CN106098861A - 一种太阳能电池返工片镀膜工艺 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能电池返工片镀膜工艺，采用双层膜工艺，第一层膜的折射率高于第二层膜的折射率，且第一层膜的厚度为25～40mm。本发明提供的工艺有效降低了重新制绒后所产生的电池外观不良比例。
Description
技术领域
本发明属于光伏技术领域，尤其涉及一种太阳能电池返工片镀膜工艺。
背景技术
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中，大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。为此，人们研制和开发了太阳能电池。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应。根据所用材料的不同可分为：硅太阳能电池；以无机盐如砷化镓III-V化合物、碲化镉、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；功能高分子材料制备的太阳能电池；纳米晶硅太阳能电池等。
考虑到半导体材料的禁带不能太宽、要有较高的光电转换效率、材料本身对环境不造成污染、材料便于工业化生产且材料性能稳定等方面，硅是最理想的太阳能电池材料，这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。
在晶体硅太阳电池的传统制备工艺的产业化生产中，时常在制程过程由于人员操作或设备异常等原因，导致产生脏片或者镀膜以及扩散不均匀，这些硅片为不良品，通常需要重新制绒进行返工处理。多晶硅片通常使用HF和HNO3混合酸刻蚀工艺，返工制绒后会导致多晶硅片的晶花差异变得更为明显，且易出现刻蚀暗纹。这些外观现象无法在后续常规工艺制程中完全消除，最终形成的外观不良电池片只能作为不合格品进行处理。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种太阳能电池返工片镀膜工艺。本发明提供的新型的镀膜工艺可以有效降低电池返工片外观不良的比例，降低返工多晶硅片二次制绒后所导致晶粒在视觉上的反差，同时对电池效率不会造成过大影响。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种太阳能电池返工片镀膜工艺，采用双层膜工艺，第一层膜的折射率高于第二层膜的折射率，且第一层膜的厚度为25～40mm，例如为27nm、32nm、35nm、37nm等。
本发明基于传统的双层膜工艺，第一层膜选用明显高于常规工艺薄膜及第二层膜的高折射率的薄膜，同时膜厚较厚，大于常规的第一层膜的厚度20～25mm，可以有效的限制晶粒视觉上的反差，提高了返工电池片外观良率；第二层膜选用低折射率的薄膜以降低第一层膜折射率过高导致薄膜光自吸收过强，从而降低电池电学性能的影响。本发明的双层膜的结构示意图如图1所示。
作为优选，所述第一层膜为SiNx薄膜。
作为优选，所述第二层膜为SiNx薄膜。
作为优选，所述第一层膜的折射率为2.2～2.5，例如为2.25、2.3、2.36、2.41、2.48等。上述折射率范围可以达到降低外观不良片比例的效果，又不太影响电池效率。
作为优选，所述第二层膜的折射率为2.0～2.1，例如为2.03、2.06、2.09等。
作为优选，所述第二层膜的厚度为40～60nm，例如为42nm、46nm、50nm、53nm、57nm等。
作为优选，镀第一层膜时的温度为400～450℃，例如为403℃、409℃、415℃、420℃、425℃、430℃、436℃、442℃、448℃等。
作为优选，镀第二层膜时的温度为400～450℃，例如为403℃、409℃、415℃、420℃、425℃、430℃、436℃、442℃、448℃等。
镀第一层膜时的温度与镀第二层膜时的温度可相同或不同。
作为优选，第一层膜的厚度为25～40nm，折射率为2.2～2.5，镀第一层膜时的温度为400～450℃；第二层膜的厚度为40～60nm，折射率为2.0～2.1，镀第二层膜时的温度为400～450℃。在上述条件下镀膜即可保证了电池效率，又可降低工片的外观不良片比例；如果不在上述范围内，则会严重影响电池的效率。
本发明通过在使用双层膜镀膜工艺的基础上，第一层膜采用折射率明显高于常规工艺的SiNx薄膜，同时膜厚较厚，由此降低晶花在视觉上的差异，提高了返工电池片外观良率。
附图说明
图1是双层膜的结构示意图；
图2是使用实施例1对制绒返工片进行镀膜实验后得到的半成品电池的图片；
图3是使用对比例1对制绒返工片进行镀膜实验后得到的半成品电池的图片。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
使用如下表1中工艺参数进行镀膜实验。
表1
| 沉积温度 | 膜厚 | 折射率 | |
| 第一层膜 | 450℃ | 40nm | 2.5 |
| 第二层膜 | 450℃ | 40nm | 2.0 |
实施例2
使用如下表2中工艺参数进行镀膜实验。
表2
| 沉积温度 | 膜厚 | 折射率 | |
| 第一层膜 | 400℃ | 25nm | 2.2 |
| 第二层膜 | 430℃ | 55nm | 2.1 |
实施例3
使用如下表3中工艺参数进行镀膜实验。
表3
| 沉积温度 | 膜厚 | 折射率 | |
| 第一层膜 | 440℃ | 30nm | 2.4 |
| 第二层膜 | 420℃ | 50nm | 2.05 |
对比例1
使用常规双层膜工艺进行对比，常规工艺如下表4所示。
表4
| 沉积温度 | 膜厚 | 折射率 | |
| 第一层膜 | 450℃ | 20nm | 2.1 |
| 第二层膜 | 450℃ | 60nm | 2.05 |
性能测试
分别使用实施例1-3和对比例1两种工艺对制绒返工片进行镀膜实验后得到的半成品电池。
图1是双层膜的结构示意图。
图2是使用实施例1对制绒返工片进行镀膜实验后得到的半成品电池的图片。
图3是使用对比例1对制绒返工片进行镀膜实验后得到的半成品电池的图片。
从图2和图3的对比可以看出，本发明所使用的镀膜工艺所得半成品电池具有较为优良的外观，对比例所得的半成品电池的外观则出现明显的晶花差异。可见本发明的工艺有效降低了制绒返工片重新制备成电池后的外观不良。
同时对由这两种工艺制得的电池的电学性能对比如下表5所示。
表5
从上表5中可以看出，本发明的工艺所得电池的电学性能与对比例的电池的电学性能相当。
由此可见，本发明所使用的镀膜工艺在有效降低了制绒返工片重新制备成电池后的外观不良的情况下，对于电池效率的影响也还在可接受范围内。
本发明并不仅限于实施例，其他本领域人员根据本发明所做的相关非本质改变，同样应是本发明所保护的范围。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种太阳能电池返工片镀膜工艺，采用双层膜工艺，第一层膜的折射率高于第二层膜的折射率，且第一层膜的厚度为25～40mm。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述第一层膜为SiNx薄膜。
3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，所述第二层膜为SiNx薄膜。
4.根据权利要求1-3任一项所述的工艺，其特征在于，所述第一层膜的折射率为2.2～2.5。
5.根据权利要求1-4任一项所述的工艺，其特征在于，所述第二层膜的折射率为2.0～2.1。
6.根据权利要求1-5任一项所述的工艺，其特征在于，所述第一层膜的厚度为25～40nm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的工艺，其特征在于，所述第二层膜的厚度为40～60nm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的工艺，其特征在于，镀第一层膜时的温度为400～450℃。
9.根据权利要求1-8任一项所述的工艺，其特征在于，镀第二层膜时的温度为400～450℃。
10.根据权利要求1-9任一项所述的工艺，其特征在于，第一层膜的厚度为25～40nm，折射率为2.2～2.5，镀第一层膜时的温度为400～450℃；第二层膜的厚度为40～60nm，折射率为2.0～2.1，镀第二层膜时的温度为400～450℃。
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