CN113373426A - Perc太阳能电池的背膜结构、制备方法、太阳能电池及组件 - Google Patents
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Abstract
本发明适用太阳能电池技术领域，提供了一种PERC太阳能电池的背膜结构、制备方法、太阳能电池及组件，该PERC太阳能电池的背膜结构包括自硅片基底的背面从上至下依次形成的第一氮氧化硅层、氮化硅层、第二氮氧化硅层以及氧化硅层；氮化硅层由至少两层氮化硅膜组成，且各层氮化硅膜的折射率从上至下依次降低。本发明提供的一种PERC太阳能电池的背膜结构无需用到TMA材料进行制备，从而可以大大降低PERC太阳能电池生产成本；同时，利用氮化硅层的折射率从上至下呈现由高到低的变化，可充分提高PERC太阳能电池背面的光入射率，增加PERC太阳能电池背面的光吸收，从而提高PERC太阳能电池的转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种PERC太阳能电池的背膜结构、制备方法、太阳能电池及组件。
背景技术
随着太阳能电池技术的发展，太阳能电池的可靠性越受关注。PERC太阳能电池作为目前太阳能电池的主流产品，由于其背面钝化作用，可以大幅降低了太阳能电池的背面复合损失，提高太阳能电池开路电压，使太阳能电池效率显著提高。而太阳能电池提效降本是电池研发的主旋律，PERC太阳能电池的技术路线与传统产线相兼容，具有改造成本低，提效明显的优势，正逐渐成为太阳能电池的主流技术路线。PERC太阳能电池主要技术特点，是在传统电池的基础上，利用背面膜层对电池背面进行钝化处理，然后用激光技术进行开槽，并在槽线位置处印刷铝浆。
现有技术中，PERC太阳能电池的背面钝化膜主要结构是氧化铝膜和氮化硅层，PERC太阳能电池的背面钝化膜的制备时，通过在硅片基底表层利用TMA(三甲基铝)和笑气反应生成薄氧化铝膜，利用氧化铝膜所带的负电荷在背面形成场钝化层，再在氧化铝膜上生成一层厚的氮化硅层，在电池后续的高温烧结过程中释放出的H向硅片内部扩散并进一步对背场进行化学钝化。但是，氧化铝膜的制备需要用到TMA这种昂贵材料，这无疑增加了PERC太阳能电池的制作成本，会造成PERC太阳能电池生产成本高的问题。
发明内容
本发明提供一种PERC太阳能电池的背膜结构，旨在解决现有技术的PERC太阳能电池的背膜结构用到TMA进行制备，导致PERC太阳能电池生产成本高的问题。
本发明是这样实现的，提供一种PERC太阳能电池的背膜结构，包括自硅片基底的背面从上到下依次形成的第一氮氧化硅层、氮化硅层、第二氮氧化硅层以及氧化硅层；
所述氮化硅层由至少两层氮化硅膜组成，且各层所述氮化硅膜的折射率自从上至下依次降低。
优选的，所述第二氮氧化硅层的折射率大于所述氧化硅层的折射率，且所述第二氮氧化硅层的折射率小于所述第二氮氧化硅层相邻所述氮化硅膜的折射率。
优选的，所述第一氮氧化硅层的折射率为1.7～2.0；
各层所述氮化硅膜的折射率为2.0～2.4；
所述第二氮氧化硅层的折射率为1.7～2.0；
所述氧化硅层的折射率为1.4～1.6。
优选的，所述氮化硅层包括从上至下折射率依次降低的第一氮化硅膜、第二氮化硅膜、第三氮化硅膜；所述第一氮化硅膜的折射率为2.25～2.4；所述第二氮化硅膜的折射率为2.1～2.25；所述第三氮化硅膜的折射率为2.0～2.1。
优选的，所述第一氮化硅膜的厚度为5～20nm；所述第二氮化硅膜厚度为15～30nm；所述第三氮化硅膜厚度为15～50nm。
优选的，所述第一氮氧化硅层为1～2层，所述第一氮氧化硅层的总厚度为10nm～40nm；
所述第二氮氧化硅层为1～2层，所述第二氮氧化硅层的总厚度为10nm-50nm；
所述氧化硅层为1～2层，所述氧化硅层的总厚度为5nm-30nm。
本发明还提供一种PERC太阳能电池的背膜结构的制备方法，所述方法包括：
在硅片基底背面制备第一氮氧化硅层；
在所述第一氮氧化硅层之上依次制备折射率逐渐降低的至少两层氮化硅膜，以形成由至少两层所述氮化硅膜组成的氮化硅层；
在所述氮化硅层之上制备第二氮氧化硅层；
在所述第二氮氧化硅层之上制备氧化硅层。
优选的，所述在硅片基底背面沉积第一氮氧化硅层步骤之前包括：
通过PECVD设备将氨气和笑气电离，利用电离得到的H-和O2-对硅片基底背面进行吹扫处理。
优选的，所述通过PECVD设备将氨气和笑气电离，利用电离得到的H-和O2-对硅片基底背面进行吹扫处理的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，氨气流量2500-4000sccm，笑气流量2000-5000sccm，沉积压力900-1600mTor，射功率3800-5000W，沉积占空比2:30-2:60ms，射频放电120-250s，以利用电离得到的H-和O2-对硅片基底背面进行吹扫处理。
优选的，所述通过PECVD设备将氨气和笑气电离，利用电离得到的H-和O2-对硅片基底背面进行吹扫处理的步骤之后，且在硅片基底背面沉积第一氮氧化硅层的步骤之前，还包括：
通过PECVD设备将笑气电离，利用电离得到的O2-对硅片基底背面进行吹扫处理。
优选的，所述通过PECVD设备将笑气电离，利用电离得到的O2-对硅片基底的背面进行吹扫处理的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，笑气流量4000-7000sccm，沉积压力700-1400mTor，射功率3800-5000W，沉积占空比2:30-2:60ms，射频放电时间50-140s，以利用电离得到的O2-对硅片基底的背面进行吹扫处理。
优选的，所述在硅片背面沉积第一氮氧化硅层的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量200-600sccm，笑气流量4000-7000sccm，氨气流量2000-4000sccm，沉积压力900-1600mTor，射功率8000-13000W，沉积占空比5：140-5：50ms，射频放电时间80-270s，生成所述第一氮氧化硅层。
优选的，在所述第一氧化硅层之上依次制备折射率逐渐降低的至少两层氮化硅膜，以形成由至少两层所述氮化硅膜组成的氮化硅层的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量800-1300sccm，氨气流量2000-4000sccm，沉积压力1100-1700mTor，射功率10000-14000W，沉积占空比2：80-6:70ms，射频放电时间50-210s，生成第一氮化硅膜；
使用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量800-1300sccm，氨气流量4000-7000sccm，沉积压力1200-1800mTor，射功率10000-14000W，沉积占空比2：80-6:70ms，射频放电时间50-210s，生成第二氮化硅膜；
使用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量500-800sccm，氨气流量5000-9000sccm，沉积压力1300-1800mTor，射功率10000-14000W，沉积占空比2：80-6:70ms，射频放电时间150-310s，生成第三氮化硅膜。
优选的，在所述氮化硅层之上制备第二氮氧化硅层的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量300-800sccm，氨气流量300-800sccm，笑气流量3500-7000sccm，沉积压力1100-1700mTor，射功率11000-15000W，沉积占空比2：80-6:80ms，射频放电时间100-320s，生成所述第二氮氧化硅层。
优选的，在所述第二氮氧化硅层之上制备氧化硅层的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量100-800sccm，氨气流量45000-7000sccm，沉积压力800-1400mTor，射功率8000-13000W，沉积占空比2：80-6:70ms，射频放电时间60-800s，生成所述氧化硅层。
本发明还提供一种太阳能电池，包括硅片基底、及在所述硅片基底背面沉积上述的PERC太阳能电池的背膜结构。
本发明还提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件由上述的太阳能电池封装得到。
本发明提供的一种PERC太阳能电池的背膜结构由自硅片基底背面从上至下依次设置的第一氮氧化硅层、氮化硅层、第二氮氧化硅层以及氧化硅层，利用两层氮氧化硅层可以捕获氢的特性，防止氢从介质中逃逸，使氢在PERC太阳能电池后续高温烧结过程中可以扩散回到硅片基底里层再钝化，对PERC太阳能电池起到钝化作用，同时利用折射率从上至下依次降低的至少两层氮化硅层以及高化学稳定性的氧化硅层，可以进一步提升钝化效果；且由于该PERC太阳能电池的背膜结构无需用到TMA这种昂贵材料进行制备，从而可以大大降低PERC太阳能电池生产成本，使PERC太阳能电池生产成本低。同时，利用氮化硅层的折射率从上至下呈现由高到低的变化，可充分提高应用该PERC太阳能电池的背膜结构的双面PERC太阳能电池背面的光入射率，增加双面PERC太阳能电池的光吸收，从而提高PERC太阳能电池的转换效率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种PERC太阳能电池的背膜结构的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种PERC太阳能电池的背膜结构制备方法的流程图；
图3为本发明实施例三提供的一种PERC太阳能电池的背膜结构制备方法的流程图；
图4为本发明实施例四提供的一种PERC太阳能电池的背膜结构制备方法的流程图。
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以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种PERC太阳能电池的背膜结构通过设置自硅片基底背面从上至下依次设置的第一氮氧化硅层、氮化硅层、第二氮氧化硅层以及氧化硅层，利用两层氮氧化硅层可以捕获氢的特性，防止氢从介质中逃逸，使氢在PERC太阳能电池后续高温烧结过程中可以扩散回到硅片基底里层再钝化，对PERC太阳能电池起到钝化作用，同时利用折射率依次降低的至少两层氮化硅层以及高化学稳定性的氧化硅层，可以进一步提升钝化效果；且由于该PERC太阳能电池的背膜结构无需用到TMA这种昂贵材料进行制备，从而可以大大降低PERC太阳能电池生产成本，使PERC太阳能电池生产成本低。同时，利用氮化硅层的折射率从上至下呈现由高到低的变化，可充分提高PERC太阳能电池背面的光入射率，增加背面的光吸收，从而提高PERC太阳能电池的转换效率。
请参照图1，本发明实施例提供一种PERC太阳能电池的背膜结构，包括自硅片基底1从上至下依次形成的第一氮氧化硅层2、氮化硅层3、第二氮氧化硅层4以及氧化硅层5；
氮化硅层3由至少两层氮化硅膜组成，且各层氮化硅膜的折射率自从上至下依次降低。
本发明实施例中，硅片基底1由单晶硅片进行制绒、扩散、SE激光、刻蚀及退火处理后得到，具体处理过程包括：
对单晶硅片进行清洗和制绒，去除硅片表面的损伤层，同时在硅片正表面制成绒面；在单晶硅片表面淀积掺杂源并进行热扩散制备P-N结；使用激光辐照在扩散后的硅片上，形成局部重掺杂区域；对硅片依次进行刻蚀、清洗和背面抛光处理，然后将硅片进行退火处理，在硅片背面生成一层氧化硅薄膜，以得到硅片基底1。
本发明实施例中，PERC太阳能电池的背膜结构可以应用在单面PERC太阳能电池，也可以应用在双面PERC太阳能电池。
本发明实施例中，该PERC太阳能电池的背膜结构由自硅片基底1背面从上至下依次设置的第一氮氧化硅层2、氮化硅层3、第二氮氧化硅层4以及氧化硅层5，取代传统PERC太阳能电池由氧化铝层及氮化硅层组成的背膜结构，利用两层氮氧化硅层5可以捕获氢的特性，防止氢从介质中逃逸，使氢在PERC太阳能电池后续高温烧结过程中扩散回到硅片里层再钝化，对PERC太阳能电池起到钝化作用，同时利用折射率依次降低的至少两层氮化硅层3以及高化学稳性的氧化硅层5，可以进一步提升钝化效果。同时，由于氮氧化硅层5相比传统PERC太阳能电池背面的氧化铝层具有更好的可靠性，对硼穿透的阻挡能力更强，具有更好的电绝缘性能。
本发明实施例中，由于该PERC太阳能电池的背膜结构无需用到TMA(三甲基铝)这种昂贵材料进行制备，氮氧化硅层利用低成本的硅烷、笑气及氨气即可制得，从而可以大大降低PERC太阳能电池生产成本，使PERC太阳能电池生产成本低。同时，利用氮化硅层3的氮化硅膜的折射率自里层到外层呈现由高到低的变化，可充分提高PERC太阳能电池背面的光入射率，增加背面的光吸收，从而提高PERC太阳能电池的转换效率。
作为本发明的一个实施例，第二氮氧化硅层4的折射率大于氧化硅层5的折射率，且第二氮氧化硅层4的折射率小于第二氮氧化硅层4相邻氮化硅膜的折射率。
本实施例中，由于第二氮氧化硅层4的折射率大于氧化硅层5的折射率且小于第二氮氧化硅层4相邻氮化硅膜的折射率，使第二氮氧化硅层4的折射率位于氧化硅层5的折射率与相邻氮化硅膜的折射率之间，第二氮氧化硅层4在光线入射至氮化硅层3过程中起到过渡作用，实现氧化硅层5的折射率到氮化硅层3的折射率的渐变，这样可以增加长波光的响应，从而提升光的利用效率，使应用该PERC太阳能电池的背膜结构的PERC太阳能电池可以产生更多的电流。
作为本发明的一个实施例，第一氮氧化硅层2的折射率小于第一氮氧化硅层2相邻氮化硅膜的折射率，使实现最底层的氮化硅膜的折射率到硅片基底1的氧化硅薄膜的折射率渐变，以进一步提升光的利用效率。
作为本发明的一个实施例，第一氮氧化硅层2的折射率为1.7～2.0；各层氮化硅膜的折射率为2.0～2.4；第二氮氧化硅层4的折射率为1.7～2.0；氧化硅层5的折射率为1.4～1.6，使氧化硅层5的折射率小于第一氮氧化硅层2和第二氮氧化硅层4的折射率，氮化硅层3的折射率大于第一氮氧化硅层2及第二氮氧化硅层4的折射率，从而可以增加硅片基底1对太阳光的吸收和利用，提升PERC太阳能电池背面的转换效率。
本实施例中，第一氮氧化硅层2和第二氮氧化硅层4的折射率可以是1.7～2.0的任意值。优选的，第一氮氧化硅层2和第二氮氧化硅层4的折射率为1.8。
作为本发明的一个实施例，氮化硅层3包括从上至下折射率依次降低的第一氮化硅膜31、第二氮化硅膜32、第三氮化硅膜33；第一氮化硅膜31的折射率为2.25～2.4；第二氮化硅膜32的折射率为2.1～2.25；第三氮化硅膜33的折射率为2.0～2.1。其中，第一氮氧化硅层2的折射率小于第一氮化硅膜31的折射率，实现氮化硅层3的折射率到硅片基底1的氧化硅薄膜的折射率渐变。第二氮氧化硅层2的折射率小于第三氮化硅膜33的折射率，实现氧化硅层5的折射率到氮化硅层3的折射率渐变。
本实施例中，通过将氮化硅层3设置成三层氮化硅膜，便于加工；而且，三层氮化硅膜从上至下折射率依次降低，可以很好地增加长波光的响应，尤其是红外光波的响应，从而提升光的利用效率，使应用该PERC太阳能电池的背膜结构的PERC太阳能电池可以产生更多的电流。
作为本发明的一个实施例，第一氮化硅膜31的厚度为5～20nm；第二氮化硅膜32厚度为15～30nm；第三氮化硅膜33厚度为15～50nm。可以理解的，在本发明的其他实施例中，其各层氮化硅所包括氮化硅膜的数量、厚度及其折射率还可根据实际使用需要设置为其他，在此不做具体限定。
作为本发明的一个实施例，第一氮氧化硅层2为1～2层，第一氮氧化硅层2的总厚度为10nm～40nm；第二氮氧化硅层4为1～2层，第二氮氧化硅层4的总厚度10nm-50nm；氧化硅层5为1～2层，氧化硅层5的总厚度为5nm-30nm。在本发明的其他实施例中，第一氮氧化硅层2、第二氮氧化硅层4及氧化硅层5的层数、厚度还可根据实际使用需要设置为其他。图1中示出的第一氮氧化硅层2为1层，第二氮氧化硅层4为1层，氧化硅层5为1层。
本发明实施例中，在PERC太阳能电池的背膜结构制备之后，利用激光对PERC太阳能电池的背膜结构开槽，再进行丝网印刷背银、铝线6及正面电极，然后进行烧结、光电注入及分档测试，得到PERC太阳能电池成品。
本发明实施例提供的一种PERC太阳能电池的背膜结构通过设置自硅片基底1的背面从上至下依次设置的第一氮氧化硅层、氮化硅层、第二氮氧化硅层以及氧化硅层，利用两层氮氧化硅层可以捕获氢的特性，防止氢从介质中逃逸，使氢在PERC太阳能电池后续高温烧结过程中扩散回到硅片里层再钝化，对PERC太阳能电池起到钝化作用，同时利用折射率依次降低的至少两层氮化硅层以及高化学稳性的氧化硅层，可以进一步提升钝化效果，且由于该PERC太阳能电池的背膜结构无需用到TMA这种昂贵材料进行制备，从而可以大大降低PERC太阳能电池生产成本，使PERC太阳能电池生产成本低。同时，利用氮化硅层的折射率自底层到上层呈现由高到低的变化，可充分提高PERC太阳能电池背面的光入射率，增加背面的光吸收，从而提高PERC太阳能电池的转换效率。
实施例二
请参照图2，本发明还提供一种PERC太阳能电池的背膜结构的制备方法，该PERC太阳能电池的背膜结构的制备方法用于制备实施例一的PERC太阳能电池的背膜结构，该方法包括：
步骤S20，在硅片基底1背面制备第一氮氧化硅层2；
本发明实施例中，该硅片基底1由单晶硅片进行制绒、扩散、SE激光、刻蚀及退火处理后得到，具体处理过程包括：
对单晶硅片进行清洗和制绒，去除硅片表面的损伤层，同时在硅片正表面制成绒面；在单晶硅片表面淀积掺杂源并进行热扩散制备P-N结区；使用激光辐照在扩散后的硅片上，形成局部重掺杂区域；对硅片依次进行刻蚀、清洗和背面抛光处理，然后将硅片进行退火处理，在硅片背面生成一层氧化硅薄膜，以得到硅片基底1。
本步骤中，硅片基底1置于管式PECVD设备中，以进行第一氮氧化硅层2的制备。在硅片基底1背面制备第一氮氧化硅层2的步骤具体包括：
利用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量200-600sccm，笑气流量4000-7000sccm，氨气流量2000-4000sccm，沉积压力900-1600mTor，射功率8000-13000W，沉积占空比5：140-5：50ms，射频放电时间80-270s，生成第一氮氧化硅层2。
步骤S30，在第一氮氧化硅层2之上依次制备折射率逐渐降低的至少两层氮化硅膜，以形成由至少两层氮化硅膜组成的氮化硅层3；
本发明实施例中，氮化硅层3由三层氮化硅膜组成；在第一氧化硅层5之上依次制备折射率逐渐降低的至少两层氮化硅膜，以形成由至少两层氮化硅膜组成的氮化硅层3的步骤具体包括：
利用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量800-1300sccm，氨气流量2000-4000sccm，沉积压力1100-1700mTor，射功率10000-14000W，沉积占空比2：80-6:70ms，射频放电时间50-210s，生成第一氮化硅膜31；
利用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量800-1300sccm，氨气流量4000-7000sccm，沉积压力1200-1800mTor，射功率10000-14000W，沉积占空比2：80-6:70ms，射频放电时间50-210s，生成第二氮化硅膜32；
利用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量500-800sccm，氨气流量5000-9000sccm，沉积压力1300-1800mTor，射功率10000-14000W，沉积占空比2：80-6:70ms，射频放电时间150-310s，生成第三氮化硅膜33。
本实施例中，通过上述制得的第一氮化硅膜31的折射率为2.25～2.4，第二氮化硅膜32的折射率为2.1～2.25，第三氮化硅膜33的折射率为2.0～2.1。
步骤S40，在氮化硅层3之上制备第二氮氧化硅层4；
本步骤中，在氮化硅层3之上制备第二氮氧化硅层4的步骤具体包括：
利用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量300-800sccm，氨气流量300-800sccm，笑气流量3500-7000sccm，沉积压力1100-1700mTor，射功率11000-15000W，沉积占空比2：80-6:80ms，射频放电时间100-320s，生成第二氮氧化硅层4。
步骤S50，在第二氮氧化硅层4之上制备氧化硅层5。
本步骤中，在第二氮氧化硅层4之上制备氧化硅层5的步骤具体包括：
利用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量100-800sccm，氨气流量45000-7000sccm，沉积压力800-1400mTor，射功率8000-13000W，沉积占空比2：80-6:70ms，射频放电时间60-800s，生成氧化硅层5。
本发明实施例中，在实际应用时，PERC太阳能电池在完成PERC太阳能电池的背膜结构制备之后，利用激光进行背膜结构开槽，再进行丝网印刷背银、铝线6及正面电极，然后进行烧结、光电注入及分档测试，得到PERC太阳能电池成品。
本发明实施例提供的一种PERC太阳能电池的背膜结构制备方法通过在硅片基底的背面制备第一氮氧化硅层，在第一氮氧化硅层之上依次制备折射率逐渐降低的至少两层氮化硅膜，以形成由至少两层氮化硅膜组成的氮化硅层，在氮化硅层之上制备第二氮氧化硅层，并在第二氮氧化硅层之上制备氧化硅层，利用第一氮氧化硅层、氮化硅层、第二氮氧化硅层以及氧化硅层组成的复合膜层取代传统PERC太阳能电池由氧化铝层及氮化硅层组成的背膜结构对PERC太阳能电池起到钝化作用，由于该PERC太阳能电池的背膜结构无需用到TMA这种昂贵材料进行制备，而氮氧化硅层利用低成本的硅烷、笑气及氨气即可制得，从而可以大大降低PERC太阳能电池生产成本，使PERC太阳能电池生产成本低。同时，该方法制得的氮化硅层的折射率自底层到上层呈现由高到低的变化，可充分提高PERC太阳能电池背面的光入射率，增加背面的光吸收，从而提高PERC太阳能电池的转换效率。
实施例三
请参照图3，在实施例二的基础上，在硅片背面沉积第一氮氧化硅层步骤之前还包括：
步骤S10，通过PECVD设备将氨气和笑气电离，利用电离得到的H-和O2-对硅片基底1的背面进行吹扫处理。
本步骤中，通过PECVD设备将氨气和笑气电离，利用电离得到的H-和O2-对硅片基底1的背面进行吹扫处理的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，氨气流量2500-4000sccm，笑气流量2000-5000sccm，沉积压力900-1600mTor，射功率3800-5000W，沉积占空比2:30-2:60ms，射频放电120-250s，以利用电离得到的H-和O2-对硅片基底背面进行吹扫处理。
本实施例中，在利用PECVD设备制备沉积第一氮氧化硅层2之前，先通过PECVD设备射频放电，将氨气和笑气电离，氨气和笑气电离得到的H-和O2-对硅片基底背面进行吹扫，实现硅片基底预处理，以钝化硅片基底背面的表层悬挂键，从而进一步提升电池背面钝化效果。
实施例四
请参照图4，在实施例三的基础上，通过PECVD设备将氨气和笑气电离，利用电离得到的H-和O2-对硅片基底1的背面进行吹扫处理的步骤之后，在硅片基底1的背面制备第一氮氧化硅层2的步骤之前，还包括：
步骤S15，通过PECVD设备将笑气电离，利用电离得到的O2-对硅片基底1的背面进行吹扫处理。
本实施例中，通过PECVD设备将笑气电离，利用笑气电离得到的O2-对硅片基底1的背面进一步进行吹扫处理，可以饱和步骤S10中产生的H+或H3O+，可以形成中性或负电场，利于后续第一氮氧化硅层2的沉积。
作为本发明的一个实施例，利用O2-对硅片背面进行吹扫处理具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，笑气流量4000-7000sccm，沉积压力700-1400mTor，射功率3800-5000W，沉积占空比2:30-2:60ms，射频放电时间50-140s，以利用电离得到的O2-对硅片基底1的背面进行吹扫处理。
实施例五
本发明还提供一种太阳能电池，包括硅片基底、及在硅片基底背面沉积的实施例一的PERC太阳能电池的背膜结构。其中，太阳能电池可以是单面PERC太阳能电池或双面PERC太阳能电池。
本实施例提供了太阳能电池通过设置上述PERC太阳能电池的背膜结构，利用第一氮氧化硅层、氮化硅层、第二氮氧化硅层以及氧化硅层组成的背膜结构取代传统的传统PERC太阳能电池由氧化铝层及氮化硅层组成的背膜结构，利用两层氮氧化硅层可以捕获氢的特性，防止氢从介质中逃逸，使氢在PERC太阳能电池后续高温烧结过程中扩散回到硅片里层再钝化，对PERC太阳能电池起到钝化作用，同时利用折射率依次降低的至少两层氮化硅层以及高化学稳性的氧化硅层，可以进一步提升钝化效果，且由于该PERC太阳能电池的背膜结构无需用到TMA这种昂贵材料进行制备，从而可以大大降低PERC太阳能电池生产成本，使PERC太阳能电池生产成本低。同时，利用氮化硅层的折射率自底层到上层呈现由高到低的变化，可充分提高PERC太阳能电池背面的光入射率，增加背面的光吸收，从而提高PERC太阳能电池的转换效率。
实施例六
本发明还提供一种太阳能电池组件，太阳能电池组件实施例五的太阳能电池分别进行封装得到。
本实施例提供的太阳能电池组件通过由上述太阳能电池制作得到，由于该太阳能电池制备无需用到TMA这种昂贵材料，从而可以大大降低PERC太阳能电池生产成本，使PERC太阳能电池生产成本低，进而降低太阳能电池组件的加工成本；同时，利用该PERC太阳能电池背面可以增加光入射率，增加了背面的光吸收，使由该PERC太阳能电池组成的太阳能电池组件具有更高的转换效率。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种PERC太阳能电池的背膜结构，包括自硅片基底的背面从上到下依次形成的第一氮氧化硅层、氮化硅层、第二氮氧化硅层以及氧化硅层；
所述氮化硅层由至少两层氮化硅膜组成，且各层所述氮化硅膜的折射率自从上至下依次降低。
2.根据权利要求1所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构，其特征在于，所述第二氮氧化硅层的折射率大于所述氧化硅层的折射率，且所述第二氮氧化硅层的折射率小于所述第二氮氧化硅层相邻所述氮化硅膜的折射率。
3.根据权利要求1所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构，其特征在于，
所述第一氮氧化硅层的折射率为1.7～2.0；
各层所述氮化硅膜的折射率为2.0～2.4；
所述第二氮氧化硅层的折射率为1.7～2.0；
所述氧化硅层的折射率为1.4～1.6。
4.根据权利要求1所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构，其特征在于，所述氮化硅层包括从上至下折射率依次降低的第一氮化硅膜、第二氮化硅膜、第三氮化硅膜；所述第一氮化硅膜的折射率为2.25～2.4；所述第二氮化硅膜的折射率为2.1～2.25；所述第三氮化硅膜的折射率为2.0～2.1。
5.根据权利要求4所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构，其特征在于，所述第一氮化硅膜的厚度为5～20nm；所述第二氮化硅膜厚度为15～30nm；所述第三氮化硅膜厚度为15～50nm。
6.根据权利要求1所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构，其特征在于，
所述第一氮氧化硅层为1～2层，所述第一氮氧化硅层的总厚度为10nm～40nm；
所述第二氮氧化硅层为1～2层，所述第二氮氧化硅层的总厚度为10nm-50nm；
所述氧化硅层为1～2层，所述氧化硅层的总厚度为5nm-30nm。
7.一种PERC太阳能电池的背膜结构的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述方法包括：
在硅片基底背面制备第一氮氧化硅层；
在所述第一氮氧化硅层之上依次制备折射率逐渐降低的至少两层氮化硅膜，以形成由至少两层所述氮化硅膜组成的氮化硅层；
在所述氮化硅层之上制备第二氮氧化硅层；
在所述第二氮氧化硅层之上制备氧化硅层。
8.如权利要求7所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构的制备方法，其特征在于，所述在硅片基底背面制备第一氮氧化硅层步骤之前包括：
通过PECVD设备将氨气和笑气电离，利用电离得到的H-和O2-对硅片基底背面进行吹扫处理。
9.如权利要求8所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构的制备方法，其特征在于，所述通过PECVD设备将氨气和笑气电离，利用电离得到的H-和O2-对硅片基底背面进行吹扫处理的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，氨气流量2500-4000sccm，笑气流量2000-5000sccm，沉积压力900-1600mTor，射功率3800-5000W，沉积占空比2:30-2:60ms，射频放电120-250s，以利用电离得到的H-和O2-对硅片基底背面进行吹扫处理。
10.如权利要求8所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构的制备方法，其特征在于，所述通过PECVD设备将氨气和笑气电离，利用电离得到的H-和O2-对硅片基底背面进行吹扫处理的步骤之后，且在硅片基底背面制备第一氮氧化硅层的步骤之前，还包括：
通过PECVD设备将笑气电离，利用电离得到的O2-对硅片基底背面进行吹扫处理。
11.如权利要求10所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构的制备方法，其特征在于，所述通过PECVD设备将笑气电离，利用电离得到的O2-对硅片基底的背面进行吹扫处理的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，笑气流量4000-7000sccm，沉积压力700-1400mTor，射功率3800-5000W，沉积占空比2:30-2:60ms，射频放电时间50-140s，以利用电离得到的O2-对硅片基底的背面进行吹扫处理。
12.如权利要求7所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构的制备方法，其特征在于，所述在硅片背面制备第一氮氧化硅层的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量200-600sccm，笑气流量4000-7000sccm，氨气流量2000-4000sccm，沉积压力900-1600mTor，射功率8000-13000W，沉积占空比5：140-5：50ms，射频放电时间80-270s，生成所述第一氮氧化硅层。
13.如权利要求7所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构的制备方法，其特征在于，在所述第一氧化硅层之上依次制备折射率逐渐降低的至少两层氮化硅膜，以形成由至少两层所述氮化硅膜组成的氮化硅层的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量800-1300sccm，氨气流量2000-4000sccm，沉积压力1100-1700mTor，射功率10000-14000W，沉积占空比2：80-6:70ms，射频放电时间50-210s，生成第一氮化硅膜；
使用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量800-1300sccm，氨气流量4000-7000sccm，沉积压力1200-1800mTor，射功率10000-14000W，沉积占空比2：80-6:70ms，射频放电时间50-210s，生成第二氮化硅膜；
使用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量500-800sccm，氨气流量5000-9000sccm，沉积压力1300-1800mTor，射功率10000-14000W，沉积占空比2：80-6:70ms，射频放电时间150-310s，生成第三氮化硅膜。
14.如权利要求7所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构的制备方法，其特征在于，在所述氮化硅层之上制备第二氮氧化硅层的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量300-800sccm，氨气流量300-800sccm，笑气流量3500-7000sccm，沉积压力1100-1700mTor，射功率11000-15000W，沉积占空比2：80-6:80ms，射频放电时间100-320s，生成所述第二氮氧化硅层。
15.如权利要求7所述的一种PERC太阳能电池的背膜结构的制备方法，其特征在于，在所述第二氮氧化硅层之上制备氧化硅层的步骤具体包括：
使用PECVD设备，在温度410-480℃，硅烷流量100-800sccm，氨气流量45000-7000sccm，沉积压力800-1400mTor，射功率8000-13000W，沉积占空比2：80-6:70ms，射频放电时间60-800s，生成所述氧化硅层。
16.一种太阳能电池，其特征在于，包括硅片基底、及在所述硅片基底背面沉积的如权利要求1-8任一项所述的PERC太阳能电池的背膜结构。
17.一种太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件由权利要求16所述的太阳能电池封装得到。
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