CN112736144A - 太阳能电池以及制造用于太阳能电池的膜层结构的方法 - Google Patents
太阳能电池以及制造用于太阳能电池的膜层结构的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112736144A CN112736144A CN201910979704.0A CN201910979704A CN112736144A CN 112736144 A CN112736144 A CN 112736144A CN 201910979704 A CN201910979704 A CN 201910979704A CN 112736144 A CN112736144 A CN 112736144A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- solar cell
- silicon
- adjacent
- silicon substrate
- 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
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 131
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 62
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 59
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 47
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 24
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 37
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 37
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 235000013842 nitrous oxide Nutrition 0.000 claims description 9
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 15
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 239000010408 film Substances 0.000 description 41
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 8
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 229910017107 AlOx Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150097381 Mtor gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Images
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
-
- 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
- H01L31/04—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/068—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
- H01L31/0684—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells double emitter cells, e.g. bifacial 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
- H01L31/1868—Passivation
-
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
本公开涉及包括太阳能电池以及制造用于太阳能电池的膜层结构的方法。该太阳能电池包括膜层结构，该膜层结构包括硅基体、第一氧化铝层、第一氮化硅层以及第一二氧化硅层。该硅基体包括与该太阳能电池的正表面邻近的第一表面、和与该太阳能电池的背电场邻近的第二表面。该第一氧化铝层与该硅基体邻接，并且设置在该硅基体的该第二表面。该第一氮化硅层，设置在该第一氧化铝层的与该背电场邻近的一侧。该第一二氧化硅层，设置在该第一氧化铝层和该第一氮化硅层之间、或者设置在该第一氮化硅层的与该背电场邻近的一侧。根据本公开的实施例，太阳能电池的背面可以具有良好的抗电势诱导衰减性能。
Description
技术领域
本文的实施例涉及太阳能电池技术领域，具体是指一种包括抗电势诱导衰减的背面膜层结构的太阳能电池及其制备方法。
背景技术
电势诱导衰减又称PID(Potential Induced Degradation)是指在高温高湿和高电压的环境下，太阳能电池组件出现功率衰减的现象。发生PID的主要原因是在高温和高湿的环境会引起太阳能电池组件玻璃中的Na+离子迁移，并且EVA膜发生水解从而产生CH3COO－离子，在由于高电压在太阳能电池组件边框和电池片之间形成的局部电场的作用下，这些离子迁移到电池片的钝化层甚至发射区，引起电池片的钝化性能变差，最终引起整个组件的功率衰减。随着光伏电站规模越来越大，从千瓦级别提高至兆瓦级别，逆变器技术不断发展与改进，并网电压不断升高，在高系统电压下，PID现象会更加明显。
针对PID现象，通常通过在组件端改变接线方式或者在电池端增加钝化膜的致密性的方式来抑制衰减，其中电池端主要研究单面电池正面抗PID性能。随着双面电池的发展，双玻组件逐渐成为市场主流，背面抗PID性能已经逐渐成为大家所关心的重点之一。目前双面电池正面抗PID主要由使用臭氧或热氧制备方法在正面生长一层SiO2薄膜实现，但是双面电池背面主要由AlOx和SiNx组成，且SiNx膜较薄，容易在高压高温和高湿环境中发生PID现象。因此，需要对太阳能电池膜层进行优化，使其具有优异的抗氧化、抗水汽性能，使太阳能电池双面都具有优良的抗PID性能。
发明内容
因此，本文公开的实施例提供了一种包括膜层结构的太阳能电池及其制备方法，旨在至少能够克服现有技术中的太阳能电池的电势诱导衰减的问题。
在第一方面，本公开的实施例涉及一种包括膜层结构的太阳能电池。所述膜层结构包括：硅基体，包括与所述太阳能电池的正表面邻近的第一表面、和与所述太阳能电池的背电场邻近的第二表面；第一氧化铝层，与所述硅基体邻接，并且设置在所述硅基体的所述第二表面；第一氮化硅层，设置在所述第一氧化铝层的与所述背电场邻近的一侧；以及第一二氧化硅层，设置在所述第一氧化铝层和所述第一氮化硅层之间、或者设置在所述第一氮化硅层的与所述背电场邻近的一侧。
在一些实施例中，所述第一二氧化硅层的膜层厚度为13nm-39nm。
在一些实施例中，所述第一二氧化硅层的折射率为1.41-1.56。
在一些实施例中，所述膜层结构还包括：第二氧化铝层，与所述硅基体邻接，并且设置在所述硅基体的所述第一表面；第二氮化硅层，设置在所述第二氧化铝层的与所述正表面邻近的一侧；以及第二二氧化硅层，设置在所述第二氧化铝层和第二氮化硅层之间、或者设置在所述第二氮化硅层的与所述正表面邻近的一侧。
在一些实施例中，所述第二二氧化硅层的膜层厚度为13nm-39nm。
在一些实施例中，所述第二二氧化硅层的折射率为1.41-1.56。
在一些实施例中，所述太阳能电池还包括：另一二氧化硅层，与所述硅基体邻接，并且设置在所述硅基体的所述第一表面；另一氮化硅层，设置在所述另一二氧化硅层的邻近所述正表面的一侧。
在一些实施例中，所述太阳能电池还包括：正电极，从所述硅基体朝向所述太阳能电池的邻近所述正表面的第一侧延伸；以及背电极，从所述硅基体朝向所述太阳能电池的第二侧延伸，所述第二侧与所述第一侧相对。
在第二方面，本公开的实施例涉及一种制造用于太阳能电池的膜层结构的方法。所述膜层结构位于所述太阳能电池的背面，所述方法包括以下步骤：提供硅基体，所述硅基体包括与所述太阳能电池的正表面邻近的第一表面、和与所述太阳能电池的背电场邻近的第二表面；提供第一氧化铝层，所述第一氧化铝层与所述硅基体邻接，并且设置在所述硅基体的所述第二表面；提供第一氮化硅层，所述第一氮化硅层设置在所述第一氧化铝层的与所述背电场邻近的一侧；以及提供第一二氧化硅层，所述第一二氧化硅层设置在所述第一氧化铝层和所述第一氮化硅层之间、或者设置在所述第一氮化硅层的与所述背电场邻近的一侧。
在一些实施例中，设置所述第一二氧化硅层包括：通过等离子体增强化学气相沉积设备并且使用硅烷和笑气来沉积所述二氧化硅层。
在一些实施例中，沉积的温度为300℃-455℃，沉积的功率为3500W-9000W，沉积的压力为800mTor-1600mTor，沉积的占空比为5:50ms-5:170ms，沉积的时间为150s-425s，所述硅烷的流量为100sccm-800sccm，并且所述笑气的流量为2400sccm-8000sccm。
附图说明
通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，各要素并不按比例绘制，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：
图1图示了根据本公开的一个实施例的太阳能电池的示意性视图；
图2图示了根据本公开的另一个实施例的太阳能电池的示意性视图；
图3示出了根据本公开的实施例的膜层结构的一部分的示意性视图；
图4示出了根据本公开的实施例的膜层结构的一部分的另一示意性视图；
图5图示了根据本公开的再一个实施例的太阳能电池的示意性视图；并且
图6图示了根据本公开的又一个实施例的太阳能电池的示意性视图。
具体实施方式
现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本公开的原理。
如本文所使用的，术语“包括”及其变体将被解读为意指“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”将被解读为“至少基于部分”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同或相同的对象，其仅旨在起解释和说明的作用，并不旨在表示这些对象具有特定的次序。在下面可能包含其他明确的和隐含的定义。除非上下文另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。
如上所述，现有的太阳能电池1的电势诱导衰减的现象会导致该电池的功率衰减，这会极大地限制太阳能电池1的推广应用。因此，亟需一种有效的方式来减弱太阳能电池1的表面(特别是背面)的电势诱导衰减效应，从而提升太阳能电池1的性能。
如图1所示，根据本公开的实施例的太阳能电池1包括膜层结构2和背电场80。膜层结构2总体上包括硅基体10、第一氧化铝层20、第一氮化硅层40和第一二氧化硅层30。如图1所示，硅基体10包括第一表面和第二表面，其中该第一表面邻近太阳能电池1的正表面，而第二表面与太阳能电池1的背电场80邻近。第一氧化铝层20与硅基体10邻接并且设置在硅基体10的第二表面。第一氮化硅层40设置在第一氧化铝层20的与背电场80邻近的一侧。如图1所示，第一二氧化硅层30可以设置在第一氧化铝层20和第一氮化硅层40之间。如图2所示，第一二氧化硅层30也可以设置在第一氮化硅层40的与背电场80邻近的一侧。
根据上述实施例，由于设置了第一二氧化硅层30，可以提高膜层结构2的致密性，从而削弱了Na+的迁移。此外，由于SiO2具有优异的钝化作用，可以用来补偿氧化铝的场钝化效应的减弱的现象。通过设置第一氮化硅层40，SiNx可以对第一氧化铝层20提供保护。因此，根据本公开的实施例的太阳能电池1的离子迁移被抑制，由此太阳能电池1的抗电势诱导衰减的性能得以提升。
在一些实施例中，第一二氧化硅层30的膜层厚度可以为13nm-39nm。在这些实施例中，可以确保第一二氧化硅层30具有足够的抗电势诱导衰减效果，同时避免膜层厚度过大所导致的膜颜色发生变化。
在一些实施例中，第一二氧化硅层30的折射率可以为1.41-1.56。
图3示出了本发明的膜层结构2的一部分的示意性实施例。该膜层结构2包括依次贴附在硅基体10上的第一氧化铝层20和第一氮化硅层40。膜层结构2还包括第一二氧化硅层30，第一二氧化硅层30设置在第一氧化铝层20和第一氮化硅层40之间。
图4示出了本发明的膜层结构2的一部分的另一示意性实施例。该膜层结构2包括依次贴附在硅基体1上的第一氧化铝层20和第一氮化硅层40，背面膜层结构还包括第一二氧化硅层30，第一二氧化硅层30贴附在第一氮化硅层40上。
在一些实施例中，还可以将根据本公开的实施例的膜层结构2设置在电池的正面。如图5和图6所示，在一些实施例中，膜层结构2还可以包括第二氧化铝层120和第二氮化硅层140。第二氧化铝层120与硅基体10邻接，并且设置在硅基体10的第一表面。该第二氮化硅层140设置在第二氧化铝层120的与正表面邻近的一侧。
如图5所示，该膜层结构还可以包括第二二氧化硅层130，该第二二氧化硅层130设置在第二氧化铝层120和第二氮化硅层140之间。在另一实施例中，如图6所示，第二二氧化硅层130被设置在第二氮化硅层140的与正表面邻近的一侧。由此，可以提升太阳能电池1的正面的抗电势诱导衰减的效果。
在一些实施例中，第二二氧化硅层130的膜层厚度可以为13nm-39nm。以此方式，可以确保第二二氧化硅层130具有足够的抗电势诱导衰减效果，同时不会发生膜颜色的不期望的变化。
在一些实施例中，第二二氧化硅层130的折射率可以为1.41-1.56。
在一些实施例中，返回参考图1，太阳能电池1还可以包括另一二氧化硅层50和另一氮化硅层60。该另一二氧化硅层50与硅基体10邻接，并且设置在硅基体10的第一表面。该另一氮化硅层60设置在另一二氧化硅层50的邻近正表面的一侧。在一些实施例中，可以使用臭氧或热氧制备方法来获得另一二氧化硅层50。通过这种方式，可以有效地控制太阳能电池1的制造成本。
在一些实施例中，如图1所示，太阳能电池1还可以包括正电极70以及背电极90。该正电极70从硅基体10朝向太阳能电池1的邻近正表面的第一侧延伸，而背电极90从硅基体10朝向太阳能电池1的第二侧延伸，第二侧与第一侧相对。以此方式，可以经由电极提供金属化接触，从而确保太阳能电池1的正常工作。
根据本公开的实施例，可以使太阳能电池1表面(特别是背面)具有良好的抗电势诱导衰减的性能。
在第二方面，本公开的实施例涉及一种制造用于太阳能电池1的膜层结构2的方法，其中膜层结构2位于太阳能电池1的背面。该方法包括以下步骤：提供硅基体10，硅基体10包括与太阳能电池1的正表面邻近的第一表面、和与太阳能电池1的背电场80邻近的第二表面；提供第一氧化铝层20，第一氧化铝层20与硅基体10邻接，并且设置在硅基体10的第二表面；提供第一氮化硅层40，第一氮化硅层40设置在第一氧化铝层20的与背电场80邻近的一侧；以及提供第一二氧化硅层30，第一二氧化硅层30设置在第一氧化铝层20和第一氮化硅层40之间、或者设置在第一氮化硅层40的与背电场80邻近的一侧。
在一些实施例中，设置第一二氧化硅层30可以包括：通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备并且使用硅烷和笑气来沉积该第一二氧化硅层30。由于使用PECVD法制备的SiO2薄膜具有较低的界面态密度，因此，本公开的实施例相对于SiNx更低的介电常数，电绝缘性能好，这样有助于在高电压环境下保护AlOx钝化层。
在一些实施例中，沉积的温度可以为300℃-455℃。通过将温度设定在这一范围内，分子运动的热能被激发，从而可以确保膜层具有良好的均匀性。
在一些实施例中，沉积的功率可以为3500W-9000W。由此可以使得气体分子被充分打散，从而确保反应充分进行，这可以使膜层更加均匀。此外，上述沉积功率可以避免施加的电场过大所导致的破坏硅表面钝化的现象。
在一些实施例中，沉积的压力可以为800mTor-1600mTor。这样，一方面保证了在等离子体增强化学气相沉积设备内的充分的反应程度，以使得所得到的第一二氧化硅层30的膜层更加均匀。另一方面又可以防止由于沉积压力过高所导致的分子运动平均自由程过小的问题，避免了所得到的膜层过于疏松，由此改进太阳能电池的抗电势诱导衰减的性能。
在一些实施例中，沉积的占空比可以为5:50ms-5:170ms。以此方式，可以保障充足的通电时间来打散分子，从而避免均匀性不足所引起的缺陷。
在一些实施例中，沉积的时间可以为150s-425s。这样的设置可以使得所得到的膜层厚度符合客户的要求，由此也可以确保成品的膜层颜色是客户所期望的。
在一些实施例中，硅烷的流量可以为100sccm-800sccm，并且笑气的流量可以为2400sccm-8000sccm。以此方式，可以保障第一二氧化硅层30的合适致密性，由此避免膜层过于疏松所带来的不足，由此进一步提升太阳能电池的抗电势诱导衰减的效果。
应该理解的是，本文中的实施例仅仅是示意性的，这些实施例中的数值仅为了起到说明的作用，并非起限制作用。所有的数值都可以是除了这里列出的范围之外的其他数值，这可以根据具体的使用环境来调整，这样的实施例落入本公开的范围中。
在一些实施例中，第一二氧化硅层30或第二二氧化硅层130可以通过如下工艺制备：沉积温度330℃，沉积功率3500W，沉积压力800mTor，沉积占空比5:50ms，沉积时间150s，硅烷流量100sccm，笑气流量2400sccm；第一二氧化硅层30的膜层厚度为13nm，第一二氧化硅层30的折射率为1.45。
在一些实施例中，第一二氧化硅层30或第二二氧化硅层130可以通过如下工艺制备：沉积温度400℃，沉积功率4500W，沉积压力1000mTor，沉积占空比5:90ms，沉积时间255s，硅烷流量180sccm，笑气流量5500sccm；第一二氧化硅层30的膜层厚度为29nm，第一二氧化硅层30的折射率为1.41。
在一些实施例中，第一二氧化硅层30或第二二氧化硅层130可以通过如下工艺制备：沉积温度420℃，沉积功率6000W，沉积压力1300mTor，沉积占空比5:130ms，沉积时间300s，硅烷流量550sccm，笑气流量6500sccm；第一二氧化硅层30的膜层厚度为18nm，第一二氧化硅层30的折射率为1.51。
在一些实施例中，第一二氧化硅层30或第二二氧化硅层130可以通过如下工艺制备：沉积温度455℃，沉积功率9000W，沉积压力1600mTor，沉积占空比5:170ms，沉积时间425s，硅烷流量800sccm，笑气流量8000sccm；第一二氧化硅层30的膜层厚度为39nm，第一二氧化硅层30的折射率为1.56。
在一些实施例中，硅基体10可以是P型硅基体。
本发明的背面膜层结构2能够解决目前太阳能电池1的背面抗电势诱导衰减性能较差的问题，使太阳能电池1的背面保护膜具有更低的介电常数以及更高的电绝缘性能，有助于在高电压环境下保护AlOx钝化层的性能，从而达到优良的抗电势诱导衰减效果。
上文介绍了根据本公开的实施例的具有抗电势诱导衰减效果的太阳能电池1及其制备方法。清楚的是，这些实施例仅仅起说明作用，本发明的范围由随附的权利要求书所限定。在不偏离本公开的原理的前提下，可以对方法和产品中的某些要素进行组合，这样的组合也落入本发明的范围内。
虽然在本申请中权利要求书已针对特征的特定组合而制定，但是应当理解，本公开的范围还包括本文所公开的明确或隐含或对其任何概括的任何新颖特征或特征的任何新颖的组合，不论它是否涉及目前所要求保护的任何权利要求中的相同方案。
Claims (11)
1.一种包括膜层结构(2)的太阳能电池(1)，
所述膜层结构(2)包括：
硅基体(10)，包括与所述太阳能电池(1)的正表面邻近的第一表面、和与所述太阳能电池(1)的背电场(80)邻近的第二表面；
第一氧化铝层(20)，与所述硅基体(10)邻接，并且设置在所述硅基体(10)的所述第二表面；
第一氮化硅层(40)，设置在所述第一氧化铝层(20)的与所述背电场(80)邻近的一侧；以及
第一二氧化硅层(30)，设置在所述第一氧化铝层(20)和所述第一氮化硅层(40)之间、或者设置在所述第一氮化硅层(40)的与所述背电场(80)邻近的一侧。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池(1)，
其中所述第一二氧化硅层(30)的膜层厚度为13nm-39nm。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池(1)，
其中所述第一二氧化硅层(30)的折射率为1.41-1.56。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池(1)，
其中所述膜层结构(2)还包括：
第二氧化铝层(120)，与所述硅基体(10)邻接，并且设置在所述硅基体(10)的所述第一表面；
第二氮化硅层(140)，设置在所述第二氧化铝层(120)的与所述正表面邻近的一侧；以及
第二二氧化硅层(130)，设置在所述第二氧化铝层(120)和第二氮化硅层(140)之间、或者设置在所述第二氮化硅层(140)的与所述正表面邻近的一侧。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池(1)，
其中所述第二二氧化硅层(130)的膜层厚度为13nm-39nm。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池(1)，
其中所述第二二氧化硅层(130)的折射率为1.41-1.56。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池(1)，还包括：
另一二氧化硅层(50)，与所述硅基体(10)邻接，并且设置在所述硅基体(10)的所述第一表面；
另一氮化硅层(60)，设置在所述另一二氧化硅层(50)的邻近所述正表面的一侧。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的太阳能电池(1)，还包括：
正电极(70)，从所述硅基体(10)朝向所述太阳能电池(1)的邻近所述正表面的第一侧延伸；以及
背电极(90)，从所述硅基体(10)朝向所述太阳能电池(1)的第二侧延伸，所述第二侧与所述第一侧相对。
9.一种制备用于太阳能电池(1)的膜层结构(2)的方法，所述膜层结构(2)位于所述太阳能电池(1)的背面，所述方法包括以下步骤：
提供硅基体(10)，所述硅基体(10)包括与所述太阳能电池(1)的正表面邻近的第一表面、和与所述太阳能电池(1)的背电场(80)邻近的第二表面；
提供第一氧化铝层(20)，所述第一氧化铝层(20)与所述硅基体(10)邻接，并且设置在所述硅基体(10)的所述第二表面；
提供第一氮化硅层(40)，所述第一氮化硅层(40)设置在所述第一氧化铝层(20)的与所述背电场(80)邻近的一侧；以及
提供第一二氧化硅层(30)，所述第一二氧化硅层(30)设置在所述第一氧化铝层(20)和所述第一氮化硅层(40)之间、或者设置在所述第一氮化硅层(40)的与所述背电场(80)邻近的一侧。
10.根据权利要求9所述的方法，其中设置所述第一二氧化硅层(30)包括：通过等离子体增强化学气相沉积设备并且使用硅烷和笑气来沉积所述第一二氧化硅层(30)。
11.根据权利要求9所述的方法，
其中沉积的温度为300℃-455℃，沉积的功率为3500W-9000W，沉积的压力为800mTor-1600mTor，沉积的占空比为5:50ms-5:170ms，沉积的时间为150s-425s，所述硅烷的流量为100sccm-800sccm，并且所述笑气的流量为2400sccm-8000sccm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910979704.0A CN112736144A (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 太阳能电池以及制造用于太阳能电池的膜层结构的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910979704.0A CN112736144A (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 太阳能电池以及制造用于太阳能电池的膜层结构的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112736144A true CN112736144A (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=75589303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910979704.0A Pending CN112736144A (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 太阳能电池以及制造用于太阳能电池的膜层结构的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112736144A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102881754A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-01-16 | 奥特斯维能源（太仓）有限公司 | 一种氧化铝不鼓泡的背面点接触电池及其制备方法 |
| US20130186464A1 (en) * | 2012-01-03 | 2013-07-25 | Shuran Sheng | Buffer layer for improving the performance and stability of surface passivation of silicon solar cells |
| CN105845747A (zh) * | 2016-04-14 | 2016-08-10 | 董友强 | 一种太阳能电池结构 |
| CN107256894A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-10-17 | 广东爱康太阳能科技有限公司 | 管式perc单面太阳能电池及其制备方法和专用设备 |
| KR20180079986A (ko) * | 2017-01-03 | 2018-07-11 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 |
| CN109244182A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-18 | 江西展宇新能源股份有限公司 | 一种黑硅perc双面电池及其制作方法 |
| CN110112243A (zh) * | 2019-06-02 | 2019-08-09 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 太阳能电池的背面钝化结构及其制备方法 |
| CN110112242A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-09 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 一种太阳能电池及一种太阳能电池的制备方法 |
-
2019
- 2019-10-15 CN CN201910979704.0A patent/CN112736144A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130186464A1 (en) * | 2012-01-03 | 2013-07-25 | Shuran Sheng | Buffer layer for improving the performance and stability of surface passivation of silicon solar cells |
| CN104025304A (zh) * | 2012-01-03 | 2014-09-03 | 应用材料公司 | 用于提高si太阳能电池的表面钝化的性能和稳定性的缓冲层 |
| CN102881754A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-01-16 | 奥特斯维能源（太仓）有限公司 | 一种氧化铝不鼓泡的背面点接触电池及其制备方法 |
| CN105845747A (zh) * | 2016-04-14 | 2016-08-10 | 董友强 | 一种太阳能电池结构 |
| KR20180079986A (ko) * | 2017-01-03 | 2018-07-11 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 |
| CN107256894A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-10-17 | 广东爱康太阳能科技有限公司 | 管式perc单面太阳能电池及其制备方法和专用设备 |
| CN109244182A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-18 | 江西展宇新能源股份有限公司 | 一种黑硅perc双面电池及其制作方法 |
| CN110112242A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-09 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 一种太阳能电池及一种太阳能电池的制备方法 |
| CN110112243A (zh) * | 2019-06-02 | 2019-08-09 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 太阳能电池的背面钝化结构及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2070128B1 (en) | Method of manufacturing crystalline silicon solar cells with improved surface passivation | |
| JP2021190680A (ja) | 太陽電池 | |
| EP1458035A2 (en) | Solar cell module having a surface side covering material with a specific nonwoven glass fiber member | |
| KR101149308B1 (ko) | 태양전지용 다층박막 구조 | |
| JP6648986B2 (ja) | 太陽電池素子および太陽電池モジュール | |
| US8575472B2 (en) | Photoelectric conversion device and method for producing same | |
| JPWO2007074683A1 (ja) | 積層型光電変換装置 | |
| WO2014030765A1 (ja) | 太陽電池素子 | |
| KR20080050449A (ko) | 실리콘계 박막 광전 변환 장치, 및 그의 제조 방법 | |
| 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 | |
| CN110444634B (zh) | 一种p型单晶perc双面电池及其制作方法 | |
| WO2008093933A1 (en) | Semitransparent crystalline silicon thin film solar cell | |
| KR101165915B1 (ko) | 태양전지의 제조방법 | |
| CN108713255B (zh) | 太阳能电池元件 | |
| JP2009117463A (ja) | 薄膜光電変換装置 | |
| WO2005109526A1 (ja) | 薄膜光電変換装置 | |
| KR20090110029A (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| CN112736144A (zh) | 太阳能电池以及制造用于太阳能电池的膜层结构的方法 | |
| CN109041583B (zh) | 太阳能电池元件以及太阳能电池模块 | |
| JP2011077454A (ja) | 結晶シリコン系太陽電池とその製造方法 | |
| JP2006216624A (ja) | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 | |
| JP2014022428A (ja) | 太陽電池および太陽電池モジュール | |
| EP2752883B1 (en) | Thin film solar cell module and its production process | |
| JP2009111183A (ja) | 光電変換装置用透明導電膜、及びその製造方法 | |
| JP5763411B2 (ja) | 積層型光電変換装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |