2023/11/2太陽電池發電原理、結構與分類※PECVD概念※減反膜原理內容

PECVD：PlasmaEnhancedChemicalVapourDeposition

(等離子增強化學氣相沉積)

等離子體：氣體在一定條件下受到高能激發，發生電離，部分外層電子脫落原子核，形成電子、正離子和中性粒子混合物組成的一種形態，這種形態就稱為等離子態即第四態。等離子體從宏觀來說也是電中性，但是在局部可以為非電中性。+++++++++++++++---------------

PECVD鍍膜法：借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子化學活性很強，很容易發生反應，在硅片上沉積出所期望的薄膜。

PECVD的一個基本特征是實現了薄膜沉積工藝的低溫化（<450℃）。因此帶來的好處：節省能源，降低成本提高產能減少了高溫導致的硅片中少子壽命衰減PECVD優點PECVD的作用-生成SiNx減反膜和H鈍化物理性質和化學性質：結構致密，硬度大具有卓越的抗氧化和絕緣性能，能抵御金屬離子的侵蝕和水蒸氣的擴散介電強度高耐濕性好耐一般的酸堿，除HF和熱H3PO4SiNx:H介紹8地面光譜能量峰值在0.5um，太陽能電池響應峰值在0.8-0.9um，減反射最好效果在0.6um左右(0.5um~0.9um)。設半導體、減反射膜、空氣的折射率分別為n2、n1、n0，減反射膜厚度為d1，則反射率R為：當上式分子為0，即n0n2

＝n12時，反射最小。對于電池片，n0=1，n2＝3.87，則n1

＝1.97。對于組件,n0=1.14,n2

＝3.87，則n1＝2.1?？紤]到實際情況，一般選擇薄膜的折射率在2.0~2.1之間。SiNx減反射機理：當光學厚度等于四分之一波長時，反射率接近于零，即：Si3N4膜的顏色隨著它的厚度的變化而變化，其理想的厚度是80nm左右，表面呈現的顏色是深藍色，Si3N4膜的折射率在1.9—2.1之間為最佳，與酒精的折射率相當，通常用酒精來測其折射率。Si3N4膜的認識顏色厚度（nm）顏色厚度（nm）顏色厚度（nm）硅本色0-20很淡藍色100-110藍色210-230褐色20-40硅本色110-120藍綠色230-250黃褐色40-50淡黃色120-130淺綠色250-280紅色55-73黃色130-150橙黃色280-300深藍色73-77橙黃色150-180紅色300-330藍色77-93紅色180-190淡藍色93-100深紅色190-210Si3N4膜顏色和厚度對照表減少光的反射良好的折射率和厚度可以促進太陽光的吸收。防氧化:結構致密保證硅片不被氧化。低溫工藝（有效降低成本）優良的表面鈍化效果反應生成的H離子對硅片表面鈍化和體鈍化（燒結）氮化硅膜的優點多晶硅材料因存在較高的晶界、點缺陷（空位、填隙原子、金屬雜質、氧、氮及他們的復合物），因此對材料表面和體內缺陷進行鈍化就顯得特別重要。在多晶硅太陽電池表面采用PECVD