天合光能PECVD经典培训.doc

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PECVD简介PECVD简介
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保密
概述
利用太阳能电池发电是解决能源问题和环境问题的重要途径之一。目前，80%以上的太阳能电池题的重要途径之一。目前，80%以上的太阳能电池是由晶体硅材料制备而成的，制备高效率、是由晶体硅材料制备而成的，制备高效率、低成本的晶体硅太阳能电池对于大规模利用太阳能发电有着十分重要的意义。镀膜(PECVD)(PECVD)是制备高效电有着十分重要的意义。镀膜(PECVD)是制备高效晶体硅太阳能电池的重要步骤之一.晶体硅太阳能电池的重要步骤之一.
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保密
PECVD简介
PECVD的定义、原理、作用的定义、原理、的定义PECVD设备结构设备结构产生线性微波源的机理PECVD的减反射作用(最佳光学匹配的减反射作用最佳光学匹配最佳光学匹配)PECVD的钝化作用的钝化作用PECVD对电性能影响对电性能影响异常处理规范
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PECVD的定义、原理的定义、的定义
定义:定义:PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition等离子增强型化学气相沉积”即“等离子增强型化学气相沉积”，是一种化学气相沉积原理:原理:PECVD是借助微波使含有薄膜组成原子(Si、是借助微波使含有薄膜组成原子(SiPECVD是借助微波使含有薄膜组成原子(Si、N)的气体电离，在局部形成等离子体，的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子化学活性很强，很容易发生反应，学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的SixNy薄膜。SixNy薄膜所期望的SixNy薄膜。反应式如下：反应式如下：>SixNyHzSiH4＋NH3>SixNyHz
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PECVD作用：PECVD作用：作用
SixNy之所以被广泛应用是因为它具有独特的SixNy之所以被广泛应用是因为它具有独特的无可比拟的优点:1.介电常数高F·m-1,而二氧化硅1.介电常数高,其值为8F·m-1,而二氧化硅F·m或二氧化钛的均为3.9F·m-1;2.碱离子+)的阻挡能力强2.碱离子(如Na+)的阻挡能力强,并具有捕+的作用获Na+的作用;SixNy质硬耐磨3.SixNy质硬耐磨,疏水性好,针孔密度低,气体和水汽极难穿透;
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4.减反射效果好,SixNy薄膜的折射率接近4.减反射效果好,SixNy薄膜的折射率接近2.0,46)、比二氧化硅(n=1.46)、二氧化钛(n=2.4)更接近太阳电池所需的最佳折射率,是所4)更接近太阳电池所需的最佳折射率1.96,是所有已应用的介质膜中最符合太阳电池减反射层要求的5.PECVD法制备的SixNy薄膜同时为太阳电池提供5.PECVD法制备的SixNy薄膜同时为太阳电池提供较为理想的表面和体钝化.二氧化硅只有表面钝化作用,二氧化钛没有钝化作用6.能有效地提高电池效率6.能有效地提高电池效率,对多晶硅电池等低效率电池作用尤其明显
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PECVD设备结构PECVD设备结构
等离子体源简图
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微波组件的原理图
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产生线性微波源的机理
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由上图可以看到:由上图可以看到:1.电荷密度：等离子体电荷密度n(z)根据1.电荷密度：等离子体电荷密度n(z)根据电荷密度n(z)两边微波输入功率功率的改变而改变两边微波输入功率的改变而改变2.对应关系：若只有左边微波源(P1)开启2.对应关系：若只有左边微波源(P1)开启对应关系(P1)微波功率从输入端沿着石英管方向衰减;时,微波功率从输入端沿着石英管方向衰减;当只打开右边微波源(P2)(P2)时只打开右边微波源(P2)时,同理
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为什么左边偏薄调大右边微波功率?为什么左边偏薄调大右边微波功率?
对于这个问题的第一种解释：对于这个问题的第一种解释：左边的微波源有问题，不能正常工作，只能通过调右边来补偿．问题，不能正常工作，只能通过调右边来补偿．可这样做整体膜都应变厚，而实际是左边影响最大．这样做整体膜都应变厚，而实际是左边影响最大．另一种解释是：微波源与膜厚是左边（右边）另一种解释是：微波源与膜厚是左边（右边）对应左边（右边）关系，应左边（右边）关系，但实际使用的微波功率比较当大到一定程度时，大，当大到一定程度时，改变某一边的功率对该侧膜厚影响较小，对对称的那一侧膜厚影响较大，膜厚影响较小，对对称的那一侧膜厚影响较大，并且这种观点为多数人所认同．且这种观点为多数人所认同．
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PECVD的减反射作用PECVD的减反射作用
一、无减反射膜时右图为光在硅片上的反射、折射和透的反射、射．各字母表示的意思如图所示；反射率用R如图所示；反射率用R表示，透射率用T表示，透射率用T表示．
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忽略光吸收，忽略光吸收，光垂直入射时
nsi?n02硅片表面的反射率:硅片表面的反射