專利名稱：能抗pid效應(yīng)的太陽(yáng)電池鈍化減反膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)電池鈍化減反膜，屬于太陽(yáng)能電池制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近來(lái)，由于PID效應(yīng)(potential induced degradation)而引發(fā)的光伏電池和組件的可靠性問(wèn)題得到日益重視。各公司都致力于開發(fā)PID-free (不受PID效應(yīng)影響的)的電池和光伏組件。PID效應(yīng)最早于2005年由Sunpower公司在n型電池中發(fā)現(xiàn)。組件長(zhǎng)期在高電壓作用下使得玻璃、封裝材料之間存在漏電流，大量的電荷聚集在電池片表面，使得電池表面的鈍化效果惡化，導(dǎo)致FF、Jsc, Voc降低，使組件功率急劇下降，組件性能低于設(shè) 計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于目前大規(guī)模生產(chǎn)的P型太陽(yáng)電池，當(dāng)組件在負(fù)偏壓下工作時(shí)，很大程度上將發(fā)生PID失效。對(duì)于PID效應(yīng)的相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，目前國(guó)際上還沒(méi)有正式規(guī)定。對(duì)于P型光伏組件，目前較通用的PID測(cè)試是在濕熱環(huán)境中對(duì)組件施加600-1000V的負(fù)電壓，環(huán)境溫度為60°C，濕度為85%，測(cè)試時(shí)間為96h。組件最終的最大輸出功率衰減比例不超過(guò)5%且滿足外觀要求才能判定為PID合格。傳統(tǒng)工藝的P型光伏組件基本都存在PID失效的問(wèn)題。為了有效地預(yù)防PID效應(yīng)，可以從電池、組件和系統(tǒng)三個(gè)方面來(lái)解決。從電池端來(lái)看,襯底材料的質(zhì)量和電阻率、發(fā)射極的方阻和減反膜的性能都對(duì)PID起著重要作用，其中減反膜是一個(gè)關(guān)鍵影響因素。目前通用的折射率為2. 0-2.1的SiNx減反膜不能滿足PID-free的要求，容易引起PID失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)電池鈍化減反膜。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的第一種技術(shù)方案是一種能抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)電池鈍化減反膜，
該鈍化減反膜的底層為鈍化減反層SiNx，折射率為2. 0-2. 1，厚度為70-80nm ；該鈍化減反膜的頂層為導(dǎo)電層非晶硅層，厚度為3-10nm。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的第二種技術(shù)方案是一種能抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)電池鈍化減反膜，
該鈍化減反膜的底層為鈍化層SiNx，折射率為2. 2-2. 3，厚度為9-1 Inm ;該鈍化減反膜的中間層為導(dǎo)電層非晶硅層，厚度為3-10nm ;該鈍化減反膜的頂層為減反層SiNx層，折射率為 2. 0-2. 1，厚度為 60-70nm。采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明在SiNx減反膜中引入非晶硅(a:Si)，由于非晶硅具有比SiNx優(yōu)越的導(dǎo)電性，可以有效的將外來(lái)電荷導(dǎo)走，防止電荷堆積而引起PID失效。通過(guò)對(duì)SiNx和非晶硅的折射率與厚度的匹配設(shè)計(jì)，可以得到優(yōu)化的電學(xué)性能，可從電池端有效地預(yù)防PID效應(yīng)。本發(fā)明的方法基于目前的傳統(tǒng)電池工藝，只改變減反膜的成分和厚度組合，能與目前的電池工藝兼容，易于實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明所述的鈍化減反膜，適用于傳統(tǒng)P型電池，以及除傳統(tǒng)工藝外的先進(jìn)電池工藝，比如背鈍化電池，EWT，MWT電池，N型IBC電池等。


圖1為本發(fā)明的第一種能抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)電池鈍化減反膜的結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖1中的太陽(yáng)電池鈍化減反膜使用在傳統(tǒng)P型太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)上的示意 圖3為本發(fā)明的第二種能抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)電池鈍化減反膜的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖3中的太陽(yáng)電池鈍化減反膜使用在傳統(tǒng)P型太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)上的示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例一
如圖1所示，一種能抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)電池鈍化減反膜，該鈍化減反膜的底層為鈍化減反層1，采用SiNx材料制成，折射率為2. 0-2. 1，厚度為70-80nm ；該鈍化減反膜的頂層為導(dǎo)電層2，即非晶娃層(a: Si )，厚度為3_10nm。該太陽(yáng)電池鈍化減反膜的制備方法包括如下步驟
a、將原始硅片進(jìn)行預(yù)處理，該預(yù)處理包括傳統(tǒng)電池工藝的前清洗、擴(kuò)散和后清洗工
藝;
b、用PECVD方法在擴(kuò)散面鍍減反膜，其底層為鈍化減反層SiNx，折射率為2.0-2. 1，厚度為70_80nm ;頂層為導(dǎo)電層非晶娃層，厚度為3_10nm ；
C、按照傳統(tǒng)電池工藝印刷背電極，鋁背場(chǎng)和前電極，并燒結(jié)形成良好的金屬接觸。圖2為這種結(jié)構(gòu)的鈍化減反膜使用在傳統(tǒng)P型太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)上的示意圖。實(shí)施例二
如圖3所示，一種能抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)電池鈍化減反膜，該鈍化減反膜的底層為鈍化層1，采用SiNx材料制成，折射率為2. 2-2. 3，厚度為9-1 Inm ;該鈍化減反膜的中間層為導(dǎo)電層2，即非晶硅層(a: Si)，厚度為3-10nm ;該鈍化減反膜的頂層為減反層3，采用SiNx材料制成，折射率為2. 0-2. 1，厚度為60-70nm。該太陽(yáng)電池鈍化減反膜的制備方法包括如下步驟
a、將原始硅片進(jìn)行預(yù)處理，該預(yù)處理包括傳統(tǒng)電池工藝的前清洗、擴(kuò)散和后清洗工
藝;
b、用PECVD方法在擴(kuò)散面鍍減反膜，其底層為鈍化層SiNx，折射率為2.2-2. 3，厚度為9-llnm;中間層為導(dǎo)電層非晶硅層，厚度為3-10nm ;頂層為減反層SiNx層，折射率為
2.0-2. 1，厚度為 60-70nm ；
C、按照傳統(tǒng)電池工藝印刷背電極，鋁背場(chǎng)和前電極，并燒結(jié)形成良好的金屬接觸。圖4為這種結(jié)構(gòu)的鈍化減反膜使用在傳統(tǒng)P型太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)上的示意圖。本發(fā)明的工作原理如下本發(fā)明在SiNx減反膜中引入非晶硅(a:Si)，由于非晶硅具有比SiNx優(yōu)越的導(dǎo)電性，可以有效的將外來(lái)電荷導(dǎo)走，防止電荷堆積而引起PID失效。通過(guò)對(duì)SiNx和非晶硅的折射率與厚度的匹配設(shè)計(jì)，可以得到優(yōu)化的電學(xué)性能，因此可從電池端有效地預(yù)防PID效應(yīng)。本發(fā)明的方法基于目前的傳統(tǒng)電池工藝，只改變減反膜的成分和厚度組合，能與目前的電池工藝兼容，易于實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所述的鈍化減反膜，適用于傳統(tǒng)P型電池，以及除傳統(tǒng)工藝外的先進(jìn)電池工藝，比如背鈍化電池，EWT，MWT電池，N型IBC電池等。
以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種能抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)電池鈍化減反膜，其特征在于a、該鈍化減反膜的底層為鈍化減反層SiNx，折射率為2.0-2. 1，厚度為70_80nm ；b、該鈍化減反膜的頂層為導(dǎo)電層非晶硅層，厚度為3-10nm。
2.一種能抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)電池鈍化減反膜，其特征在于a、該鈍化減反膜的底層為鈍化層SiNx，折射率為2.2-2. 3，厚度為9_llnm ；b、該鈍化減反膜的中間層為導(dǎo)電層非晶硅層，厚度為3-10nm；C、該鈍化減反膜的頂層為減反層SiNx層，折射率為2. 0-2. 1，厚度為60-70nm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)電池鈍化減反膜，有兩種結(jié)構(gòu)，第一種該鈍化減反膜的底層為鈍化減反層SiNx，折射率為2.0-2.1，厚度為70-80nm；該鈍化減反膜的頂層為導(dǎo)電層非晶硅層，厚度為3-10nm。第二種該鈍化減反膜的底層為鈍化層SiNx，折射率為2.2-2.3，厚度為9-11nm；b、該鈍化減反膜的中間層為導(dǎo)電層非晶硅層，厚度為3-10nm；該鈍化減反膜的頂層為減反層SiNx層，折射率為2.0-2.1，厚度為60-70nm。應(yīng)用本發(fā)明所述鈍化減反膜的太陽(yáng)電池，可從電池端有效地預(yù)防PID效應(yīng)，且本發(fā)明基于目前的傳統(tǒng)傳統(tǒng)電池工藝，只改變減反膜的成分和厚度組合，能與目前的電池工藝兼容，易于實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所述能抗PID效應(yīng)的鈍化減反膜，適用于傳統(tǒng)P型電池，也適用于高效背鈍化電池，EWT、MWT電池，N型IBC電池等。
文檔編號(hào)H01L31/0216GK103022160SQ201310008588
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者李中蘭, 楊陽(yáng), 威靈頓·皮埃爾J 申請(qǐng)人:常州天合光能有限公司