專利名稱：用于光伏鈍化的前體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過CVD法制備的基于硅的介電材料的領(lǐng)域。特別是，它涉及制造這些材料的薄膜的方法及其作為光伏器件中的鈍化或屏障涂層(barrier coating)的用途。
背景技術(shù)：
光伏(“PV”)電池將光能轉(zhuǎn)換成電能。許多光伏電池使用單晶硅或多晶硅作為襯底來制造。該電池中的硅襯底通常用正或負導電類型的摻雜劑改性，且厚度為50-500微米的級別。在本申請的全文中，意圖面向入射光的襯底(如晶片)的表面被指定為前表面，且與前表面相對的表面被稱為后表面。按照慣例，正摻雜的硅通常被指定為“P”，其中空穴是多數(shù)電載流子(majority electrical carrier)。負摻雜的娃被指定為“η”,其中電子是多數(shù)電載流子。光伏電池運行的關(guān)鍵是ρ-η結(jié)的產(chǎn)生，通常通過在硅襯底的前表面上進一步涂布(dope)薄層來形成(

圖1)。這樣的層通常被稱為作為發(fā)射極層，而整體硅(bulksilicon)被稱為吸收體層。根據(jù)器件的配置，發(fā)射極可以是P-摻雜的或η-摻雜的。最優(yōu)光伏器件效率的關(guān)鍵要求是硅的前表面和后表面的有效鈍化。任何固體的表面通常代表與整體(bulk)的晶體周期性的大的中斷(disruption)，從而產(chǎn)生更高的亞化學計量鍵合群體，這導致電缺陷。對于硅，當這些缺陷在帶隙的范圍內(nèi)強力地發(fā)生時，它們增加載流子復合，并負面影響設(shè)備效率。當硅表面用鈍化層(PL)涂覆時，硅-PL的性能成為關(guān)鍵。同樣，整體硅的晶體周期性由于非硅原子在界面處的存在而被中斷。硅-PL界面電荷可以在影響鈍化效率方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。在PL沉積過程中產(chǎn)生的固定電荷可以在底層娃中產(chǎn)生感應場(Aberle,Progress in Photovoltaics,8,473)。對于與η-型娃接觸的鈍化層,希望高的固定正電荷以減少載流子復合。對于與ρ-型娃接觸的鈍化層，希望減少的固定正電荷以減少載流子復合并防止寄生分流(parasitic shunting)。除了作為鈍化層發(fā)揮功能，該介電材料可以提供抗反射性能，以降低反射率并提高光的吸收。Legui jt和Wanka(W008043827A ;Solar Energy Materials and Solar Cells,40，297)描述了制造整合了 SiNxHy鈍化的光伏器件的方法，其中使用硅烷和氨沉積鈍化層。該方法在界面處產(chǎn)生通常> +Iel2/cm2的高的固定正電荷。因此，該方法對于與η-型硅接觸的鈍化是相容的，但在與P-型娃接觸的情況中產(chǎn)生較差的結(jié)果(Dauwe, Progress inPhotovoltaics,10,271)。US2009151784A描述了制造整合了熱生長氧化硅的光 伏器件的方法。該方法需要800-1000°C范圍的高溫，并可能導致慢的處理時間。已知該方法產(chǎn)生e 11 /cm2左右的固定界面電荷，其與P-型硅表面的鈍化相容。
Naber(34th IEEE PVSC 2009)描述了制造整合了化學生長的氧化硅的光伏器件的方法。該方法需要硝酸處理，需要可能很長的浸潰時間。Hofmann (Advances in Optoelectronics, 48 67)描述了使用娃燒與 N20、02 或氨制造整合了 CVD氧化物/氮化物疊合層的光伏器件的方法。該方法報告了沉積后200厘米/秒的表面復合速度和在800°C燒結(jié)3秒后60厘米/秒的表面復合速度。由于硅烷前體中存在的S1-H的鍵強度，硅烷氧化薄膜的沉積可能需要高的等離子體功率密度和高的沉積溫度。因此，需要在低于450°C的沉積溫度下使用提供優(yōu)良的與P-型硅接觸的界面性能的前體沉積鈍化膜或?qū)?，具有可工業(yè)化的產(chǎn)量和擁有成本。任選地，氮化物薄膜可以沉積在 氧化物薄膜的頂部(圖2)。鈍化層可以存在于器件的前側(cè)、器件的后側(cè)或這兩者上。發(fā)明概述本發(fā)明涉及制造用于光伏器件的鈍化層的方法及其光伏器件。在一個方面，提供了一種在腔室中在光伏電池上沉積至少一個鈍化層的方法，包括以下步驟提供具有后表面和前表面的光伏電池；提供第一硅前體；提供氧源；至少在光伏電池的一個表面上沉積具有5_70nm厚度的氧化硅層；提供第二硅前體；提供氮源；和在氧化硅層上沉積具有20-200nm厚度的氮化硅層；其中，具有25_600nm厚度的鈍化層包括包含該氧化硅層和該氮化硅層的至少一個雙層。在另一個方面，提供了一種光伏器件，包括光伏電池，其包括鄰近N-摻雜的硅層的P-摻雜的硅層，后表面和前表面；和通過所公開的方法沉積在光伏電池上的至少一個鈍化層。在又一個方面，提供了一種光伏器件，包括光伏電池，包括鄰近N-摻雜的硅層的P-摻雜的硅層，后表面和前表面；和沉積在光伏電池的至少一個表面上的至少一個鈍化層；其中，鈍化層具有至少一個由厚度為5至70nm的氧化硅層和厚度20到200nm的
氮化硅層組成的雙層。通過使用對于氧化硅層獨立地選自SiRxHy族、和對于氮化硅層獨立地選自硅烷、SiRxHy族及其組合的硅前體來沉積鈍化層中的氧化硅層和氮化硅層；
其中x+y = 4, y古4,且R獨立地選自以下C1-C8直鏈烷基，其中該配體是飽和或不飽和的；C1-C8支鏈烷基，其中該配體可以是飽和或不飽和的；C1-C8環(huán)烷基，其中該配體可以是飽和、不飽和或芳族的；和NR*3 ；其中R*可以獨立地選自以下氫；和直鏈、支鏈、環(huán)狀、飽和或不飽和的燒基。
SiRxHy族的娃如體的實例包括但不限于甲基娃燒、_■甲基娃燒、二甲基娃燒、四甲基娃燒、乙基娃燒、_■乙基娃燒、四乙基娃燒、丙基娃燒、_■丙基娃燒、異丁基娃燒、叔丁基娃燒、_■丁基娃燒、甲基乙基娃燒、_■甲基_■乙基娃燒、甲基二乙基娃燒、乙基二甲基娃燒、異丙基娃燒、_■異丙基娃燒、二異丙基娃燒、_■異丙基氣基娃燒、氣基娃燒、_■氣基娃燒、甲基氨基硅烷、乙基氨基硅烷、二乙基氨基硅烷、二甲基氨基硅烷、雙叔丁基氨基硅烷和雙異丙基氣基(甲基乙稀基娃燒)。附圖簡述圖1.顯示鈍化層存在的4個代表性光伏器件的配置。圖2.涂覆有任選的氮化硅層的氧化硅鈍化層的示意圖。圖3.對于三乙基硅烷氧化物和三乙基硅烷氮化物的第二層鈍化的硅隨少數(shù)載流子的密度變化的少數(shù)載流子壽命。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及制造用于光伏器件的鈍化層或膜的沉積方法。該方法包括以下步驟提供具有后表面和前表面的光伏電池；提供硅前體；提供氧源；在光伏電池的至少一個表面上沉積氧化硅層；硅前體選自SiRxHy族；其中x+y = 4, y古4,且R獨立地選自以下C1-C8直鏈烷基，其中該配體是飽和或不飽和的；例子是甲基、乙基、丁基、丙基、己基、乙稀基、稀丙基、1- 丁稀基、2- 丁稀基；C1-C8支鏈烷基，其中該配體可以是飽和或不飽和的；例子是異丙基、異丙烯基、異丁基、叔丁基；C1-C8環(huán)烷基，其中該配體可以是飽和、不飽和或芳族的；例子是環(huán)戊基、環(huán)己基、節(jié)基、甲基環(huán)戍基；和NRV其中R*可以獨立地為氫；或直鏈、支鏈、環(huán)狀、飽和或不飽和的烷基；其中，鈍化層是氧化硅膜。附加的層可以任選地沉積在氧化硅層的頂部。例如，氮化硅、碳化硅、碳氮化硅、透明導電氧化物、氧化鋁、無定形硅。例如，氮化硅膜(或?qū)?可以使用選自以下的硅前體沉積以覆蓋氧化硅膜(或?qū)?硅烷、SiRxHy族(其中x+y = 4，y古4，且R獨立地選自C1-C8直鏈烷基，其中該配體是飽和或不飽和的；(^-(8支鏈烷基，其中該配體可以是飽和或不飽和的K1-C8環(huán)烷基，其中該配體可以是飽和、不飽和或芳族的；NR*3 ;其中R*可以獨立地為氫；或直鏈、支鏈、環(huán)狀、飽和或不飽和的烷基)及其組合。在這種情況下，鈍化層是具有氧化硅層和氮化硅層的雙層。例如，鈍化層可以是雙層，其中氮化硅層通過使用硅烷和氨來沉積。鈍化層還可以包含多個雙層。本發(fā)明還涉及光伏器件，包括光伏電池，其包括鄰近N-摻雜的硅層的P-摻雜的硅層，后表面和前表面；
·
和使用選自SiRxHy族的至少一種硅前體沉積在至少一個表面上的至少一個鈍化層，其中x+y = 4, y古4,且R獨立地選自以下C1-C8直鏈烷基，其中該配體是飽和或不飽和的；C1-C8支鏈烷基，其中該配體可以是飽和或不飽和的；C1-C8環(huán)烷基，其中該配體可以是飽和、不飽和或芳族的；和NR*3 ;其中R*可以獨立地選自以下氫；和直鏈、支鏈、環(huán)狀、飽和或不飽和的烷基；其中，該鈍化層是氧化硅膜。任選地,光伏電池的各個表面，即,P-摻雜的娃層的表面和N-摻雜的娃層的表面，具有沉積在其上的鈍化層。該鈍化層可以是氧化硅膜、氧化硅層和氮化硅層的雙層或多個雙層。當利用氧化硅/氮化硅雙層疊層時，應當理解，用于沉積氧化硅層和氮化硅層的沉積前體可以是相同的前體或兩種不同的前體。應當理解，氧化硅層可以包括低濃度的碳和氫。碳的濃度優(yōu)選小于5原子％，并且氫的濃度優(yōu)選小于20原子％。應當理解，氮化硅層可以包括低濃度的碳和氧。碳的濃度優(yōu)選小于5原子％，和氧的濃度優(yōu)選小于2原子％。應當理解，氮化硅層包含可測量濃度的氫，這與在本領(lǐng)域中公知的非晶膜相一致。在一個實施方式中，使用包含硅的摻雜的襯底(通常為晶片或條帶的形式)制造光伏電池，例如本發(fā)明的光伏電池。襯底可以包括單晶硅和多晶硅。如本文所用，除非明確指出，“硅”包括單晶硅和多晶硅?？梢栽O(shè)置一個或多個其他材料(例如，鍺)的層在襯底表面上，或如果需要，整合到襯底中。雖然硼被廣泛地用作P-型摻雜劑，但也可以采用其他P-型摻雜劑，例如，鎵或銦。雖然磷被廣泛地用作η-型摻雜劑，但也可以使用其他摻雜劑。因此，光伏電池、硅襯底或襯底是可互換的。通常通過將硅錠切片、氣相沉積、液相外延法或其他公知的方法獲得硅襯底。切片可以是通過內(nèi)徑刀片、連續(xù)金屬絲或其他已知的鋸切方法。雖然可將襯底切成任何大致平坦的形狀，晶片通常是圓形的形狀。一般地，這樣的晶片通常是小于約500微米厚。優(yōu)選地，本發(fā)明的襯底的厚度小于約200微米。在進一步加工之前，優(yōu)選清洗襯底，以去除任何表面碎屑和切割損傷。通常，這包括將襯底放在濕化學浴中，例如，包含堿和過氧化物的混合物、酸和過氧化物的混合物、NaOH溶液或在本領(lǐng)域中已知和使用的幾種其他溶液的任何一種溶液。清洗所需的溫度和時間取決于采用的具體的溶液。任選地(特別是對于單晶襯底)，襯底通過例如晶面各向異性蝕刻來紋理化。紋理通常是從襯底表面沉陷或突出的金字塔形的形式。金字塔形的高度或深度隨工藝而變化，但通常是約1-約7微米。太陽能電池電池的一側(cè)或兩側(cè)可以是紋理化的。通常通過用與主體中存在的摻雜劑電性相反的摻雜劑摻雜襯底形成發(fā)射極層。N-摻雜可以通過將η-摻雜劑沉積到襯底上然后加熱襯底以“驅(qū)動”η-摻雜劑進入襯底來實現(xiàn)。氣體擴散可以用于將η-摻雜劑沉積到襯底表面上。然而，也可以使用其他方法，例如，離子注入、固態(tài)擴散或在本領(lǐng)域中使用的其他方法，以產(chǎn)生η-摻雜層和接近襯底表面的淺ρ-η結(jié)。磷是優(yōu)選的η-摻雜劑,但任何合適的η-摻雜劑可以單獨使用或組合使用，例如，砷、銻或鋰。相反，可以采用類似的方法應用硼摻雜。發(fā)射極形成后，沿著所有暴露的襯底表面產(chǎn)生Ρ-η結(jié)。在一些實施方式中，在隨后的處理中，可能需要從晶片的一側(cè)或邊緣除去
摻雜的區(qū)域。發(fā)射極摻雜工藝可以在晶片的暴露表面上產(chǎn)生氧化硅層，其通常在應用鈍化涂層之前除去。氧化硅可以通過例如在濕化學浴(通常是低濃度的HF溶液)中的化學蝕刻被除去。在一個實施方式中，然后可以進行局部高密度摻雜以產(chǎn)生選擇性發(fā)射極的區(qū)域。在鈍化層沉積之前，襯底可以使用本領(lǐng)域中已知的酸性或堿性溶液清洗。本發(fā)明的膜沉積與用于產(chǎn)生光伏器件的各種化學過程相容，并且能夠附著到多種材料上。例如，沉積是化學氣相沉積(CVD)或等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)。在雙層的實施方式中，氧化娃層通常為5-70nm、優(yōu)選5_45nm的厚度；氮化娃層通常是20-200nm、優(yōu)選30至150nm的厚度。該鈍化膜可以具有多個雙層。本發(fā)明的鈍化層沉積至通常約25-600nm、優(yōu)選40-約500nm的總厚度。該厚度可以根據(jù)需要變化，可以應用一個雙層(氧化硅層和氮化硅層)和/或多個雙層。優(yōu)選地，本發(fā)明的鈍化膜的折射率為1. 0-4. 0，更優(yōu)選為1. 7-2. 3?？梢杂脙蓚€或多個膜實現(xiàn)在波長范圍內(nèi)的改進的反射率。例如，本發(fā)明的抗反射涂層的層數(shù)越多，則反射率可以在越大的波長范圍內(nèi)最小化。通常用多個層，各層具有不同的折射率。適用于本發(fā)明的硅前體包括但不限于甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷、四甲基娃燒、乙基娃燒、_■乙基娃燒、二乙基娃燒、四乙基娃燒、丙基娃燒、_■丙基娃燒、異丁基娃燒、叔丁基娃燒、_■丁基娃燒、甲基乙基娃燒、_■甲基_■乙基娃燒、甲基二乙基娃燒、乙基二甲基娃燒、異丙基娃燒、_■異丙基娃燒、二異丙基娃燒、_■異丙基氣基娃燒、氣基娃燒、_-M1基硅烷、甲基氨基硅烷、乙基氨基硅烷、二乙基氨基硅烷、二甲基氨基硅烷、雙叔丁基氨基硅燒和雙異丙基氣基(甲基乙稀基娃燒)。氧化硅層的沉積可以利用氧源，包括但不限于O2、N2O、臭氧、過氧化氫、NO、NO2、N2O4或其混合物。氮化硅層的沉積可以利用氮源，包括但并不限于NH3、甲胺、二甲胺、三甲胺或其混合物。液體前體可以通過多種方式輸送到反應器系統(tǒng)，優(yōu)選使用裝備有適當?shù)拈y和配件以允許輸送液體到處理反應器的加壓不銹鋼容器。其他的材料可以在沉積反應之前、期間和/或之后裝入真空腔室中。這類材料包括，例如，惰性氣體(如He、Ar、N2, Kr、Xe等，其可以用作較低揮發(fā)性前體的載氣)和反應性物質(zhì)，如氣態(tài)或液態(tài)的有機物質(zhì)，NH3和H2。將能量施加到氣態(tài)反應物上以誘導氣體發(fā)生反應和在襯底上形成層?？梢酝ㄟ^(取決于所采用的方法)，例如，熱、等離子體、脈沖等離子體、螺旋波等離子體、高密度等離子體、感應耦合等離子體和遠程等離子體方法提供這樣的能量。二級rf射頻源可以用于改變在襯底表面處的等離子體特性。優(yōu)選地，該涂層通過等離子體增強化學氣相沉積形成。等離子體頻率根據(jù)沉積系統(tǒng)可以為10千赫至40兆赫。腔室配置可以是單個或多個晶片以及直接或遠程等離子體。各氣態(tài)試劑的流率優(yōu)選為10到10，OOOsccm,并且是高度依賴于腔室的容積。硅前體的流率優(yōu)選為IOsccm至1700SCCm ;氧源的流率優(yōu)選為500到17000sCCm，和氮源的流率優(yōu)選為 500 到 17000sccm。 使用以下多種已知方法中的一種將前部和后部的接觸(contact)施加于襯底光亥IJ、激光刻槽和化學鍍、絲網(wǎng)印刷或任何提供分別與前表面和后表面的良好歐姆接觸以使得電流可以從光伏電池引出的其他方法。通常情況下，接觸按照設(shè)計或圖案存在，例如柵、指、線等，并且不覆蓋整個前或后表面。施加接觸后，可以在約800至約950°C的溫度下燒結(jié)(熱處理)襯底ι- ο秒，以將襯底的接觸退火。將接觸添加到用于光伏電池的晶片襯底的方法是本領(lǐng)域中已知的。4種可能的器件配置示于圖1中。本發(fā)明適用于其中在器件的前端形成ρ-η結(jié)的器件(圖 la、lb、Ic)。本發(fā)明還可以與例如金屬環(huán)繞穿通接觸(metal-wrap through contact)、指叉背接觸(圖1d)或指叉前接觸的器件配置相容。在這些器件中，ρ-η結(jié)不是在器件前面均勻地形成。然而，有效的鈍化層對于器件性能仍是關(guān)鍵的。由于膜折射率對于整個角度范圍內(nèi)的菲涅耳反射度的影響，當用于器件的后側(cè)時，使用本發(fā)明生成的鈍化層可以提供增加內(nèi)部反射的益處。提高的內(nèi)部反射一般提供更高的器件效率。當用于器件的前側(cè)時，使用本發(fā)明生成的鈍化層可以提供額外的抗反射的益處。層厚度相對于折射率的優(yōu)化可以最大限度地減少被器件前側(cè)反射掉的光的量。降低的前反射率通常會導致提高的器件效率。使用本發(fā)明生成的鈍化層在800°C燒結(jié)4秒的過程中基本上不退化。優(yōu)選地，表面使用壽命發(fā)生小于20%的減少。更優(yōu)選地,表面載流子壽命改善。使用本發(fā)明產(chǎn)生的具有一個雙層疊層的鈍化層在沒有燒結(jié)和/或退火的情況下提供< 200厘米/秒的表面復合壽命值。更優(yōu)選地，該膜具有< 100厘米/秒的表面復合壽命；最優(yōu)選地，該膜在沒有燒結(jié)和/或退火的情況下具有< 50厘米/秒的表面復合壽命。通過參考以下實施方式更詳細地說明本發(fā)明，但應當理解，本發(fā)明不被視為局限于此。
實施例
使用市售的Materials Studio軟件包的基于密度函數(shù)的DMol3模塊進行鍵能計
笪對于實施例1至4，在三步RCA清洗以除去有機和金屬表面雜質(zhì)及HF表面處理以除去原始氧化物之后，在電阻率為1000-2000 Ω -cm的p-型FloatZone硅襯底上進行沉積。對于實施方式5,在電阻率為1-5 Ω-cm的p-型Float Zone娃襯底上進行沉積。在娃襯底的兩個側(cè)面上進行沉積，以允許使用Sinton壽命測試儀測量表面復合壽命。在13. 56MHz下，在200毫米的單晶片PECVD平臺上進行沉積。對于氧化硅和氮化硅的沉積溫度范圍為200-450°C ;對于氧化硅，優(yōu)選為200-400°C ;和對于氮化硅，優(yōu)選為 300 0C -450。。。用于沉積的腔室壓力為2-10托。電極間距為200-800密耳。功率范圍為300-1000W。對于所有實施例，將15nm的氧化娃直接沉積在娃襯底上，并用85nm的氮化娃覆
至JHL ο實施例1計算娃燒和幾種燒基和氣基娃燒的鍵能。與娃燒相反，燒基和氣基取代的娃燒形式具有熱力學鍵能較低的配體。不希望束縛于理論，猜測較低的鍵能允許在較低的等離子體功率密度和沉積溫度下形成氧化硅，其提供了增強的鈍化性能。計算的娃燒和燒基娃燒分子的鍵能不于表I中。表1.娃燒和燒基娃燒分子的計算的鍵能
權(quán)利要求
1.一種在腔室中在光伏電池上沉積至少一個鈍化層的方法，包括以下步驟提供具有后表面和如表面的光伏電池；提供第一硅前體；提供氧源；在光伏電池的至少一個表面上沉積具有5-70nm厚度的氧化硅層；提供第二硅前體；提供氣源；和在氧化娃層上沉積具有20-200nm厚度的氮化娃層；其中，具有25-600nm厚度的鈍化層包括包含所述氧化硅層和所述氮化硅層的至少一個雙層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一硅前體選自SiRxHy族；和所述第二硅前體選自硅烷、SiRxHy族及其組合；其中x+y = 4, y關(guān)4,且 R獨立地選自以下C1-C8直鏈烷基，其中該配體是飽和或不飽和的；C1-C8支鏈烷基，其中該配體可以是飽和或不飽和的；C1-C8環(huán)烷基，其中該配體可以是飽和、不飽和或芳族的；和 NR*3；其中R*可以獨立地選自以下氫；和直鏈、支鏈、環(huán)狀、飽和或不飽和的燒基。優(yōu)選地，所述C1-C8直鏈烷基選自甲基、乙基、丁基、丙基、己基、乙烯基、烯丙基、1- 丁烯基和2_ 丁稀基；所述C1-C8支鏈烷基選自異丙基、異丙烯基、異丁基和叔丁基；和所述C1-C8環(huán)烷基選自環(huán)戊基、環(huán)己基、芐基和甲基環(huán)戊基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述SiRxHy族選自甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基娃燒、四甲基娃燒、乙基娃燒、_■乙基娃燒、四乙基娃燒、丙基娃燒、_■丙基娃燒、異丁基娃燒、叔丁基娃燒、_■丁基娃燒、甲基乙基娃燒、_■甲基_■乙基娃燒、甲基二乙基娃燒、乙基二甲基娃燒、異丙基娃燒、_■異丙基娃燒、二異丙基娃燒、_■異丙基氣基娃燒、氣基娃燒、_-M1 基硅烷、甲基氨基硅烷、乙基氨基硅烷、二乙基氨基硅烷、二甲基氨基硅烷、雙叔丁基氨基硅燒和雙異丙基氣基(甲基乙稀基娃燒)及其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其中，所述第一硅前體是四甲基硅烷，且所述第二硅前體是三甲基硅烷，優(yōu)選所述第一硅前體和所述第二硅前體是相同的，更優(yōu)選所述第一硅前體和所述第二硅前體都是三乙基硅烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其中，所述氧源選自02、N20、臭氧、過氧化氫、NO、NO2、N2O4及其混合物；且所述氮源選自氨、甲胺、二甲胺、三甲胺及其混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中沉積方法是化學氣相沉積或等離子體增強化學氣相沉積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其中，所述氧源和氮源獨立地以.500-10, OOOsccm的速率流入所述腔室中；所述第一硅前體和所述第二硅前體獨立地以 10sccm-1700sccm的速率流入腔室中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法，其中，所述氧化硅層在200°C-400°C的溫度下沉積，且所述氮化硅層在300°C -450°C的溫度下沉積。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的方法，其中，所述鈍化層具有<200厘米/秒的表面復合速度，優(yōu)選所述鈍化層具有< 100厘米/秒的表面復合速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的方法，進一步包括在800-950°C下熱處理所述鈍化層1-10秒的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中，所述氧化硅層具有5至45nm的厚度；和所述氮化硅層具有30到150nm的厚度。
12.—種光伏器件，包括光伏電池，其包括鄰近N-摻雜的娃層的P-摻雜的娃層，后表面和前表面；和 通過權(quán)利要求1-11中任一項的方法沉積在光伏電池上的至少一個鈍化層。
13.一種光伏器件，包括光伏電池，其包括鄰近N-摻雜的娃層的P-摻雜的娃層，后表面和前表面；和沉積在光伏電池的至少一個表面上的具有25至600nm厚度的至少一個鈍化層；其中，所述鈍化層具有至少一個由厚度為5至70nm的氧化硅層和厚度20到200nm的氮化娃層構(gòu)成的雙層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光伏器件，其中，所述鈍化層具有<200厘米/秒的表面復合速度，優(yōu)選所述鈍化層具有< 100厘米/秒的表面復合速度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的光伏器件，其中，所述氧化硅層具有5至45nm的厚度，和所述氮化硅層具有30-150nm的厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開了在光伏電池上產(chǎn)生鈍化層的沉積方法。所述方法包括沉積包含至少進一步包括氧化硅和氮化硅層的雙層的鈍化層。在一個方面，用于沉積氧化硅層或氮化硅層的硅前體分別選自SiRxHy族，或選自SiRxH族、硅烷及其組合，其中，在SiRxHy中，x+y＝4，y≠4，且R可以獨立地選自C1-C8直鏈烷基，其中該配體可以是飽和或不飽和的；C1-C8支鏈烷基，其中該配體可以是飽和或不飽和的；C1-C8環(huán)烷基，其中該配體可以是飽和的、不飽和的或芳族的；和NR*3，其中R*可以獨立地是氫；或直鏈、支鏈、環(huán)狀、飽和或不飽和的烷基。本發(fā)明還公開了包含所述鈍化層的光伏器件。
文檔編號H01L31/18GK103000755SQ20121034722
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者M·K·哈斯, A·麥利卡爾珠南, R·G·里奇韋, K·A·哈奇森, M·T·薩沃 申請人:氣體產(chǎn)品與化學公司