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氮化硅薄膜在太阳电池中的作用氮化硅薄膜在太阳电池中的作用，听起来就像个高科技的名词，但实际上，它可是个不起眼的“英雄”。
想象一下，太阳光洒在大地上，那些充满能量的阳光，就像是天上掉下来的“黄金雨”。
可是，要是没有氮化硅薄膜，这些“黄金”可就无法轻易被捕捉到，真是让人心疼。
氮化硅薄膜在太阳电池里，真是个关键角色，堪称“太阳能的守护神”！说到氮化硅薄膜，首先得提提它的“外貌”。
就像一层薄薄的透明保护膜，外表看上去没啥特别，可里面的故事可多得很。
它可不是随便一层膜，而是专门为太阳电池量身定制的。
这层薄膜不仅能有效阻挡外界的干扰，还能保护太阳电池内部那些精密的材料，免受灰尘和水分的侵害。
就像给你的爱车加个防护罩，谁会愿意让车子暴露在风吹雨打之下呢？氮化硅薄膜的神奇之处在于它的光学性质。
想象一下，阳光照射下来，氮化硅薄膜能够有效地让那些光子“转身”，确保尽可能多的阳光能够渗透到太阳电池内部。
这就好比是为太阳电池开了一扇“窗户”，让更多的光线能够进入，真是一举两得！这层薄膜还能够减少光的反射，简直就是为太阳电池提供了一条“高速公路”。
试想一下，如果光子不小心撞上了膜，然后反弹回去，那可就太可惜了，对吧？除了保护和传光，氮化硅薄膜还有个神奇的功能，那就是提升太阳电池的效率。
说到效率，大家都知道，在这个追求“快”的时代，谁不想让自己的工作效率高一点呢？太阳电池的效率也一样，氮化硅薄膜的加入，简直就像给它打了鸡血，让它的能量转化率提高了不少。
这就好比在课堂上，有个老师特别给力，能把复杂的知识用简单的方式教给学生，结果学生们个个都能轻松掌握。
而且啊，氮化硅薄膜的耐热性和耐腐蚀性也是它的一大亮点。
太阳电池经常要面对烈日的“烤验”，这时候，氮化硅薄膜就像个不怕热的“战士”，能在高温下保持稳定的性能。
还有那些腐蚀性强的环境，氮化硅薄膜也能镇定自若，真是让人放心。
有了这层膜，太阳电池就像是穿上了一身“铠甲”，无畏无惧，勇往直前。
晶体硅太阳电池的氮化硅表面钝化研究
晶体硅太阳电池作为一种新兴的太阳能发电技术，其外表面应具有良好的表面活性性能，以保证电池的高效发电性能。
但晶体硅表面的活性性能往往受到空气中的污染物的影响，为了改善这一现象，研究人员开展了对晶体硅太阳电池表面的氮化硅钝化研究。
氮化硅钝化研究是指在高温下，将蒸气中的氮源添加到晶体硅表面，形成一层厚薄的氮化硅膜，以钝化晶体硅表面，减少表面污染，改善电池的稳定性。
首先，在实验中，研究人员使用电弧气体溅射机对晶体硅表面进行氮化硅钝化处理。
在氮化硅钝化处理过程中，将电弧气体添加到晶体硅表面，在高温环境下产生自熔合效应，形成一层薄的氮化硅膜。
氮化硅膜的厚度一般在1~3微米之间，具有良好的耐磨性能，能够有效阻止污染物的吸附，改善晶体硅表面的稳定性。
其次，在试验中，研究人员还将晶体硅表面的氮化硅膜进行了多种改性处理，包括气相添加、物相添加和加热处理等。
通过改性处理，可以提高氮化硅膜的耐磨性能，改善晶体硅表面的表面活性性能，有效阻止污染物的吸附，以保证电池的高效发电效果。
最后，通过对晶体硅表面的氮化硅钝化处理，可以有效抑制污染物的吸附，降低表面活性能，抑制电池表面的电池浪涌现象，保证电池的可靠性。
此外，氮化硅膜也具有良好的耐热和耐腐蚀性能，可以有效保护晶体硅太阳电池免受外界空气环境和污染物的损害，以便提高太阳电池的发电效率和使用寿命。
综上所述，晶体硅太阳电池表面的氮化硅钝化处理，可以有效抑制污染物的吸附，改善电池的稳定性，降低太阳电池的耗能，保证其高效发电性能。
由此，氮化硅钝化技术将成为太阳能发电领域的一项重要技术，对于提高太阳电池的发电性能具有重要意义。
应用于太阳能电池的氮化硅薄膜性能研究
高鹏飞;石磊
【期刊名称】《光源与照明》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】太阳能电池是一种将光能转化为电能的发电技术,由于光入射到太阳能电池表面时会被部分反射,为了提高太阳能电池的效率,需要在电池表面制作一层透光薄膜作为减反射层。
氮化硅(SiNx)薄膜是一种介电常数高、绝缘性好、光学性能优良的透明介质膜,广泛应用于集成电路、半导体器件和太阳能电池等领域,研究其性能对提高太阳能电池的效率具有重要意义。
文章采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)制备氮化硅薄膜,研究了NH3/SiH4流量比、衬底温度、反应腔气体压强等工艺参数对薄膜性能的影响,并进行分析。
【总页数】3页(P41-43)
【作者】高鹏飞;石磊
【作者单位】河北省产业转型升级服务中心
【正文语种】中文
【中图分类】TM914.4
【相关文献】
1.柔性薄膜太阳能电池与乙烯-四氟乙烯薄膜复合材料电-热-力性能试验研究
2.太阳能电池PECVD工艺参数对生长氮化硅薄膜影响的研究
3.应用于太阳能电池的
AZO透明导电薄膜光学性质研究4.光化学气相淀积氮化硅的工艺及其应用研究——(Ⅲ)光CVD氮化硅薄膜应用于提高器件可靠性
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太阳能电池钝化层的作用
太阳能电池钝化层是指在太阳能电池的表面形成的一层氧化层或氮化层，其作用是防止电极表面的氧化或腐蚀，以提高太阳能电池的稳定性和寿命。
太阳能电池的电极由金属和半导体材料构成，在使用过程中会受到环境因素的影响，例如水分、氧气、酸碱度等因素会使电极表面发生氧化或腐蚀，导致电极性能下降，甚至失效。
而太阳能电池钝化层的形成可以在一定程度上防止这种情况的发生，保护电极表面，延长太阳能电池的使用寿命。
太阳能电池钝化层的形成有多种方法，包括化学处理、物理气相沉积、电化学氧化等。
不同的方法会形成不同的钝化层，其结构和性能也有所不同。
目前，氧化铝、氧化钛、氮化硅等材料被广泛用于太阳能电池钝化层的制备中。
总之，太阳能电池钝化层的作用是保护电极表面，提高太阳能电池的稳定性和寿命。
在太阳能电池的制备和应用中，钝化层的制备和优化是一个重要的研究方向。
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多层氮化硅膜对太阳电池的影响摘要：氮化硅膜层在晶体硅太阳电池中起到钝化和减反射的作用，对太阳电池的转换效率有着重要的影响。
实验采用P型多晶硅片，经制绒、扩散和湿法刻蚀等工艺后，在温度460℃，NH3:SiH4气体比例3:1-10:1，射频功率5300-6100W，压强为1500mTorr等工艺参数下，沉积了不同厚度组合的多层氮化硅膜。
利用少子寿命测试仪和反射率测试仪对PECVD沉积氮化硅膜前后硅片的少子寿命和沉积氮化硅膜后的反射率进行了测量。
实验结果表明，第一、第二层厚度为33nm，而顶层厚度为15nm时，钝化效果最好较沉积氮化硅膜之前提高了54.5%，而反射率则是在第一层厚度为45nm、第二层厚度为22nm、顶层为15nm时，反射率最低值为4.51%。
关键词：管式PECVD；钝化效果；减反射；多层氮化硅膜一、引言SiNx薄膜具有良好的绝缘性、化学稳定性和致密性等特点，被广泛地用于半导体的绝缘介质层或钝化层。
等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）制备的SiNx膜具有沉积温度低，沉积速度快、薄膜质量好、工艺简单易于工人操作等优点被大量应用于晶体硅太阳电池产业中[1-4]。
管式PECVD参数主要包括：温度、气体流量、压强、功率、频率开关比和沉积时间等。
影响氮化硅膜质量的工艺参数较多，采用传统实验方法研究各工艺参数对氮化硅膜的减反射和钝化效果的影响，需要进行的实验数量是非常大的，同时各工艺参数具有交互性，所以获得优化的工艺参数组合是非常复杂困难的。
二、实验方法采用p型多晶硅片（15.6cm×15.6cm），方块电阻为50Ω/□的扩散层，利用管式PECVD设备在温度460℃，NH3:SiH4气体比例3:1-10:1，射频功率5300-6100W，压强为1500mTorr等工艺参数下沉积不同厚度的多层氮化硅膜作为多晶太阳电池的减反射膜层。
利用少子寿命测试仪和反射率测试仪对PECVD 制备的氮化硅膜前后的硅片少子寿命以及反射率进行了测量。
第 12 届中国光伏大会暨国际光伏展览会论文（A 晶体硅材料及电池）背面氮化硅钝化 氮化硅钝化膜厚度对单晶硅太阳能电池的影响 钝化膜厚度对单晶硅太阳能电池的影响孟庆蕾, 钱洪强, 陆红艳 ,王振交 ,吴甲奇,韩培育, 姜勇飞,陈如龙,杨健,张光春,施正 荣（无锡尚德太阳能电力有限公司 214028 qinglei.meng@）摘要：背面局部接触电池可以减少背面复合。
本文通过调节背面局部接触电池背场和硅基材之间 SIN 钝化层不同的厚度，对电池电性能进行研究。
电池 IV 参数表明三层氮化硅具有更佳的表 面钝化效果，硅太阳电池的转换效率、开路电压 Voc 和短路电流密度 Jsc 都有所提升。
关键词： 关键词：晶体硅太阳能电池 ；钝化 ；SINx背场；不同SINx厚度 1 前言高效低成本是当今太阳能电池发展的两大趋 势。
通过硅片的减薄,可以不断地降低硅太阳电池制 造成本。
但是当硅片厚度降低到一定程度时，长波 长的光子在被吸收前就有可能透过硅片。
所以， 随着硅片厚度的降低，电池背面需有一定的具有行 之有效的长波反射能力将没有被吸收的光子反射 回到电池内部，从而进行二次或者多次反射后的吸 收。
背面氮化硅膜钝化太阳电池在修复背表面态 方面有很大优势[3]，德国Fraunhofer ISE 的 Schneiderlochner采用Al/PECVD SiNx 薄膜并以激 光烧结背电极技术制备的电池转换效率在10 cm×10 cm 上达到17.1% ，斯图加特大学采用的低[1]温背钝化技术和LFC 技术制备的电池的转换效率 达到20.5%[2]。
本文采用PECVD方法在单晶硅背面沉积不同 膜厚的氮化硅,研究不同膜厚的氮化硅对单晶硅太 阳电池的影响。
2 实验取用体少子寿命在100µs左右单晶片原始硅片, 厚度在200µm左右,实测电阻率范围1～3Ωm。
将实 验片分为两组，A组使用PECVD在硅片背面沉积约 180nmSINx，B组使用PECVD在硅片背面沉积约 270nmSINx。
收稿日期:2008-11-04作者简介:周国华(1981-),男,江苏泰州人,检测技术与自动化装置。
主要从事高效太阳能电池方面的研究。
太阳能电池背表面钝化的研究周国华1,施正荣2,3,朱 拓2,吴 俊3,梅晓东3,姚海燕3(1.江南大学信控学院,江苏无锡214122;2.江南大学理学院,江苏无锡214122;3.无锡尚德太阳能电力有限公司,江苏无锡214000)摘 要:利用PC1D 模拟不同少子寿命的电池效率与背表面复合速率的关系,采用氮化硅和及其与二氧化硅薄膜的叠加层作为背面钝化膜,通过丝网印刷的方法形成条形局域背接触和局域背面点接触,条形接触的面积为背表面的25%,背面点接触孔径为250μm,间距2mm 。
经过RTP 处理之后,两种不同的接触方式存在相同的问题,串联电阻大,并联电阻小,而利用腐蚀浆料的方法形成背面点接触,在电性能参数有少许改善。
结果表明,在正常的烧结状态下,常规铝浆很难完全穿透氮化硅薄膜及其叠加层背面钝化层。
而利用腐蚀浆料的方法形成背面点接触,在电性能参数有少许改善。
关键词:背面钝化;背面局域接触中图分类号:T M914.4 文献标识码:A 文章编号:1004-3950(2009)01-0017-04Study on the rear surface pa ssi va ti on of sol ar cellsZHOU Guo 2hua 1,SH I Zheng 2rong2,3,ZHU Tuo 2,et al(1.School of Communicati on &Contr ol Engineering,Southern Yangtze University,W uxi 214122,China;2.School of Science,Southern Yangtze University,W uxi 214122,China;3.Suntech,W uxi 214000,China )Abstract:The relati onshi p bet w een the battery efficiency with different m inority carrier life and the conversi on efficien 2cy on the backside surface different bulk life ti m e silicon was si m ulated by using PC1D.The SI N and SI N /SI O stacks were used as the dielectric rear passivati on layers .The screen p rinting technol ogy was used t o f or m the grid back con 2tact with the area of the rear surface 25%and point contact with dia meter of 250u m and s pace 2mm.There is the sa me p r oble m in the t w o different f or m s .The series resistance is t oo big,and the shunt resistance is t oo s mall .By using acid method,the electric perfor mance para meters become a little better .The results above indicate that it is difficult t o go thr ough the dielectric rear passivati on layers by using the common A l paste,while using acid method,the electric per 2f or mance para meters become a little better .Key words:rear surface passivati on;l ocal back contact0 引 言降低晶体硅成本,是竞争日益激烈的光伏产业追求的目标之一,降低硅原料成本,一般需要向更薄的硅片发展,采用更薄的硅片是以后晶体硅太阳能电池产业发展的趋势之一。
试析N型太阳能电池Al2O3薄膜钝化性能随着气候条件的不断恶化以及不可再生能源的不断开采，为了保证能源的持续利用，可再生能源受到青睐，尤其是太阳能不断被关注和利用。
但是由于其效率偏低且成本偏高，导致其利用率并未达到最大化。
为了进一步降低太阳能电池的生产成本并提高其转换效率，应用更薄的硅片成为太阳能行业的发展趋势。
随着硅片厚度的减薄，硅片的表面复合就越来越重要，因此需要开发更优异的表面钝化方法。
表面钝化的方法可以归纳为化学钝化和场效应钝化两类。
由于表面复合的速率直接与界面缺陷的密度相关，化学钝化是通过减少界面处的缺陷数量来达到减少表面复合速率的。
通常使用氢原子或一层薄的半导体膜来实现化学钝化作用，它们可以同未配位的原子（悬挂键）结合，从而减少界面缺陷密度。
场效应钝化是通过内建电场来减少硅片界面处电子或空穴的浓度从而达到表面钝化的作用。
由于复合过程需要同时有电子和空穴的存在，当两者在界面处的浓度在约同一个数量级（假定电子和空穴具有相同的捕获截面）时会达到最高的复合速率，其他情况下复合速率与界面处电子的浓度相关。
在场效应钝化中，硅片界面处的电子或空穴的浓度被界面处的内建电场屏蔽。
这种内建电场可以通过向界面下掺杂或是在界面处形成固定电荷来获得。
1 Al2O3薄膜的制备方法沉积Al2O3薄膜的方法有原子层沉积法（ALD）、等离子增益化学气相沉积法（PECVD）、溶胶凝胶法（Sol-gel）以及属于物理气相沉积的溅射法（sputtering）。
原子层沉积法分为热原子层沉积和等离子辅助原子层沉积，通常使用三甲基铝（TMA）为前驱体，使用水、臭氧或氧气作为氧化剂。
ALD工艺可以分为两个自限制的半反应。
每个半反应前驱原子通过精确地单个原子层的生长使表面达到饱和。
第一个半反应中TMA分子与吸附于表面的OH基团反应。
最后铝原子和甲基覆盖了表面，而沉积腔室中剩余的TMA分子将不再与表面反应。
用惰性气体或是氧气吹扫沉积腔室后，再进行第二个半反应，交替进行。
