CN108155248A - 一种抗pid高效perl电池 - Google Patents
一种抗pid高效perl电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108155248A CN108155248A CN201611097930.9A CN201611097930A CN108155248A CN 108155248 A CN108155248 A CN 108155248A CN 201611097930 A CN201611097930 A CN 201611097930A CN 108155248 A CN108155248 A CN 108155248A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- pid
- positive electrode
- batteries
- layers
- 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
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims abstract description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 230000004807 localization Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/02168—Coatings 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
- H01L31/02366—Special surface textures of the substrate or of a layer on the substrate, e.g. textured ITO/glass substrate or superstrate, textured polymer layer on glass substrate
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种抗PID高效PERL电池，包括正电极和背电极，铝背场及P型硅衬底；所述的P型硅衬底一面为绒面结构，一面为平滑结构；其中所述绒面结构上依次沉积浓磷(N+)、淡磷(N)分区扩散层，氧化硅层，氮化硅与氧化硅组合减反射膜层,正电极；所述平滑面上依次沉积局部定域扩散P+层，氧化铝层，氮化硅层，背面AL电极；所述的正电极与背电极均通过开通孔与P+层和N+层相连；所述的正电极、背电极及背场均通过丝网印刷形成；所述的通孔均通过激光打孔或光刻形成。本发明的有益效果是：在硅片表面形成良好的抗PID减反射膜，提升开路电压与短路电流，提高光电转换效率，降低组件衰减率。
Description
技术领域
本发明涉及晶硅太阳能电池片制造领域，具体地涉及一种抗PID高效PERL电池。
背景技术
随着光伏发电在世界能源消耗中占有越来越重要的位置，发电系统也越来越庞大，一个发电系统中集成的光伏组件也越来越多。为了减少整个系统的成本，大多数电站的业主会选择最佳系统电压和采用更少的逆变器，但这样会使光伏组件长期暴露在高压下，同时长期受到恶劣环境影响会引起衰减，也就是现在光伏行业非常关注的电势诱导衰减（PID）现象。在高温、高湿和高压环境下，晶硅太阳能电池片和组件均易出现PID现象。对于晶硅太阳能电池片来说，在高温高湿的条件下，电池内部的金属离子更容易发生穿通，从而在电池表面形成复合中心，进而在高压状态下发生衰减。但现有的工艺制成的PERL（钝化发射极背部局域扩散）电池的PID现象严重，造成开路电压与短路电流明显降低，光电转换效率无法达到理想效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗PID高效PERL电池，达到提高开路电压和短路电流，提高光电转换效率及降低组件衰减率的目的。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术解决方案是：一种抗PID高效PERL电池，包括正电极和背电极，铝背场及P型硅衬底。
所述的P型硅衬底一面为绒面结构，一面为平滑结构；其中所述绒面结构上依次沉积浓磷(N+)、淡磷(N)分区扩散层，氧化硅层，氮化硅与氧化硅组合减反射膜层,正电极；所述平滑结构上依次沉积局部定域扩散P+层，氧化铝层，氮化硅层，背面AL电极。
进一步说明所述的浓磷(N+)、淡磷(N)分区扩散层通过硅片先进行浓磷扩散，再在电极位置喷涂掩膜层，刻蚀去掉非掩膜区，进行淡磷扩散，再清洗去掉掩膜层；
进一步说明所述的氮化硅与氧化硅组合减反射膜层为多层膜系统，所述的氮化硅膜折射率大于等于1.8小于等于2.4，并按从高到低依次镀膜；
进一步说明所述的SiO2膜在最外层，折射率为1.54±0.01；
进一步说明所述的多层膜总厚为80±10nm，层数大于等于3。
所述的正电极与背电极均通过开通孔与P+层和N+层相连。
所述的正电极、背电极及背场均通过丝网印刷形成。
所述的通孔均通过激光打孔或光刻形成。
综上所述，通过采用上述技术方案，本发明的有益效果是：在硅片表面形成良好的抗PID减反射膜，提升开路电压与短路电流，提高光电转换效率，降低组件衰减率。
附图说明
图1 本发明优选的一种抗PID高效PERL电池结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明的技术方案进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
在本实施例中，参照图1，一种抗PID高效PERL电池结构，包括正、背电极1、11 和铝背场10，还包括P 型硅片衬底6和在制绒面上依次用扩散形成浓磷5淡磷4分区扩散层厚度为80nm，用臭氧形成二氧化硅层3厚度为10nm，用PECVD形成氮化硅与氧化硅组合减反射膜层2，依次为超高折射率的氮化硅薄膜，膜厚为10nm，折射率为2.25；高折射率的氮化硅薄膜，膜厚为12nm，折射率为2.13；低折射率的氮化硅薄膜，膜厚为50nm，折射率为2.02；氧化硅薄膜，膜厚为7nm，折射率为1.54；P 型硅片衬底5的平滑面上依次背面局部掺杂层7，用ALD形成氧化铝层8厚度为30nm，用PECVD形成氮化硅层9厚度为200nm，用丝网印刷铝背场10厚度为150nm；背面局部掺杂层通过丝网印刷掺杂浆料形成，通孔通过光刻的方式形成。
本实施例中采用的对比实验为原工艺条件下制备的晶硅太阳能电池片及组件。
对采用原工艺和本发明提供的技术方案制备的晶硅太阳能电池片的电性能进行测试。表1为采用原工艺和本发明提供的技术方案制备的晶硅太阳能电池片的电性能测试结果。
通过对上述方案制备的电池片进行组件封装，在双85条件下，施加反向偏压1000V，96小时后进行抗PID实验测试。表2为采用原工艺和本发明提供的技术方案制备的电池片经组件封装后的抗PID实验结果。通过对表1提供的实验数据进行分析，其实验结果表明，采用本发明提供的技术方案制备晶硅太阳能电池片的短路电流提升了0.036，开路电压提升了0.002，光电转换效率提高了0.17%。通过对表2提供的实验数据进行分析，分别对三组组件进行抗PID测试，其实验结果表明，采用原工艺制备的组件的抗PID测试后的平均衰减率为2.707%，采用本发明提供的技术方案制备的组件的抗PID测试后的平均衰减率为0.703%，因此本发明提供的技术方案在抗PID效应方面具有显著效果。
表1采用原工艺和本发明提供的技术方案制备的晶硅太阳能电池片的电性能测试结果
表2采用原工艺和本发明提供的技术方案制备的电池片经组件封装后的抗PID实验结果
Claims (5)
1.一种抗PID高效PERL电池，包括正电极和背电极，铝背场及P型硅衬底，其特征在于：所述的P型硅衬底一面为绒面结构，一面为平滑结构；所述的正电极与背电极均通过开通孔与P+层和N+层相连；所述的正电极、背电极及背场均通过丝网印刷形成。
2.根据权利要求1所述的一种抗PID高效PERL电池，其特征在于：所述绒面结构上依次沉积浓磷(N+)淡磷(N)分区扩散层，氧化硅层，氮化硅与氧化硅组合减反射膜层，正电极。
3.根据权利要求1所述的一种抗PID高效PERL电池，其特征在于：所述平滑结构上依次沉积局部定域扩散P+层，氧化铝层，氮化硅层，背面AL电极。
4.根据权利要求2所述的一种抗PID高效PERL电池，其特征在于：所述的氮化硅与氧化硅组合减反射膜层为多层膜系统；所述的多层膜总厚为80±10nm，层数大于等于3。
5.根据权利要求4所述的一种抗PID高效PERL电池，其特征在于：所述的氮化硅膜折射率大于等于1.8小于等于2.4，并按从高到低依次镀膜；所述的SiO2薄膜在最外层，折射率为1.54±0.01。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611097930.9A CN108155248A (zh) | 2016-12-03 | 2016-12-03 | 一种抗pid高效perl电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611097930.9A CN108155248A (zh) | 2016-12-03 | 2016-12-03 | 一种抗pid高效perl电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108155248A true CN108155248A (zh) | 2018-06-12 |
Family
ID=62470179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611097930.9A Pending CN108155248A (zh) | 2016-12-03 | 2016-12-03 | 一种抗pid高效perl电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108155248A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109786477A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-21 | 江西展宇新能源股份有限公司 | 一种抗pid双面perc电池多层钝化膜和双面perc电池的制备方法 |
| CN110518084A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-29 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 一种镓局域掺杂的perc电池及其制备方法 |
-
2016
- 2016-12-03 CN CN201611097930.9A patent/CN108155248A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109786477A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-21 | 江西展宇新能源股份有限公司 | 一种抗pid双面perc电池多层钝化膜和双面perc电池的制备方法 |
| CN110518084A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-29 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 一种镓局域掺杂的perc电池及其制备方法 |
| CN110518084B (zh) * | 2019-08-06 | 2021-03-05 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 一种镓局域掺杂的perc电池及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2020363658B2 (en) | Efficient back passivation crystalline silicon solar cell and manufacturing method therefor | |
| CN107887453B (zh) | 一种双面氧化铝p型perc太阳能电池及制作方法 | |
| WO2016112757A1 (zh) | 一种n型双面电池及其制作方法 | |
| CN108231917B (zh) | 一种perc太阳能电池及其制备方法 | |
| TWI463682B (zh) | 異質接面太陽能電池 | |
| CN110854240A (zh) | Perc电池及其制备方法 | |
| JP2023159201A (ja) | 太陽電池及びその製造方法、太陽電池モジュール | |
| CN105185851A (zh) | 一种背面钝化太阳能电池及其制备方法 | |
| TW201515252A (zh) | 太陽能電池之製造方法 | |
| CN105810779A (zh) | 一种perc太阳能电池的制备方法 | |
| CN109509796A (zh) | 一种用于p型单晶perc电池的背面钝化膜及背面镀膜工艺 | |
| Huang et al. | 20.0% Efficiency Si nano/microstructures based solar cells with excellent broadband spectral response | |
| TW201528538A (zh) | 一種低成本、適合規模化量產的背接觸電池生產方法 | |
| CN104916710A (zh) | 一种高pid抗性的高效多晶多层钝化减反射膜结构 | |
| CN109244149A (zh) | 一种基于perc单晶电池pecvd背面膜层结构以及制备方法 | |
| CN105489709B (zh) | Perc太阳能电池及其制备方法 | |
| CN110444609B (zh) | 一种抗电势诱导衰减的背面膜层结构、制备方法、用途及太阳能电池 | |
| CN108155248A (zh) | 一种抗pid高效perl电池 | |
| WO2022156101A1 (zh) | 一种太阳能电池叠层钝化结构及其制备方法 | |
| CN104659150A (zh) | 一种晶体硅太阳电池多层减反射膜的制备方法 | |
| CN105470347A (zh) | 一种perc电池的制作方法 | |
| CN210956692U (zh) | Perc电池 | |
| Hsu et al. | High‐Efficiency 6′′ Multicrystalline Black Solar Cells Based on Metal‐Nanoparticle‐Assisted Chemical Etching | |
| CN109461783A (zh) | 一种双面晶硅太阳能电池及其制作方法 | |
| CN215771167U (zh) | 一种太阳能电池片及光伏组件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180612 |