本发明属于二维薄膜制备与其光伏应用，具体涉及一种法拉第静电屏蔽磁控溅射装置。
背景技术：
1、磁控溅射镀膜技术是一种常用的薄膜沉积技术。它通过在真空环境中使用磁场加速离子，使其撞击靶材并将靶材的原子或分子沉积到基材表面，形成薄膜层。这种技术在光伏电池中的应用可以用来改善电池的光吸收、电子传输性能或增加耐久性，从而提高光伏电池的效率和稳定性。
2、在光伏电池领域，磁控溅射镀膜技术是制备mos2薄膜的有效方法，但是在溅射过程中由于等离子体中高能粒子轰击会不可避免地在所制备薄膜中引入应力与大量的空位型缺陷。这些缺陷的形成的可以引起mos2的磁矩、能带结构和光学性质发生变化，对其电子、光电子性质产生不利影响，使电池效率降低；其次，二硫化钼薄膜中两种元素的物理性质差异比较大，所以制备全化学计量比的硫化钼薄膜比较困难，制备技术有限且重复度比较低，传统溅射法制备的硫化钼薄膜由于钼和硫的汽化热和饱和蒸汽压的巨大差距，成膜后多是贫硫富钼的状态，会影响硫化钼的电学与光学性质，进而影响其光伏应用。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种法拉第静电屏蔽磁控溅射装置，能够降低薄膜沉积过程的离子轰击效应，从而改善mos2薄膜特性并提升其硅基太阳电池的光伏性能。
2、本发明采取的技术方案具体如下：
3、一种法拉第静电屏蔽磁控溅射装置，包括磁控溅射设备、太阳电池及：
4、接地栅网电极，所述栅网电极安置在基片与靶材之间，并与基片电学接触，所述金属栅网孔径为2mm；
5、mos2薄膜，所述mos2薄膜在采用磁控溅射法制备的过程中引入静电屏蔽效应；
6、所述太阳电池结构从上至下依次为：正面ag金属栅指电极、正面ito层、正面mos2薄膜、正面siox钝化膜、p型硅基底、背面siox钝化膜、背面硼掺杂μc-siox:h层、背面ito层、背面ag金属电极。
7、采用静电屏蔽效应降低溅射法制备mos2薄膜过程的离子轰击损伤，其特征在于：溅射靶材采用99.99％的高纯mos2靶，溅射功率源采用13.56mhz射频源，溅射气体选用高纯ar与高纯h2，引入的接地栅网电极安装在磁控溅射设备中。
8、一种太阳电池的制备方法，所述方法包括以下步骤：
9、s1：选择厚度500μm，电阻率1～10ω·cm的p型双抛直拉低阻单晶硅作为衬底，采用10％的hf水溶液去除表面自然氧化层；
10、s2：用湿化学钝化法在硅表面形成钝化层；
11、在质量分数68％的浓硝酸溶液中高温110℃氧化10min的条件下形成1～1.5nm的siox钝化膜；
12、s3：在硅衬底的正面采用磁控溅射设备获得微结构有序和结晶质量良好的mos2薄膜，采用pecvd技术在硅衬底反面生长50nm硼掺杂μc-siox:h层作为背表面反射场以选择性传输电子；
13、s4：采用磁控溅射法在硅衬底双面分别溅射厚度为70nm的氧化铟锡ito薄膜，正面制备700nm银栅线且背面制备700nm全银电极。
14、所述太阳电池为硅基mos2异质结电池。
15、一种法拉第静电屏蔽磁控溅射装置的应用，用于在原有磁控溅射设备中引入法拉第笼，降低镀膜过程带电粒子对衬底表面的轰击。
16、磁控溅射设备中，在放电极板的阳极安装接地金属栅网，这样栅网与阳极组成一个类似金属壳体的结构，称之为“法拉第笼”，沉积衬底放置在其内部的阳极附近。溅射过程中，这个接地的金属法拉第笼可以产生静电屏蔽效应，使该区域内部的电位差为零、静电场为零，而分布在法拉第笼表面的电荷被传导至地面；这样溅射辉光中的带电粒子在进入法拉第笼内部时不会受到静电场作用而加速，有效降低了笼内衬底表面附近的离子轰击动能，削弱薄膜生长过程的轰击应力的作用，可改善由溅射轰击引起mos2薄膜内部空位型缺陷，提高硅基mos2异质结太阳电池的效率。
17、具体的：
18、磁控溅射过程中，在电场作用下电子与腔体中的ar原子碰撞，碰撞过后ar电离形成ar离子，电子携带大量高能ar离子轰击mos2靶，使成膜前驱体粒子脱离靶材。这些脱离靶的高能量粒子在向衬底方向运动的过程中，受到接地栅极的阻挡：通过栅极的粒子，所带电荷被导走，凭动能扩散至衬底基台并在衬底表面附着成膜，大大降低了对衬底表面的轰击作用；而部分附着在栅网上的前驱体粒子在合适的温度条件下会解吸附蒸发出来。相比于金属钼，硫的熔沸点较低且饱和蒸汽压较高，因此当环境温度与压强满足条件时，附着在接地栅网电极上的s成分将会优先地被选择性地蒸发出来，而留下难以蒸发的金属mo。栅极辅助磁控溅射制备方法，在减弱磁控溅射高能粒子轰击作用的同时，还实现了为初沉积mos2薄膜“二次补硫”的效果。
19、本发明取得的技术效果为：
20、本发明的一种法拉第静电屏蔽磁控溅射装置通过接地栅极来减少磁控溅射过程中的离子轰击而获得更高质量的mos2薄膜。例如，用以提升硅基mos2异质结太阳能电池的转换效率；不需要增加成本，在现有成熟工艺基础上增加接地金属网即可。
1.一种法拉第静电屏蔽磁控溅射装置，其特征在于：包括磁控溅射设备、太阳电池及接地金属栅网，所述栅网电极为金属银材质，所述栅网电极安置在基片与靶材之间且与靶材电学接触；
2.根据权利要求1所述的一种法拉第静电屏蔽磁控溅射装置，其特征在于：所述金属栅网孔径为2mm。
3.根据权利要求1所述的一种法拉第静电屏蔽磁控溅射装置，其特征在于：所述太阳电池为硅基mos2异质结电池。
4.一种太阳电池的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
5.一种法拉第静电屏蔽磁控溅射装置的应用，其特征在于：在原有磁控溅射设备中引入法拉第笼，降低溅射法镀膜过程中等离子体辉光放电中的带电粒子对沉积薄膜表面的轰击损伤。
