1.一種可調節電荷密度的晶硅太陽能電池表面鈍化方法,其特征在于,通過原子層沉積技術,在晶硅太陽能電池表面形成由金屬氧化物納米疊層薄膜構成的量子阱結構,其步驟如下:
(1)在晶硅表面完成植絨,擴散,蝕刻;
(2)將晶硅放入原子層沉積設備中,依次進行隧穿層、俘獲層和阻擋層的鍍膜;隧穿層厚度為2-3nm,材料為禁帶寬度寬的氧化物;俘獲層厚度為3-6nm,材料為禁帶寬度窄的氧化物;阻擋層厚度為5-10nm,材料為禁帶寬度寬的氧化物;
(3)在電池的正反兩面激光打孔,正面絲網印刷,背面鋁漿形成鋁背場;最后燒結形成金屬和硅的接觸;
(4)電子寫入俘獲層,寫入過程需要在電極端加正偏壓脈沖,電壓范圍在6-15V之間,電壓脈沖在100ns-100ms之間。
2.根據權利要求1所述的一種可調節電荷密度的晶硅太陽能電池表面鈍化方法,其特征在于,隧穿層的鍍膜時的工藝條件,
(1)隧穿層,氧化硅SiO2或氧化鋁Al2O3;利用現有的ALD工藝沉積,C8H22N2Si和臭氧O3工藝沉積SiO2;Al(CH3)3和臭氧O3工藝沉積Al2O3;
(2)SiO2每次沉積循環的脈沖序列為:C8H22N2Si脈沖、氮氣吹掃、O3脈沖、氮氣吹掃,時間分別為0.1秒、2秒、0.5秒、2秒;
(3)Al2O3每次沉積循環的脈沖序列為:Al(CH3)3脈沖、氮氣吹掃、O3脈沖、氮氣吹掃,時間分別為0.1秒、2秒、0.5秒、2秒;
(4)步驟(2)和(3)工藝真空的選擇范圍為100帕到1000帕,工藝溫度的選擇范圍為250-300攝氏度。
3.根據權利要求1所述的一種可調節電荷密度的晶硅太陽能電池表面鈍化方法,其特征在于,俘獲層的鍍膜時的工藝條件,
(1)俘獲層,氧化鉿HfO2,氧化鋯ZrO2,氧化鈦TiO2或氧化鉭Ta2O5;所述俘獲層是單層或者納米疊層;利用現有的ALD工藝沉積,4[(C2H5)(CH3)N]Hf和臭氧O3工藝沉積的HfO2或4[(C2H5)(CH3)N]Zr和臭氧O3工藝沉積的ZrO2或4[2(CH3)N]Ti和臭氧O3工藝沉積的TiO2或4[2(CH3)N]Ta和臭氧O3工藝沉積的Ta2O5;
(2)HfO2每次沉積循環的脈沖序列為:4[(C2H5)(CH3)N]Hf脈沖、氮氣吹掃、O3脈沖、氮氣 吹掃,時間分別為0.1秒、2秒、0.5秒、2秒,4[(C2H5)(CH3)N]Hf源瓶加熱至100-120攝氏度以獲得足夠的飽和蒸汽壓;
(3)ZrO2每次沉積循環的脈沖序列為:4[(C2H5)(CH3)N]Zr脈沖、氮氣吹掃、O3脈沖、氮氣吹掃,時間分別為0.1秒、2秒、0.5秒、2秒,4[(C2H5)(CH3)N]Zr源瓶加熱至100-120攝氏度以獲得足夠的飽和蒸汽壓;
(4)TiO2每次沉積循環的脈沖序列為:4[2(CH3)N]Ti脈沖、氮氣吹掃、O3脈沖、氮氣吹掃,時間分別為0.1秒、2秒、0.5秒、2秒,4[2(CH3)N]Ti源瓶加熱至100-120攝氏度以獲得足夠的飽和蒸汽壓;
(5)Ta2O5每次沉積循環的脈沖序列為:4[2(CH3)N]Ta脈沖、氮氣吹掃、O3脈沖、氮氣吹掃,時間分別為0.1秒、2秒、0.5秒、2秒,4[2(CH3)N]Ta源瓶加熱至100-120攝氏度以獲得足夠的飽和蒸汽壓;
(6)步驟(2)至(5)的工藝真空的選擇范圍為100帕到1000帕,工藝溫度的選擇范圍為250-300攝氏度。
4.根據權利要求1所述的一種可調節電荷密度的晶硅太陽能電池表面鈍化方法,其特征在于,阻擋層的鍍膜時的工藝條件,
(1)阻擋層,氧化硅SiO2和氧化鋁Al2O3;利用現有的ALD工藝沉積,C8H22N2Si和臭氧O3工藝沉積的SiO2和Al(CH3)3和臭氧O3工藝沉積的Al2O3;
(2)SiO2每次沉積循環的脈沖序列為:C8H22N2Si脈沖、氮氣吹掃、O3脈沖、氮氣吹掃,時間分別為0.1秒、2秒、0.5秒、2秒;Al2O3每次沉積循環的脈沖序列為:
(3)Al(CH3)3脈沖、氮氣吹掃、O3脈沖、氮氣吹掃,時間分別為0.1秒、2秒、0.5秒、2秒;
(4)步驟(2)至(3)中工藝真空的選擇范圍為100帕到1000帕,工藝溫度的選擇范圍為250-300攝氏度。
5.根據權利要求1所述的一種可調節電荷密度的晶硅太陽能電池表面鈍化方法,其特征在于,電極材料是不透明的,此量子阱疊層膜結構在電池背面形成。
6.根據權利要求1所述的一種可調節電荷密度的晶硅太陽能電池表面鈍化方法,其特征在于,電極材料是透明的,量子阱疊層膜結構可在電池正面或背面形成。
7.根據權利要求1所述的一種可調節電荷密度的晶硅太陽能電池表面鈍化方法,其特征 在于,電子寫入俘獲層時,根據電壓和脈沖時間的變化,被俘獲的電子密度可以在1013-1019cm-2之間調節以達到最優的鈍化效果。