基本原理是:
PECVD技术是在低气压下,利用低温等离子体在工艺腔体的阴极上(即样品放置的托盘)产生辉光放电,利用辉光放电(或另加发热体)使样品升温到预定的温度,然后通入适量的工艺气体,这些气体经一系列化学反应和等离子体反应,最终在样品表面形成固态薄膜。
PECVD--等离子体化学气相沉积法 为了使化学反应能在较低的温度下进行,利用了等离子体的活性来促进反应,因而这种CVD称为等离子体增强化学气相沉积(PECVD). 实验机理: 辉光放电等离子体中:电子密度高(109~1012/cm3) 电子气温度比普通气体分子温度高出10-100倍 虽环境温度(100-300℃),但反应气体在辉光放电等离子体中能受激分解,离解和离化,从而大大提高了参与反应物的活性。 因此,这些具有高反应活性的中性物质很容易被吸附到较低温度的基本表面上,发生非平衡的化学反应沉积生成薄膜。 优点:基本温度低;沉积速率快;成膜质量好,针孔少,不易龟裂。 缺点:1.设备投资大、成本高,对气体的纯度要求高; 2.涂层过程中产生的剧烈噪音、强光辐射、有害气体、金属蒸汽粉尘等对人体有害; 3.对小孔孔径内表面难以涂层等。
1、物理气相沉积技术是指在真空条件下,利用各种物理方法,将镀料气化成原子、分子或使其离化为离子,直接沉积到基体表面上的方法。
2、化学气相沉积技术是把含有构成薄膜元素的单质气体或化合物供给基体,借助气相作用或基体表面上的化学反应,在基体上制出金属或化合物薄膜的方法,主要包括常压化学气相沉积、低压化学气相沉积和兼有CVD和PVD两者特点的等离子化学气相沉积等。
答案:
一,等离子增强化学气相沉积,等离子体是物质分子热运动加剧,相互间的碰撞会导致气体分子产生电离,物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。
二,据测算,光在硅表面的反射损失率高达35%左右,减反膜可以极高地提高电池片对太阳光的利用率,有助于提高光生电流密度,进而提高转换效率,同时薄膜中的氢对于电池片表面的钝化降低了发射结的表面复合速率,减小了暗电流,提升了开路电压,提高了光电转换效率;在烧穿工艺中的高温瞬时退火断裂了一些Si-H、N-H键,游离出来的H进一步加强了对电池的钝化。由于光伏级硅材料中不可避免的含有大量的杂质和缺陷,导致硅中少子寿命及扩散长度降低,从而导致电池的转换效率下降,H能与硅中的缺陷或杂质进行反应,从而将禁带中的能带转入价带或者导带。
三、PECVD原理
PECVD 系统是一组利用平行板镀膜舟和高频等离子激发器的系列发生器。在低压和升温的情况下,等离子发生器直接装在镀膜板中间发生反应。所用的活性气体为硅烷SiH4和氨NH3。这些气体作用于存储在硅片上的氮化硅。可以根据改变硅烷对氨气的比率,来得到不同的折射指数。在沉积工艺中,伴有大量的氢原子和氢离子的产生,使得晶片的氢钝化性十分良好。
在真空、480摄氏度的环境温度下,通过对石墨舟的导电,使硅片的表面镀上一层SixNy。3SiH4+4NH3 → Si3N4+12H2
真空镀膜主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜,具体包括很多种类,包括真空离子蒸发,磁控溅射,MBE分子束外延,PLD激光溅射沉积等很多种。
主要思路是分成蒸发和溅射两种。需要镀膜的被成为基片,镀的材料被成为靶材。基片与靶材同在真空腔中。蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来,并且沉降在基片表面,通过成膜过程(散点-岛状结构-迷走结构-层状生长)形成薄膜。对于溅射类镀膜,可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。典型的真空镀膜,包括了录像带,数据磁带DAT,以及很多电极的制作过程。镀膜机光控原理是:利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。
监控方法:在镀膜过程中,膜层厚度增加后,其透过率或者反射率跟着变化,当到达极值点时其光学厚度为监控波长的1/4,利用这个控制膜厚。晶控法监控膜厚的原理 为利用石英晶体振动频率与其质量成反比的原理,通过仪表监控频率控制膜厚的。
管道镀膜的原理:
1、物理气相沉积技术是指在真空条件下,利用各种物理方法,将镀料气化成原子、分子或使其离化为离子,直接沉积到基体表面上的方法。
2、化学气相沉积技术是把含有构成薄膜元素的单质气体或化合物供给基体,借助气相作用或基体表面上的化学反应,在基体上制出金属或化合物薄膜的方法,主要包括常压化学气相沉积、低压化学气相沉积和兼有CVD和PVD两者特点的等离子化学气相沉积等。
1.一种perc太阳能电池的镀膜方法,包括:
对石墨舟进行预处理;
将装载有硅片的所述预处理后的石墨舟置于pecvd炉管内,使用所述pecvd炉管对硅片背离石墨舟壁的一面沉积复合膜,所述复合膜包括氮化硅膜,所述硅片通过卡点固定在所述石墨舟上;
其中,所述预处理的步骤包括在石墨舟表面形成碳化硅膜,以及在所述碳化硅膜表面形成氮化硅膜。
2.根据权利要求1所述的perc太阳能电池的镀膜方法,其特征在于,所述碳化硅膜的厚度大于所述氮化硅膜的厚度。
3.根据权利要求2所述的perc太阳能电池的镀膜方法,其特征在于,所述碳化硅膜的厚度为300-360纳米,所述氮化硅膜的厚度为10-20纳米。
4.根据权利要求3所述的perc太阳能电池的镀膜方法,其特征在于,所述预处理步骤还包括在沉积所述碳化硅膜之前清洗并烘干所述石墨舟的步骤。
5.根据权利要求4所述的perc太阳能电池的镀膜方法,其特征在于,所述清洗的清洗液包括氢氟酸,所述镀膜后需要对所述石墨舟进行再预处理,所述再预处理包括所述清洗并烘干所述石墨舟,且每a次再预处理执行一次在所述碳化硅膜表面形成氮化硅膜的步骤,每b次再预处理执行一次在石墨舟表面形成碳化硅膜步骤,b>a。
6.根据权利要求1所述的perc太阳能电池的镀膜方法,其特征在于,所述复合膜还包括氧化铝膜和碳化硅膜,所述使用所述pecvd炉管对硅片背离石墨舟壁的一面沉积复合膜的步骤中,石墨舟上设有陶瓷套圈。
7.根据权利要求1所述的perc太阳能电池的镀膜方法,其特征在于,所述预处理的步骤之后、所述使用所述pecvd炉管对硅片背离石墨舟壁的一面沉积复合膜的步骤之前,还包括用石墨舟校准器对石墨舟进行校准,使各石墨舟片之间的间隙相同的步骤。
8.根据权利要求1所述的perc太阳能电池的镀膜方法,其特征在于,所述在石墨舟表面形成碳化硅膜,以及在所述碳化硅膜表面形成氮化硅膜的步骤是使用所述pecvd炉管沉积形成。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的perc太阳能电池的镀膜方法,其特征在于,所述在石墨舟表面形成碳化硅膜的步骤中,射频功率为7500~8200watt、射频占空比为5:50~5:80,气体压强为1500~1700mtorr,硅烷:甲烷的流量比为1:8~1:10,等离子体的反应时间为3000~3600秒。
10.根据权利要求9所述的perc太阳能电池的镀膜方法,其特征在于,所述在所述碳化硅膜表面形成氮化硅膜的步骤中,射频功率、射频占空比、气体压强与形成碳化硅膜的步骤相同,且氨气:硅烷的流量比为4.2:1~5:1,等离子体的反应时间120~150秒。
11.根据权利要求10所述的perc太阳能电池的镀膜方法,其特征在于,所述石墨舟表面形成碳化硅膜,以及在所述碳化硅膜表面形成氮化硅膜的步骤中,所述pecvd炉管内五个温区的温度分别为450~463℃,445~452℃,440~452℃,440~446℃,435~440℃。
技术总结
本发明涉及一种PERC太阳能电池的镀膜方法,包括:对石墨舟进行预处理;将装载有硅片的预处理后的石墨舟置于PECVD炉管内,使用PECVD炉管对硅片背离石墨舟壁的一面沉积复合膜,硅片通过卡点固定在所述石墨舟上;其中,预处理的步骤包括在石墨舟表面形成碳化硅膜,以及在碳化硅膜表面形成氮化硅膜。本发明对硅片背面镀膜前先在石墨舟表面形成碳化硅膜、在碳化硅膜表面形成氮化硅膜,该碳化硅膜使得石墨舟壁表面具有较好的平坦度,能够使得在硅片背面镀氮化硅膜的步骤中形成的氮化硅膜均匀成膜。并且石墨舟表面镀上氮化硅膜后,能够缓解在硅片背面镀氮化硅膜的步骤中氮化硅镀到石墨舟和卡点上导致的硅片边角和卡点处出现的色差。
镀膜玻璃也被称为反射玻璃,是指在玻璃原片的一面镀上一层或多层金属、合金、金属氮氧化物等以定向改变玻璃的特性,常见的镀膜玻璃有两种,分别是阳光控制镀膜玻璃与低辐射镀膜玻璃。; ; 低辐射玻璃(low emittence glass, 也可简称为low-e玻璃),最早出现在近四十年前,现在已经成为市场上潜力最大、发展最快的玻璃品类之一。它的最大的特点,就如同它的名称一样,是它对红外热辐射的良好阻隔、削弱特性。; 通过利用薄膜干涉的原理,根据镀膜材料折射率的不同,利用薄膜表面反射,使某些波长的光因干涉而加强,另一些因干涉减弱来镀膜。; ; 一般来说,低辐射玻璃不会单独使用,这是因为单层玻璃往往存在结露、结霜的困扰,而这些看似微小的影响会对低辐射玻璃反射远红外的性能造成巨大的干扰。因此低辐射玻璃往往会用来制造中空玻璃,这样一来即可使玻璃的热传递性降低,减少太阳的热辐射。low-e 玻璃的应用范围十分广泛,可应用于家电;、汽车、住宅等各个领域。而在欧共体出台政策鼓励使用低辐射玻璃后,大大刺激了人们对它的需求,使它的发展向前迈进了一大步。; ; 另一种阳光控制镀膜玻璃又可以被称为热反射玻璃,是在玻璃表面涂抹一层或多层铜、钴等金属或其氮氧化物,或者将金属离子渗透入玻璃表面以对玻璃进行着色。可将玻璃上色成金、茶、灰、浅蓝和紫色等多种颜色,在起到了装饰作用的同时,它还保持了良好的透光性,并且又由于它能反射或吸收太阳光的热辐射能,以减轻制冷装置、采暖设备的工作量,从而可以达到环保节能的效果。阳光控制镀膜玻璃对阳光中红外线的反射率一般为30%~40%,高者甚至可以达到60%,在光照强烈的夏季白天,能明显地使室内变得相对地清凉舒适,提升住户的居住体验。; ; 建筑建材;工业是我国的基础产业之一,为我国的经济增长提供了较大的助力。而如今,普通玻璃已经不能满足我们对家居舒适感越来越高的要求,加之我国城市化建设与乡镇住宅化建设的要求大大刺激了建筑建材业的发展,因此,我们更应对镀膜玻璃这一蓬勃发展的产业多加关注。
原理:利用“真空等离子体的物理气相沉淀”原理.在陶瓷、不锈钢薄板及它们的制品表面镀上一层薄膜。
指在真空条件下,利用各种物理方法,将镀料气化成原子、分子或使其离化为离子,直接沉积到瓷砖基体表面上的方法。这样能保护瓷砖的表面,防止磨损。镀膜常用在相机镜头、近视、远视、老花镜等矫正眼镜上使用。
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