在管内沉积Si/O-DLC薄膜。利用高速摄像机记录并对比不同工作气压下管内等离子体放电光学现象。通过SPM、XPS和Raman光谱仪表征不同工作气压下薄膜的三维立体表面形貌和微观结构,并利用SEM、纳米压痕仪以及划痕测试系统,对比研究管内Si/O-DLC薄膜的硬度、弹性模量、膜基结合力以及沿管轴向的薄膜厚度分布。结果随着工作气压的上升,管径向中心处亮斑面积和光强先增大增强后趋于缩小暗淡。在不同工作气压下,均能够在管内获得表面光滑的Si/O-DLC薄膜,粗糙度为3~10 nm。随着工作气压的上升,管内Si/O-DLC薄膜的平均厚度从1.42μm增大到2.06μm,且沿管轴向的薄膜厚度分布均匀度从24%显著提高到65%;不同工作气压下管内Si/O-DLC薄膜沿管轴向平均硬度呈先增大后减小的趋势,总体平均硬度可达(14±1)GPa。管内Si/O-DLC薄膜在工作气压上升到25 mTorr时获得较高的平均膜基结合力。结论改变工作气压能够显著影响管内壁Si/O-DLC薄膜的结构与性能,当工作气压为25 m Torr时,在管内获得均匀性最优、结合力较高的Si/O-DLC薄膜。