PECVD颜色均匀性研究

PECVD颜色均匀性研究
摘要：根据多晶硅PECVD的制程原理，分别验证温度、流量、功率等工艺参数对镀膜质量的影响，寻求最佳参数，从而达到优化工艺，改善镀膜颜色质量，保证颜色均匀性的目的。

01引言
太阳能电池工艺中，镀减反射膜是关键的工艺段。

减反射膜可以减少光的反射率，增加电池片的少子寿命，从而提高电池转换效率。

减反射膜的制作有多种方法，等离子体增强化学气相沉积法（PlasmaEnhancedChemicalVapourDeposition，简称PECVD）制备的氮化硅薄膜具有良好的绝缘性、致密性、稳定性，并能有效地阻止B、P、Na、As、Sb、Ge、A1、Zn等杂质的扩散［1］。

本文通过调节相关工艺设备参数，使氮化硅膜的均匀性得到有效控制，颜色的一致性大大改观，在实际生产中取得良好的效果。

02PECVD原理
图1为管式PECVD的原理图。

工艺气体通过流量控制器进入炉管，真空泵用来调节气压，化学气体在加热器及等离子体的作用下于硅片表面形成SIN层。

图2为等离子原理图。

等离子体发生器的两电极分别与石墨舟舟片相连，通过舟片给电池片通电，从而在硅片表面产生等离子体。

03实验方案
沉积装置使用CT管式PECVD，样片使用制绒后p型多晶硅片，等离子体的频率为40kHz，化学气体为硅烷、氨气、氮气。

实验中保持第一层膜工艺参数不变，调节第二层膜气压、温度、等离子体功率等工艺参数，利用椭偏仪、GPsolar相机测试膜厚，衡量其镀膜的均匀性；调整PECVD装载端设备参数，观察调整后电池片边缘颜色情况。

04实验结果分析讨论
3．1实验结果
3．1．1工艺参数调整
实验时选取国电硅片，分9组，每组400片，按正常工艺流程送至PECVD工艺段。

（1）保持NH3与SiH4比例不变的情况下，不同的气体总流量下，观察氮化硅膜的颜色均匀性，如表1、图3所示。

（2）保持NH3与SiH4比例与气体总流量不变的情况下，调高各温区温度，观察氮化硅膜的颜色均匀性，如表2、图4所示。

（3）保持NH3与SiH4比例与气体总流量、温度不变的情况下，调高等离子体功率，观察氮化硅膜的颜色均匀性，如图5所示。

3．1．2设备参数调整
实验时选取国电硅片，分4组，每组400片，按正常工艺流程送
至PECVD工艺段。

（1）更换石墨舟卡点，由原来间距0．35cm调整为0．25cm，跟踪查看调整前后颜色均匀性的变化，如表3所示。

（2）修改加载端机械手位置，使硅片位置更贴近卡点处，如表4所示。

3．2实验分析与讨论
由图2、图3可以看出，颜色偏差随温度、流量的升高而降低，颜色均匀性得到改善。

温度升高、流量增大，气体分子的扩散速度增大，炉管内各处气体的浓度一致性变好，有利于整舟颜色均匀性，同时衬底温度的升高，提高了原子的活性，硅片表面原子的迁移率增大，有利于单片镀膜的均匀性。

由图5可以看出，功率增大，颜色的均匀性变好，功率变大，舟片之间的电场随之变强，等离子体的运动速率增大，硅片表面的离子、中性分子、原子相互撞击频率变大，有利于镀膜的均匀性。

由表3看出，卡点直径的调整能够在很大程度上减少边缘色差，其主要原因为卡点直径变小后，硅片与舟之间的贴合更紧，不会影响舟边缘的导电性；机械手位置的调整对颜色影响不大，可能机械手位置调整范围有限，无法达到理想效果。

05结论
通过以上实验分析，可以看出，气体流量、温度、等离子功率都
对颜色均匀性有影响，但是在实际生产中，参数之间存在相互影响，综合优化各个参数，可以使电池片性能达到最好。

参考文献：
［1］赵慧，徐征．氮化硅薄膜的性能研究以及在多晶硅太阳电池上的应用［J］．太阳能学报，2004，25（2）：142－143．［2］李中华．晶硅太阳电池双层减反膜的研究［D］．北京：北京交通大学，2011：14－15．·
贾彦科，杨飞飞
山西潞安太阳能科技有限责任公司
通信电源技术
推荐品牌
报名即将截止，抓紧时间奥~
日程
会议联系：185****3982（微信）
2018年3月29日（星期四上午）
主持人：晶科能源首席科学家王琪博士
7:40-8:50 到场嘉宾注册签到，领取证件及参会资料
8:50-9:00
致辞
光伏材料与技术国家重点实验室主任宋登元博士9:00-9:10
致辞
阿特斯首席运营官兼高级副总裁张光春
9:10-9:20 致辞
天合光能股份有限公司中国区组件“产品+”价值群负责人&中国区市场总监曾义
9:20-9:40 主题发言：2017年中国晶体硅光伏产业技术发展状况
演讲人：中国科学院电工研究所太阳电池研究室主任王文静博士
9:40-10:00 主题发言：基于高效技术和创新商业模式的光伏解决方案发展前景
演讲人：天合光能股份有限公司市场部高级分析师沈曦博士
10:00-10:20
主题发言：高效太阳电池和组件中的多主栅技术及发展方向
演讲人：光伏材料与技术国家重点实验室主任宋登元博士10:20-10:40 茶歇时间
10:40-11:00
主题发言：待定
演讲人：协鑫集成太阳能
11:00-11:20
主题发言：MWT背接触组件及其性能优势
演讲人：南京日托光伏科技股份有限公司副总裁路忠林博士11:20-11:40
主题发言：超薄玻璃在组件中的应用与优势
演讲人：常州亚玛顿股份有限公司高级工程师郑友伟
11:40-12:10 集中研讨时间
12:10-13:20 午餐2018年3月29日（星期四下午）
上半场主持人：阿特斯首席运营官兼高级副总裁张光春
13:30-13:50
主题发言：PERC双面组件特性与发展趋势
演讲人：隆基乐叶光伏科技有限公司产品总监王梦松
13:50-14:10
主题发言：N型双面组件的技术发展趋势
演讲人：泰州中来光电科技有限公司总经理刘勇
14:10-14:30
主题发言：从户外实证数据解析双面发电组件性能
演讲人：TÜV北德集团可再生能源部技术工程师王鹏14:30-14:50
主题发言：组件的测试方法与测试结果分析
演讲人：陕西众森电能科技有限公司研发部经理张鹤仙博士14:50-15:10
主题发言：IEC TS 60904-13 EL测试标准最新草案解析
演讲人：戎得（上海）光伏科技有限公司测试工程师时强15:10-15:30 集中研讨时间
15:30-15:50 茶歇时间
下半场主持人：光伏材料与技术国家重点实验室主任宋登元博士
15:50-16:10
主题发言：高效组件量产化技术路线简析
演讲人：唐山海泰新能科技股份有限公司品质总监李纪伟16:10-16:30
主题发言：智能光伏组件的技术进展及应用优势
演讲人：江苏英迈能源科技有限公司市场总监王睛
16:30-16:50
主题发言：共挤型光伏封装材料技术与应用
演讲人：苏州爱康薄膜新材料有限公司总经理黄士斌
16:50-17:10 主题发言：光伏组件积灰分析及自清洁玻璃作用机理研究
演讲人：北京莱恩创科新材料科技有限公司技术研发总监杨桂祥
17:10-17:30
主题发言：高效电池组件增效降本封装方案及其可靠性
演讲人：杭州福斯特应用材料股份有限公司研发工程师桑燕17:30-17:50 集中研讨时间
17:50- 19:00 晚餐
2018年3月30日（星期五上午）
主持人：苏州腾晖光伏技术有限公司技术研发总监魏青竹
9:00-9:20
主题发言：电池组件的进展和展望
演讲人：晶科能源首席科学家王琪博士
9:20-9:40
主题发言：高效叠瓦组件的应用及推广
演讲人：江苏赛拉弗光伏系统有限公司研发总监金鹏
9:40-10:00
主题发言：光伏组件先进技术现状及阿特斯技术路线
演讲人：阿特斯阳光电力集团组件研发高级总监
10:00-10:20
主题发言：双面及半片组件产品的量产化及应用进展
演讲人：晶澳太阳能控股有限公司高级经理钟根香博士
10:20-10:40
主题发言：单面/双面发电半片/叠瓦组件技术应用
演讲人：英利能源（中国）有限公司技术中心副总经理倪健雄10:40-11:00
主题发言：切片及多主栅技组件技术应用
演讲人：苏州腾晖光伏技术有限公司组件研发经理陈成锦11:00-11:30 研讨时间
对话
11:30-12:10 主持人：南京日托光伏科技股份有限公司副总裁路忠林博士
对话嘉宾：
英利能源（中国）有限公司技术中心副总经理倪健雄
天合光能有限公司中国区组件“产品+”价值群负责人&中国区市场总监曾义
阿特斯阳光电力集团组件研发高级总监
隆基乐叶光伏科技有限公司产品总监王梦松
陕西众森电能科技有限公司研发部经理张鹤仙博士
对话主题：
1、对不同类型的组件测试功率比较结果的看法？
2、双面双玻组件及双面+跟踪发电能力探讨
3、太阳电池组件光致衰减的评价
4、组件未来发展趋势探讨
12:10-13:30
午餐13:30 会议结束。