太陽能電池混合多層膜結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種太陽能電池混合多層膜結(jié)構(gòu),尤其是一種PECVD(等離子增強化學(xué) 氣相沉積)方式的鍛膜,屬于太陽能電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前在光伏電池制造的陽CVD工序中,均是采用SiH4(硅烷)與畑3(氨氣)進(jìn)行等 離子體化,在娃片表面生成SiNJ莫(氮化娃膜),來達(dá)到電池片減反和純化的目的。
[000引圖1為陽CVD的原理圖:在真空腔體Ia中通入工藝氣體2曰,利用高頻放電3曰,將 正負(fù)極板間的氣體進(jìn)行等離子體化5曰,并在娃片4a表面進(jìn)行反應(yīng)生成薄膜,其SiNJ莫工藝 過程的反應(yīng)方程式為:SiH4 +畑3"~水SiNx:H+肥。
[0004] 在確保SiNx沉積均勻的前提下,SiNX折射率的范圍約在2. 0-2. 3之間。在進(jìn)行 SiNJ咸反,增加光吸收中,無論做單層SiNy還是多層SiNy過程中,SiNy折射率調(diào)節(jié)的幅度還 是有所限制。結(jié)構(gòu)示例如圖2、圖3所示。圖2為單層SiNJ莫層結(jié)構(gòu),圖3為雙層SiNJ莫 層結(jié)構(gòu),圖2中6a為娃襯底,7a為SiNx膜層,8a為高折射率SiNJ莫層,9a為低折射率SiNX 膜層。
[0005] 膜的減反原理是指:減反膜利用光的干設(shè)原理。兩個振幅相同,波程相同的光波疊 加,結(jié)果光波的振幅加強。如果有兩個光波振幅相同,波程相差A(yù)/2,則運兩個光波疊加,結(jié) 果相互抵消了。減反膜就是利用了運個原理。在娃片的表面鍛上薄膜,使得在薄膜的前后 兩個表面產(chǎn)生的反射光相互干擾,從而抵消了反射光,達(dá)到減反射的效果。如圖4、圖5所 示,圖4為電池片表面減反膜的減反示意圖,圖4中n為減反膜,n。為空氣;圖5為電池片 與EVA和玻璃層壓后的減反示意圖,圖5中n為減反膜,ni為玻璃和EVA,n2為娃襯底。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種太陽能電池混合多層膜結(jié) 構(gòu),提升電池片鍛膜減反效果,增加光的吸收,提高電池片的短路電流,從而提高效率,并更 好的與組件EVA和玻璃進(jìn)行匹配。
[0007] 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案,所述太陽能電池混合多層膜結(jié)構(gòu),包括娃襯底,在娃 襯底上設(shè)置SiNJ莫層;其特征是:在所述SiNJl層上設(shè)有氧化娃或氮氧化娃膜層。所述氧 化娃為氧和娃形成的化合物統(tǒng)稱,而不是特指Si〇2;氮氧化娃也是指氮、氧、娃形成的化合 物統(tǒng)稱,而非特指SizNzO。
[0008] 在一個【具體實施方式】中,所述SiNJ莫層包括依次設(shè)置在娃襯底上的高折射率SiNy 膜層和低折射率SiNJ莫層。
[0009] 在一個【具體實施方式】中,所述SiNx膜層的折射率為2. 0~2. 3。
[0010] 在一個【具體實施方式】中,所述高折射率SiNJ莫層的折射率為2. 1~2. 3,低折射率 SiNJ莫層的折射率為2. 0~2. 1。
[0011] 在一個【具體實施方式】中,所述氧化娃或氮氧化娃膜層的折射率為1.6~2.0。
[0012] 本發(fā)明所述太陽能電池混合多層膜結(jié)構(gòu),經(jīng)過實驗和批量數(shù)據(jù)論證,比單純的 SiNJi到更好的減反效果,能顯著提升電池片效率。本發(fā)明能夠加強電池片減反效果,增加 光的吸收,提高電池片的短路電流,從而提高效率,并更好的與組件EVA和玻璃進(jìn)行匹配。
【附圖說明】
[001引 圖1為陽CVD的原理圖。
[0014] 圖2為單層SiNx膜層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖3為雙層SiNx膜層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖4為電池片表面減反膜的減反示意圖。
[0017] 圖5為電池片與EVA和玻璃層壓后的減反示意圖。
[0018] 圖6為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖7為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖8為本發(fā)明所述混合多層膜與現(xiàn)有氮化娃膜的反射率對比圖。
[0021] 圖9為本發(fā)明所述混合多層膜與現(xiàn)有的氮化娃膜的短路電流的對比圖。
[0022] 圖10為本發(fā)明所述混合多層膜與現(xiàn)有的氮化娃膜的效率對比圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0024] 實施例一: 如圖6所示,本發(fā)明所述太陽能電池混合多層膜結(jié)構(gòu),包括娃襯底1,在娃襯底1上設(shè) 置SiNJ莫層2,在SiNJ莫層2上采用陽CVD生長氧化娃或氮氧化娃膜層3 ;所述SiNJ莫層 2的折射率為2. 0~2. 3,氧化娃或氮氧化娃膜層3的折射率為1.6~2. 0。
[0025] 在SiNJl層2上再沉積一層氧化娃或氮氧化娃膜層3,可W拓寬其折射率范圍,形 成多層混合膜,在膜內(nèi)部形成多層的反射與折射,膜層之間進(jìn)行多次的光學(xué)減反,并拓展減 反的波長段,形成W達(dá)到更好的減反和與組件更優(yōu)的匹配目的。
[0026] 實施例二: 如圖7所示,本發(fā)明所述太陽能電池混合多層膜結(jié)構(gòu),包括娃襯底1,在娃襯底1上設(shè) 置高折射率SiNJ莫層2-1,在高折射率SiN,膜層2-1上設(shè)置低折射率SiN,膜層2-2,在低 折射率SiNJ莫層2-2上采用陽CVD生長氧化娃或氮氧化娃膜層3 ;所述高折射率SiNJ莫層 2-1的折射率為2. 1~2. 3,低折射率SiN,膜層2-2的折射率為2. 0~2. 1,氧化娃或氮氧 化娃膜層3的折射率為1.6~2.0。
[0027] 所述氧化娃或氮氧化娃膜層的工藝過程的反應(yīng)方程式為:SiH4+ 0 + (NHs) SiNx:H: (N) + &,其中,0代表含氧原子的氣體。
[0028] 經(jīng)過實驗和批量數(shù)據(jù)論證W上膜層結(jié)構(gòu),可W比單純的SiNJi到更好的減反效 果,能顯著提升電池片效率。本發(fā)明能夠達(dá)到的效果為:加強電池片減反效果,增加光的吸 收,提高電池片的短路電流,從而提高效率,并更好的與組件EVA和玻璃進(jìn)行匹配。
[0029] W156多晶例,比對本發(fā)明與現(xiàn)有的氮化娃膜的差別,具體如圖8~圖10所示。
[0030] 圖8為本發(fā)明所述混合多層膜與現(xiàn)有氮化娃膜的反射率對比圖,曲線8-1為本發(fā) 明的反射率曲線,曲線8-2為現(xiàn)有技術(shù)的反射率曲線。由圖8可W看出,通過反射率儀進(jìn)行 測試,本發(fā)明怕述的混合多層膜的反射率要優(yōu)于常規(guī)的氮化娃膜(注:反射率越低越好)。
[0031]圖9為本發(fā)明所述混合多層膜與現(xiàn)有的氮化娃膜的短路電流的對比圖。圖10為 本發(fā)明所述混合多層膜與現(xiàn)有的氮化娃膜的效率對比圖。圖9中柱形9-1代表現(xiàn)有的氮化 娃膜,柱形9-2代表本發(fā)明所述的混合多層膜。圖10中柱形10-1代表現(xiàn)有的氮化娃膜,柱 形10-2代表本發(fā)明所述的混合多層膜。本發(fā)明所述混合多層膜的短路電流為8. 596A,現(xiàn)有 的氮化娃膜的短路電流為8. 552A。圖10中本發(fā)明所述混合多層膜的效率為18. 02%,現(xiàn)有 的氮化娃膜的效率為17. 91%。由圖9、圖10的電性能(批量數(shù)據(jù))對比可W看出,本發(fā)明的 混合多層膜優(yōu)于常規(guī)的SiNJ莫。
【主權(quán)項】
1. 一種太陽能電池混合多層膜結(jié)構(gòu),包括硅襯底(1 ),在硅襯底(1)上設(shè)置SiNJ莫層 (2);其特征是:在所述SiNj莫層(2)上設(shè)有氧化硅或氮氧化硅膜層(3)。2. 如權(quán)利要求1所述的太陽能電池混合多層膜結(jié)構(gòu),其特征是:所述SiN』莫層(2)包 括依次設(shè)置在硅襯底(1)上的高折射率SiNj莫層(2-1)和低折射率SiNJ莫層(2-2)。3. 如權(quán)利要求1所述的太陽能電池混合多層膜結(jié)構(gòu),其特征是:所述SiNJ莫層(2)的 折射率為2.0~2. 3。4. 如權(quán)利要求2所述的太陽能電池混合多層膜結(jié)構(gòu),其特征是:所述高折射率SiN』莫 層(2-1)的折射率為2. 1~2. 3,低折射率SiNj莫層(2-2)的折射率為2. 0~2. 1。5. 如權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池混合多層膜結(jié)構(gòu),其特征是:所述氧化硅或氮 氧化硅膜層(3)的折射率為1. 6~2. 0。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種太陽能電池混合多層膜結(jié)構(gòu),包括硅襯底,在硅襯底上設(shè)置SiNx膜層;其特征是:在所述SiNx膜層上設(shè)有氧化硅或氮氧化硅膜層。所述SiNx膜層包括依次設(shè)置在硅襯底上的高折射率SiNx膜層和低折射率SiNx膜層。所述SiNx膜層的折射率為2.0~2.3。所述高折射率SiNx膜層的折射率為2.1~2.3,低折射率SiNx膜層的折射率為2.0~2.1。所述氧化硅或氮氧化硅膜層的折射率為1.6~2.0。本發(fā)明提升電池片鍍膜減反效果,增加光的吸收,提高電池片的短路電流,從而提高效率,并更好的與組件EVA和玻璃進(jìn)行匹配。
【IPC分類】H01L31/0216, H01L21/02
【公開號】CN105322031
【申請?zhí)枴緾N201510646643
【發(fā)明人】魯科, 喬琦, 陸紅艷, 黃海濤, 陳如龍, 王永謙
【申請人】無錫尚德太陽能電力有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年10月8日