管式 PECVD 流量对太阳电池氮化硅膜影响的工艺研究

　　作者简介：李
军阳，男，高级工
程师，长期从事半
导体工艺设备开发

与研究工作，近年来致力于太阳电池用 PECVD 设备在国内的研发及工艺研究并取得重大突

破，现任职深圳市大族光伏科技股份有限公司研发总监。

　　摘要：本文针对目前国内在太阳能电池行业使用管式 PECVD 沉积氮化硅减反射膜时为

了实现均匀性而随意调整工艺气体流量而做出实验性分析，避免在工艺过程中发现电池转

换效率下降了而难以找到原因。通过改变工艺气体的流量，对各项技术指标进行测量分析，

结合国内外的一些文献，得出了工艺气体流量对氮化硅膜的直接影响，同时也直接导致了

电池转换效率的变化。通过这些研究为制备高性能电池减反射膜提供实验基础，为我国的太

阳能电池转换效率进一步提高提供一条途径。

　　关键词：等离子体增强化学气相淀积；PECVD，太阳电池；氮化硅

　　0 引言

　　氮化硅膜作为晶体硅太阳能电池减反射钝化膜是目前太阳能电池制备的主流，然而由

于用 PECVD 来制备的氮化硅膜，是以 SixNyHz 方式来表达的，其中的 x,y,z 的数值直接影

响了膜的光学性能和对晶体硅太阳电池表面和体内的钝化作用，因为其数值对于膜的折射

率、消光系数、致密性都有直接的影响，本文的目的就是研究工艺气体流量对膜性能的影响。

以实验的数据来阐述。

　　1 机理分析

　　1.1 气体的输运

　　在 CVD 系统中，气体的流动处于黏滞流的状态。气体的输运过程对薄膜的沉积速度、薄

膜厚度的均匀性、反应物的利用效率等都有重要的影响。

　　气体在 CVD 系统中发生两种宏观流动，一是外部压力造成的压力梯度使气体从压力高

的地方向压力低的地方流动，即气体的强制对流。二是气体温度的不均匀性引起的高温气体

上升、低温气体下降的流动，即气体的自然对流。