一 引言
為了降低晶體硅太陽電池的效率，通常需要減少太陽電池正表面的反射，還需要對晶體硅表面進行鈍化處理，以降低表面缺陷對于少數(shù)載流子的復合作用。
硅的折射率為3.8，如果直接將光滑的硅表面放置在折射率為1.0的空氣中，其對光的反射率可達到30%左右。人們使用表面的織構(gòu)化降低了一部分反射，但是還是很難將反射率降得很低，尤其是對多晶硅，使用各向同性的酸腐蝕液，如果腐蝕過深，會影響到PN結(jié)的漏電流，因此其對表面反射降低的效果不明顯。因此，考慮在硅表面與空氣之間插一層折射率適中的透光介質(zhì)膜，以降低表面的反射，在工業(yè)化應用中，SiNx膜被選擇作為硅表面的減反射膜，SiNx膜的折射率隨著x值的不同，可以從1.9變到2.3左右，這樣比較適合于在3.8的硅和1.0的空氣中進行可見光的減反射設計，是一種較為優(yōu)良的減反射膜。
另一方面，硅表面有很多懸掛鍵，對于N 型發(fā)射區(qū)的非平衡載流子具有很強的吸引力，使得少數(shù)載流子發(fā)生復合作用，從而減少電流。因此需要使用一些原子或分子將這些表面的懸掛鍵飽和。實驗發(fā)現(xiàn)，含氫的SiNx膜對于硅表面具有很強的鈍化作用，減少了表面不飽和的懸掛鍵，減少了表面能級。
綜合來看，SiNx膜被制備在硅的表面起到兩個最用，其一是減少表面對可見光的反射；其二，表面鈍化作用。
二 PECVD技術(shù)的分類
用來制備SiNx膜的方法有很多種，包括：化學氣相沉積法（CVD法）、等離子增強化學氣相沉積（PECVD法）、低壓化學氣相沉積法（LPCVD法）。在目前產(chǎn)業(yè)上常用的是PECVD法。
PECVD法按沉積腔室等離子源與樣品的關(guān)系上可以分成兩種類型：
如果按照PECVD系統(tǒng)所使用的頻率范圍，又可將其分成以下幾類：
■ 0 Hz：直流間接法——OTB公司
■ 40 KHz：Centrotherm公司管式直接法PECVD和Applied Material公司的磁控濺射系統(tǒng)
■ 250 kHz：島津公司的板式直接法系統(tǒng)
■ 440 kHz：Semco公司的板式直接法
■ 460 kHz：Centrotherm公司管式直接法
■ 13.6 MHz：Semco公司和MVSystem公司的板式直接法系統(tǒng)
■ 2450 MHz：Roth&Rau公司的板式間接法系統(tǒng)。
三 各種方法的優(yōu)缺點比較
各種方法都有其有缺點：從大的方面講，直接PECVD法對樣品表面有損傷，會增加表面少子的復合，但是也正是由于其對表面的轟擊作用，可以去除表面的一些自然氧化層，使得表面的雜質(zhì)原子得到抑制，另外直接法可以使得氫原子或氫離子更深入地進入到多晶硅晶界中，使得晶界鈍化更充分。
使用不同頻率的PECVD系統(tǒng)，也各有一定的優(yōu)缺點：
?。?）頻率越高均勻面積越小，越難于達到大面積均勻性。
（2）頻率越低對硅片表面的損傷越嚴重。
（3）頻率越低離子進入硅片越深，越有利于多晶硅晶界的鈍化。
為了降低晶體硅太陽電池的效率，通常需要減少太陽電池正表面的反射，還需要對晶體硅表面進行鈍化處理，以降低表面缺陷對于少數(shù)載流子的復合作用。
硅的折射率為3.8，如果直接將光滑的硅表面放置在折射率為1.0的空氣中，其對光的反射率可達到30%左右。人們使用表面的織構(gòu)化降低了一部分反射，但是還是很難將反射率降得很低，尤其是對多晶硅，使用各向同性的酸腐蝕液，如果腐蝕過深，會影響到PN結(jié)的漏電流，因此其對表面反射降低的效果不明顯。因此，考慮在硅表面與空氣之間插一層折射率適中的透光介質(zhì)膜，以降低表面的反射，在工業(yè)化應用中，SiNx膜被選擇作為硅表面的減反射膜，SiNx膜的折射率隨著x值的不同，可以從1.9變到2.3左右，這樣比較適合于在3.8的硅和1.0的空氣中進行可見光的減反射設計，是一種較為優(yōu)良的減反射膜。
另一方面，硅表面有很多懸掛鍵，對于N 型發(fā)射區(qū)的非平衡載流子具有很強的吸引力，使得少數(shù)載流子發(fā)生復合作用，從而減少電流。因此需要使用一些原子或分子將這些表面的懸掛鍵飽和。實驗發(fā)現(xiàn)，含氫的SiNx膜對于硅表面具有很強的鈍化作用，減少了表面不飽和的懸掛鍵，減少了表面能級。
綜合來看，SiNx膜被制備在硅的表面起到兩個最用，其一是減少表面對可見光的反射；其二，表面鈍化作用。
二 PECVD技術(shù)的分類
用來制備SiNx膜的方法有很多種，包括：化學氣相沉積法（CVD法）、等離子增強化學氣相沉積（PECVD法）、低壓化學氣相沉積法（LPCVD法）。在目前產(chǎn)業(yè)上常用的是PECVD法。
PECVD法按沉積腔室等離子源與樣品的關(guān)系上可以分成兩種類型：
如果按照PECVD系統(tǒng)所使用的頻率范圍，又可將其分成以下幾類：
■ 0 Hz：直流間接法——OTB公司
■ 40 KHz：Centrotherm公司管式直接法PECVD和Applied Material公司的磁控濺射系統(tǒng)
■ 250 kHz：島津公司的板式直接法系統(tǒng)
■ 440 kHz：Semco公司的板式直接法
■ 460 kHz：Centrotherm公司管式直接法
■ 13.6 MHz：Semco公司和MVSystem公司的板式直接法系統(tǒng)
■ 2450 MHz：Roth&Rau公司的板式間接法系統(tǒng)。
三 各種方法的優(yōu)缺點比較
各種方法都有其有缺點：從大的方面講，直接PECVD法對樣品表面有損傷，會增加表面少子的復合，但是也正是由于其對表面的轟擊作用，可以去除表面的一些自然氧化層，使得表面的雜質(zhì)原子得到抑制，另外直接法可以使得氫原子或氫離子更深入地進入到多晶硅晶界中，使得晶界鈍化更充分。
使用不同頻率的PECVD系統(tǒng)，也各有一定的優(yōu)缺點：
?。?）頻率越高均勻面積越小，越難于達到大面積均勻性。
（2）頻率越低對硅片表面的損傷越嚴重。
（3）頻率越低離子進入硅片越深，越有利于多晶硅晶界的鈍化。
