CN108511534A - 一种提升ｐｅｒｃ电池效率和良率的背面膜层结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提升PERC电池效率和良率的背面膜层结构，包括硅片，所述背面氧化铝钝化膜远离硅片一侧设置有背面氮化硅保护膜，所述背面氮化硅保护膜远离背面氧化铝钝化膜一侧设置有背面氧化铝保护膜；所述背面氧化铝保护膜厚度为2‑30nm，一种制备方法，用于制备提升PERC电池效率和良率的背面膜层结构，包括以下步骤：S1、制备氧化铝钝化膜；S2、制备氮化硅保护膜；S3、制备氧化铝保护膜。本发明通过在背面氮化硅保护膜外侧再镀上一层氧化铝，不但可以减弱氮化硅薄膜的副作用，使得电池转换效率得到提升，而且能够保护氮化硅薄膜不易被机械划伤，提升电池良品率，实用性强，非常值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及电池片背面膜层技术领域，具体为一种提升PERC电池效率和良率的背面膜层结构及其制备方法。
背景技术
P型PERC晶硅太阳能电池(包括双面电池)是在晶硅背面镀氧化铝钝化膜，氧化铝带负电性，对晶硅电池提供场钝化，可以让电池效率大幅提升，通常氧化铝薄膜的厚度在4-20nm，在氧化铝薄膜上面需再镀一层氮化硅用于保护氧化铝，同时氮化硅还有利于提升电池的内反射，降低电流损失。
现有技术中，申请号为“201610865158.4”的一种太阳能电池背钝化膜层结构，其主要改进之处在于，如说明书附图1所示，在太阳能电池衬底背表面依次形成有背面氧化铝钝化膜2、背面氮化硅保护膜3和第二层氮化硅保护膜5，形成多层背钝化膜叠层结构，可以提高太阳能电池的转换效率，但是该背面膜层结构，在使用过程中，仍然存在以下较为明显的缺陷：
1、氮化硅虽然可以提升电池的内反射、降低电流损失，但是氮化硅富含较多的H+离子，带正电性，会减弱氧化铝的钝化作用，不利于电池转换效率的进一步提升；
2、氮化硅膜层设置在最外侧，由于氮化硅膜层致密性较差，使得氮化硅薄膜在制程中容易被划伤，导致良品率下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提升PERC电池效率和良率的背面膜层结构及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种提升PERC电池效率和良率的背面膜层结构，包括硅片，所述硅片背面上设置有背面氧化铝钝化膜，所述背面氧化铝钝化膜远离硅片一侧设置有背面氮化硅保护膜，所述背面氮化硅保护膜远离背面氧化铝钝化膜一侧设置有背面氧化铝保护膜；
所述背面氧化铝保护膜厚度为2-30nm。
优选的，所述背面氧化铝钝化膜厚度为4-20nm，所述背面氮化硅保护膜厚度为80-120nm。
优选的，所述背面氧化铝保护膜厚度为4-10nm。
一种制备方法，用于制备提升PERC电池效率和良率的背面膜层结构，包括以下步骤：
S1、制备氧化铝钝化膜：在硅片的背面上镀上一层背面氧化铝钝化膜；
S2、制备氮化硅保护膜：在背面氧化铝钝化膜上镀上一层背面氮化硅保护膜；
S3、制备氧化铝保护膜：在背面氮化硅保护膜上镀上一层厚度为2-30nm的背面氧化铝保护膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过最外层的背面氮化硅保护膜，可以中和氮化硅中的部分H+，加强了PERC太阳能电池的背面钝化效果，转换效率得到提升；
2、本发明根据氧化铝致密性较好的优点，将背面氮化硅保护膜设置在最外层，镀在氮化硅之上可以有效保护氮化硅不被划伤，提升工业化生产中良品率，提高企业效益。
本发明通过在背面氮化硅保护膜外侧再镀上一层氧化铝，不但可以减弱氮化硅薄膜的副作用，使得电池转换效率得到提升，而且能够保护氮化硅薄膜不易被机械划伤，提升电池良品率，实用性强，非常值得推广。
附图说明
图1为现有技术中背面膜层结构示意图；
图2为本发明的背面膜层结构示意图；
图3为本发明的背面膜层结构制备流程示意图。
图中：1硅片、2背面氧化铝钝化膜、3背面氮化硅保护膜、4背面氧化铝保护膜、5第二层氮化硅保护膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
一种提升PERC电池效率和良率的背面膜层结构，包括硅片1，硅片1背面上设置有背面氧化铝钝化膜2，背面氧化铝钝化膜2厚度为15nm，背面氧化铝钝化膜2远离硅片1一侧设置有背面氮化硅保护膜3，背面氮化硅保护膜3厚度为100nm，背面氮化硅保护膜3远离背面氧化铝钝化膜2一侧设置有背面氧化铝保护膜4；
背面氧化铝保护膜4厚度为8nm。
一种制备方法，用于提升PERC电池效率和良率的背面膜层结构，包括以下步骤：
S1、制备氧化铝钝化膜：首先在硅片1的背面上镀上一层厚度为15nm的背面氧化铝钝化膜2；
S2、制备氮化硅保护膜：其次在背面氧化铝钝化膜2上镀上一层厚度为100nm的背面氮化硅保护膜3；
S3、制备氧化铝保护膜：最后在背面氮化硅保护膜3上镀上一层厚度为8nm的背面氧化铝保护膜4。
如说明书附图2所示，PERC晶硅太阳能电池的硅片1背面表面镀上一层背面氧化铝钝化膜2，氧化铝带负点性，可以对电池进行表面钝化和场钝化，从而电池转换效率相对于非PERC电池可提升0.8％-1.4％，由于背面氧化铝钝化膜2厚度较薄，厚度通常在4-20nm，所以需要在其表面镀上一层背面氮化硅保护膜3，厚度通常在80-120nm，进行保护，同时背面氮化硅保护膜3还有利于提升电池对光的吸收，从而有利于对电池转换效率的提升。
在背面氮化硅保护膜3上面再镀上一层背面氧化铝保护膜4，厚度控制在2-30nm，最佳厚度控制在4-10nm之间。
将说明书附图1中的现有技术的电池片和说明书附图2中的本发明的新型电池片进行对比，对比数据如下表1所示：
表1
| Item | Eta(％) | Uoc(V) | Isc(mA) | FF(％) |
| 现有结构 | 21.51 | 0.6703 | 9.774 | 80.23 |
| 本发明结构 | 21.66 | 0.6741 | 9.786 | 80.22 |
根据表1中的太阳能电池电性能的对比数据可得，具有本发明的背面膜层结构的电池转换效率能够提升0.15％，非常有效。
而且，由于氮化硅膜在制程中容易被机械划伤，导致外观或EL出现明显划痕，因此电池片的良品率会有所下降，但是本发明中在氮化硅上面再镀上一层氧化铝，可以有效的保护氮化硅膜，避免被机械划伤，大幅降低了电池片由于制程划伤导致的不良，电池良品率有所上升。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种提升PERC电池效率和良率的背面膜层结构，包括硅片(1)，所述硅片(1)背面上设置有背面氧化铝钝化膜(2)，所述背面氧化铝钝化膜(2)远离硅片(1)一侧设置有背面氮化硅保护膜(3)，其特征在于：所述背面氮化硅保护膜(3)远离背面氧化铝钝化膜(2)一侧设置有背面氧化铝保护膜(4)；
所述背面氧化铝保护膜(4)厚度为2-30nm。
2.根据权利要求1所述的一种提升PERC电池效率和良率的背面膜层结构，其特征在于：所述背面氧化铝钝化膜(2)厚度为4-20nm，所述背面氮化硅保护膜(3)厚度为80-120nm。
3.根据权利要求1所述的一种提升PERC电池效率和良率的背面膜层结构，其特征在于：所述背面氧化铝保护膜(4)厚度为4-10nm。
4.一种制备方法，用于制备权利要求1所述的提升PERC电池效率和良率的背面膜层结构，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备氧化铝钝化膜：在硅片(1)的背面上镀上一层背面氧化铝钝化膜(2)；
S2、制备氮化硅保护膜：在背面氧化铝钝化膜(2)上镀上一层背面氮化硅保护膜(3)；
S3、制备氧化铝保护膜：在背面氮化硅保护膜(3)上镀上一层厚度为2-30nm的背面氧化铝保护膜(4)。
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