CN103928535A - 抗pid晶体硅电池及其制备方法 - Google Patents

抗pid晶体硅电池及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103928535A
CN103928535A CN201410171059.7A CN201410171059A CN103928535A CN 103928535 A CN103928535 A CN 103928535A CN 201410171059 A CN201410171059 A CN 201410171059A CN 103928535 A CN103928535 A CN 103928535A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon
layer
pid
silicon substrate
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410171059.7A
Other languages
English (en)
Inventor
陆俊宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongli Talesun Solar Co Ltd
Original Assignee
Zhongli Talesun Solar Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongli Talesun Solar Co Ltd filed Critical Zhongli Talesun Solar Co Ltd
Priority to CN201410171059.7A priority Critical patent/CN103928535A/zh
Publication of CN103928535A publication Critical patent/CN103928535A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0216Coatings
    • H01L31/02161Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/02168Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the solar cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明公开了一种抗PID晶体硅电池,包括依次覆盖于硅衬底上的二氧化硅层和氮化硅层减反层。一种抗PID晶体硅电池的制备方法,包括以下步骤:将硅衬底进行清洗、制绒、扩散、去磷硅玻璃及边缘刻蚀;通过臭氧发生装置在硅衬底表面生成臭氧,再将硅衬底置于紫外灯下照射,生长一层氧化硅;采用PECVD设备在氧化硅上生长一层氮化硅减反层,然后完成正反面电极印刷、烧结。本发明主要对电池的减反射层结构进行改进,在传统的单层或多层氮化硅与晶硅衬底之间采用紫外灯照射的方法制备一层致密的二氧化硅层,二氧化硅层可以阻挡正离子对PN结的侵蚀,从而减小PID效应的影响。

Description

抗PID晶体硅电池及其制备方法
 
技术领域
本发明涉及晶体硅太阳能电池生产领域,具体而言,涉及一种抗PID晶体硅电池及其制备方法。
背景技术
PID(电势诱发衰减)现象是指太阳能晶硅组件长期工作在湿热环境及高电压下,输出功率发生衰减的现象。一般认为玻璃中的钠离子在湿热环境下析出,通过在高电压下,晶体硅电池及封装材料对组件边框形成的回路,对电池PN结造成侵蚀,是造成PID现象的主要原因。近年来PID 已经成为国外买家投诉国内组件质量的重要因素之一,严重时候它可以引起一块组件功率衰减50%以上,影响整个电站的功率输出。
有关PID效应的测试方法国际上还没有统一的标准,目前通常的做法是在85%相对湿度和85℃温度下对组件加1000V的负偏压,持续96小时,测试前后组件功率的变化,功率衰减小于5%时一般认为组件具有良好的抗PID能力。
传统工艺的晶体硅组件都存在PID现象,主要与组件的封装材料与电池有较大关系,降低组件的PID现象主要从这两个方面考虑。本发明主要从电池方面进行研究。
电池端一般都通过提高氮化硅减反膜的致密度,即提高折射率的方法来来阻挡正离子对PN结的侵蚀,从而减小PID效应的影响,但是这种方法需要将氮化硅的折射率提高的2.2左右,这么高折射率的氮化硅消光系数会很高,氮化硅膜本身会吸收掉较多的光,入射到基底上的光减少,导致光生电流降低,从而导致电池效率的下降。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题,提供一种抗PID晶体硅电池及其制备方法,紫外光照射的方法在衬底表面生长氧化硅,使电池具有良好的抗PID效应的同时效率不会降低。
为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:
一种抗PID晶体硅电池,包括依次覆盖于硅衬底上的二氧化硅层和氮化硅层减反层。
优选的,所述二氧化硅层厚度为1-5nm。
优选的,所述氮化硅层减反层厚度为70-85nm。
一种抗PID晶体硅电池的制备方法,包括以下步骤:
步骤1)将硅衬底进行清洗、制绒、扩散、去磷硅玻璃及边缘刻蚀;
步骤2)通过臭氧发生装置在硅衬底表面生成臭氧,再将硅衬底置于紫外灯下照射;
步骤3)采用PECVD设备在氧化硅上生长一层氮化硅减反层,然后完成正反面电极印刷、烧结。
优选的,所述步骤2中将硅衬底置于紫外汞灯下连续照射10-40分钟。
优选的,所述步骤2中将硅衬底置于低压紫外汞灯下连续照射30分钟。
本发明的有益效果是:
1、本发明主要对电池的减反射层结构进行改进,在传统的单层或多层氮化硅与晶硅衬底之间采用紫外灯照射的方法制备一层致密的二氧化硅层,二氧化硅层可以阻挡正离子对PN结的侵蚀,从而减小PID效应的影响。
2、首先通过臭氧发生装置(紫外线照射,高压放电或电解的方法)在硅衬底表面生成臭氧(O3),然后利用紫外光线进行照射,紫外光的光能量能将O3分解成O2和活性氧(O),这个光敏氧化反应过程是连续进行的,在短波紫外光的持续照射下,活性氧原子会不断的生成。活性氧原子(O)有强烈的氧化作用,可以与衬底表面的硅反应生产一层致密的氧化硅。
3、本发明具有良好的抗PID效果,电池做成的组件在85℃,85%相对湿度,1000伏负压下96小时测试衰减小于3%,EL下未见发黑现象。
4、仅在常规的氮化硅下增加一层1-5nm厚度的氧化硅,其它工艺与传统工艺一致,不会造成电池效率的下降。
5、本发明与现有工艺兼容,方法简单,成本低廉。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为抗PID晶体硅电池剖视图。
图中标号说明:1、硅衬底,2、二氧化硅层,3、氮化硅层减反层。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本发明。
参照图1所示,一种抗PID晶体硅电池,包括依次覆盖于硅衬底1上的二氧化硅层2和氮化硅层减反层3。所述二氧化硅层2厚度为1-5nm。所述氮化硅层减反层3厚度为70-85nm。
一种抗PID晶体硅电池的制备方法,将硅衬底1进行清洗、制绒、扩散、去磷硅玻璃及边缘刻蚀的常规工艺步骤后,将硅衬底1置于低压紫外汞灯下连续照射30分钟。
低压紫外汞灯能同时发射两种不同波长的紫外光,将臭氧发生装置与紫外照射装置集成为一体,短波长紫外光的光能量能将空气中的氧气(O2)分解成臭氧(O3);而长波长的紫外光的光能量能将O3分解成O2和活性氧(O),在这两种短波紫外光的照射下,臭氧会不断的生成和分解,活性氧原子就会不断的生成,而且越来越多,活性氧原子(O)有强烈的氧化作用,可以与衬底表面的硅反应生产一层1-5nm的二氧化硅层2。
之后采用现有的PECVD设备在二氧化硅层2上生长一层70-85nm的氮化硅减反层3,然后完成正反面电极印刷、烧结的常规工艺步骤。
本发明主要对电池的减反射层结构进行改进,在传统的单层或多层氮化硅与晶硅衬底之间采用紫外灯照射的方法制备一层致密的二氧化硅层,二氧化硅层可以阻挡正离子对PN结的侵蚀,从而减小PID效应的影响。
本发明具有良好的抗PID效果,电池做成的组件在85℃,85%相对湿度,1000伏负压下96小时测试衰减小于3%,EL下未见发黑现象。
仅在常规的氮化硅下增加一层1-5nm厚度的氧化硅,其它工艺与传统工艺一致,不会造成电池效率的下降。
本发明与现有工艺兼容,方法简单,成本低廉。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抗PID晶体硅电池,其特征在于:包括依次覆盖于硅衬底(1)上的二氧化硅层(2)和氮化硅层减反层(3)。
2.根据权利要求1所述的抗PID晶体硅电池,其特征在于:所述二氧化硅层(2)厚度为1-5nm。
3.根据权利要求1所述的抗PID晶体硅电池,其特征在于:所述氮化硅层减反层(3)厚度为70-85nm。
4.一种抗PID晶体硅电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)将硅衬底进行清洗、制绒、扩散、去磷硅玻璃及边缘刻蚀;
步骤2)通过臭氧发生装置在硅衬底表面生成臭氧,再将硅衬底置于紫外灯下照射;
步骤3)采用PECVD设备在氧化硅上生长一层氮化硅减反层,然后完成正反面电极印刷、烧结。
5.根据权利要求4所述的抗PID晶体硅电池的制备方法,其特征在于:所述步骤2中将硅衬底置于紫外灯下连续照射10-40分钟。
6.根据权利要求5所述的抗PID晶体硅电池的制备方法,其特征在于:所述步骤2中将硅衬底置于低压紫外汞灯下连续照射30分钟。
CN201410171059.7A 2014-04-25 2014-04-25 抗pid晶体硅电池及其制备方法 Pending CN103928535A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410171059.7A CN103928535A (zh) 2014-04-25 2014-04-25 抗pid晶体硅电池及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410171059.7A CN103928535A (zh) 2014-04-25 2014-04-25 抗pid晶体硅电池及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103928535A true CN103928535A (zh) 2014-07-16

Family

ID=51146695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410171059.7A Pending CN103928535A (zh) 2014-04-25 2014-04-25 抗pid晶体硅电池及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103928535A (zh)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104183670A (zh) * 2014-09-05 2014-12-03 浙江晶科能源有限公司 一种太阳能电池钝化膜的制作方法
CN104241403A (zh) * 2014-09-01 2014-12-24 奥特斯维能源(太仓)有限公司 一种晶硅电池多层钝化减反膜及其制作方法
CN104393058A (zh) * 2014-10-30 2015-03-04 广东爱康太阳能科技有限公司 一种抗电势诱导衰减的太阳能电池及其制备方法
CN104409524A (zh) * 2014-10-31 2015-03-11 中节能太阳能科技股份有限公司 一种抗pid效应的电池片及其制备方法
CN104485386A (zh) * 2014-11-21 2015-04-01 广东爱康太阳能科技有限公司 一种多晶硅太阳能电池的制绒方法
CN104505427A (zh) * 2014-10-24 2015-04-08 横店集团东磁股份有限公司 改善晶体硅太阳能电池片lid和pid的方法及装置
CN104538500A (zh) * 2015-01-06 2015-04-22 横店集团东磁股份有限公司 用于晶体硅太阳能电池抗lid和pid的pecvd镀膜和烧结工艺
CN104752527A (zh) * 2015-03-19 2015-07-01 江苏顺风光电科技有限公司 一种高pid抗性单晶电池的钝化减反射膜及其制备工艺
CN104752526A (zh) * 2015-03-19 2015-07-01 江苏顺风光电科技有限公司 一种高pid抗性多晶电池的钝化减反射膜及其制备工艺
CN104762610A (zh) * 2015-01-16 2015-07-08 横店集团东磁股份有限公司 一种pecvd镀膜方法
CN104821345A (zh) * 2015-05-05 2015-08-05 广东爱康太阳能科技有限公司 一种抗电势诱导衰减太阳能电池的制备方法
CN105118898A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 中利腾晖光伏科技有限公司 一种硅片表面钝化方法及基于其的n型双面电池的制作方法
CN106328723A (zh) * 2016-11-04 2017-01-11 东莞南玻光伏科技有限公司 抗pid电池片的制备方法及光伏组件
CN106711256A (zh) * 2015-07-27 2017-05-24 东莞南玻光伏科技有限公司 双玻太阳能光伏组件及其制备方法
CN108417474A (zh) * 2018-01-24 2018-08-17 锦州华昌光伏科技有限公司 晶体硅热氧化工艺、系统及晶体硅太阳能电池热氧化工艺
CN110061073A (zh) * 2019-04-26 2019-07-26 江苏微导纳米装备科技有限公司 一种晶硅太阳能电池及其制备方法
CN112820791A (zh) * 2021-02-04 2021-05-18 深圳市新旗滨科技有限公司 抗pid效应的组件及其制备方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201655813U (zh) * 2010-04-20 2010-11-24 常州天合光能有限公司 晶体硅太阳能电池钝化膜
CN102888584A (zh) * 2012-09-17 2013-01-23 上海大学 一种基于金刚石薄膜上沉积CdTe薄膜的方法
CN103025518A (zh) * 2010-07-27 2013-04-03 柯尼卡美能达控股株式会社 气体阻隔性膜、气体阻隔性膜的制造方法及电子器件
CN103296143A (zh) * 2013-06-18 2013-09-11 常州时创能源科技有限公司 晶体硅太阳能电池表面钝化处理工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201655813U (zh) * 2010-04-20 2010-11-24 常州天合光能有限公司 晶体硅太阳能电池钝化膜
CN103025518A (zh) * 2010-07-27 2013-04-03 柯尼卡美能达控股株式会社 气体阻隔性膜、气体阻隔性膜的制造方法及电子器件
CN102888584A (zh) * 2012-09-17 2013-01-23 上海大学 一种基于金刚石薄膜上沉积CdTe薄膜的方法
CN103296143A (zh) * 2013-06-18 2013-09-11 常州时创能源科技有限公司 晶体硅太阳能电池表面钝化处理工艺

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104241403A (zh) * 2014-09-01 2014-12-24 奥特斯维能源(太仓)有限公司 一种晶硅电池多层钝化减反膜及其制作方法
CN104183670A (zh) * 2014-09-05 2014-12-03 浙江晶科能源有限公司 一种太阳能电池钝化膜的制作方法
CN104505427A (zh) * 2014-10-24 2015-04-08 横店集团东磁股份有限公司 改善晶体硅太阳能电池片lid和pid的方法及装置
CN104505427B (zh) * 2014-10-24 2016-07-13 横店集团东磁股份有限公司 改善晶体硅太阳能电池片lid和pid的方法及装置
CN104393058A (zh) * 2014-10-30 2015-03-04 广东爱康太阳能科技有限公司 一种抗电势诱导衰减的太阳能电池及其制备方法
CN104409524A (zh) * 2014-10-31 2015-03-11 中节能太阳能科技股份有限公司 一种抗pid效应的电池片及其制备方法
CN104485386A (zh) * 2014-11-21 2015-04-01 广东爱康太阳能科技有限公司 一种多晶硅太阳能电池的制绒方法
CN104538500A (zh) * 2015-01-06 2015-04-22 横店集团东磁股份有限公司 用于晶体硅太阳能电池抗lid和pid的pecvd镀膜和烧结工艺
CN104762610A (zh) * 2015-01-16 2015-07-08 横店集团东磁股份有限公司 一种pecvd镀膜方法
CN104752527B (zh) * 2015-03-19 2017-05-03 江苏顺风光电科技有限公司 一种高pid抗性单晶电池的钝化减反射膜及其制备工艺
CN104752526A (zh) * 2015-03-19 2015-07-01 江苏顺风光电科技有限公司 一种高pid抗性多晶电池的钝化减反射膜及其制备工艺
CN104752527A (zh) * 2015-03-19 2015-07-01 江苏顺风光电科技有限公司 一种高pid抗性单晶电池的钝化减反射膜及其制备工艺
CN104752526B (zh) * 2015-03-19 2017-05-03 江苏顺风光电科技有限公司 一种高pid抗性多晶电池的钝化减反射膜及其制备工艺
CN104821345A (zh) * 2015-05-05 2015-08-05 广东爱康太阳能科技有限公司 一种抗电势诱导衰减太阳能电池的制备方法
CN106711256A (zh) * 2015-07-27 2017-05-24 东莞南玻光伏科技有限公司 双玻太阳能光伏组件及其制备方法
CN105118898A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 中利腾晖光伏科技有限公司 一种硅片表面钝化方法及基于其的n型双面电池的制作方法
WO2017049801A1 (zh) * 2015-09-23 2017-03-30 苏州腾晖光伏技术有限公司 硅片表面钝化方法及n型双面电池的制作方法
CN106328723A (zh) * 2016-11-04 2017-01-11 东莞南玻光伏科技有限公司 抗pid电池片的制备方法及光伏组件
CN108417474A (zh) * 2018-01-24 2018-08-17 锦州华昌光伏科技有限公司 晶体硅热氧化工艺、系统及晶体硅太阳能电池热氧化工艺
CN108417474B (zh) * 2018-01-24 2021-12-21 锦州阳光能源有限公司 晶体硅热氧化工艺、系统及晶体硅太阳能电池热氧化工艺
CN110061073A (zh) * 2019-04-26 2019-07-26 江苏微导纳米装备科技有限公司 一种晶硅太阳能电池及其制备方法
CN112820791A (zh) * 2021-02-04 2021-05-18 深圳市新旗滨科技有限公司 抗pid效应的组件及其制备方法与应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103928535A (zh) 抗pid晶体硅电池及其制备方法
US8647895B1 (en) Process of manufacturing crystalline silicon solar cell
JP6025985B2 (ja) アンチpid効果を有する反射防止コーティングの製作方法
CN102157624B (zh) 一种硅太阳能电池及其制备方法
Sinha et al. UV‐induced degradation of high‐efficiency silicon PV modules with different cell architectures
CN101246924A (zh) 基板具有纹理表面的太阳能电池
CN105513956A (zh) 一种太阳电池的腐蚀切割方法及该方法生产的太阳电池
CN103981575B (zh) 一种单晶硅片的退火制绒方法
CN104051575A (zh) 一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺
TW201616662A (zh) 太陽能電池及其製造方法
CN104916710A (zh) 一种高pid抗性的高效多晶多层钝化减反射膜结构
CN108091704A (zh) 抗电势诱导衰减的光伏组件
JP2016503959A (ja) 太陽電池スライスの電極構造
CN107681020A (zh) 一种提高平面硅异质结太阳电池长波长光响应的方法
CN111733399A (zh) 一种晶体硅太阳能电池镀膜方法及镀膜设备
CN109065734A (zh) 一种抗辐照的钙钛矿太阳能电池
CN108010990A (zh) 一种晶体硅太阳能电池片的制作方法
EP2863442A1 (en) Module-level processing of silicon photovoltaic cells
CN102489468B (zh) 一种石墨材质基板表层氮化硅的清洗方法
CN103943718A (zh) 一种制备抗pid薄膜的方法
CN207852687U (zh) 抗电势诱导衰减的光伏组件
US20220102565A1 (en) Photovoltaic cell, manufacturing method thereof, and photovoltaic battery module
TW201340366A (zh) 最佳化太陽電池之製造方法
CN113594300A (zh) 一种透光发电玻璃的激光刻划方法
CN108963009B (zh) 太阳能电池的制备方法及太阳能电池组件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140716