CN114188423A - 太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
太阳能电池及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114188423A CN114188423A CN202111386599.3A CN202111386599A CN114188423A CN 114188423 A CN114188423 A CN 114188423A CN 202111386599 A CN202111386599 A CN 202111386599A CN 114188423 A CN114188423 A CN 114188423A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon
- oxide layer
- layer
- aluminum oxide
- silicon nitride
- 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
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 116
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 116
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 116
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 96
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 91
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 91
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 59
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 20
- 235000013842 nitrous oxide Nutrition 0.000 claims description 19
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 18
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 238000000241 photoluminescence detection Methods 0.000 description 10
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002503 electroluminescence detection Methods 0.000 description 5
- 101001073212 Arabidopsis thaliana Peroxidase 33 Proteins 0.000 description 4
- 101001123325 Homo sapiens Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-beta Proteins 0.000 description 4
- 102100028961 Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-beta Human genes 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052990 silicon hydride Inorganic materials 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
- 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
- H01L31/04—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
-
- 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
-
- 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)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本申请涉及一种太阳能电池及其制备方法，所述太阳能电池包括硅片，所述硅片包括正面和与正面相对设置的背面；所述硅片的正面或背面设有氧化铝层，所述氧化铝层远离所述硅片的一侧设有氮化硅层；所述氮化硅层远离所述氧化铝层的一侧设有氧化硅，所述氧化硅层的折射率小于所述氮化硅层的折射率。本申请具有以下效果：当光从低折射率的氧化硅层进入到高折射率的氮化硅膜层时，小部分光会被反射出去，大部分光会被氮化硅层折射吸收，从而增加硅片外的膜层对光的吸收效果，以达到降低膜层的反射率且提升光的有效利用率的目的。
Description
技术领域
本申请涉及太阳能电池技术领域，尤其是涉及一种太阳能电池及其制备方法。
背景技术
硅片内部以及硅片表面的杂质和缺陷会致使太阳能电池的性能受到负面影响。为保证太阳能电池的效率，通常需要对硅片的表面进行钝化。钝化工艺通过降低表面载流子的复合来减小硅片的缺陷带来的影响。从早期的仅有背电场钝化，到正面氮化硅钝化，再到背面引入诸如氧化硅、氧化铝、氢化硅等介质层的钝化局部开孔接触等，太阳能电池的表面钝化技术逐步发展。
举例来说,PERC电池(Passivated Emitterand Rear Cell，钝化发射极背面接触电池)的背面钝化材料通常选用氧化铝。氧化铝由于具备较高的电荷密度，可以对P型表面提供良好的钝化。同时，为了完全满足背面钝化条件，还需要在氧化铝表面覆一层氮化硅，以保护背部钝化膜，并保证电池背面的光学性能。因此太阳能电池的背面钝化可以采用氧化铝/氮化硅双层结构。
氧化铝/氮化硅双层结构的膜层虽然在一定程度上提升了光的有效利用率，但是整个膜层的反射率仍有进一步降低的空间，亟需改进。
发明内容
为了进一步降低整个膜层的反射率，本申请提供一种太阳能电池及其制备方法。
第一方面,本申请提供的一种太阳能电池,采用如下的技术方案：
一种太阳能电池，所述太阳能电池包括硅片，所述硅片包括正面和与正面相对设置的背面；所述硅片的正面或背面设有氧化铝层，所述氧化铝层远离所述硅片的一侧设有氮化硅层；所述氮化硅层远离所述氧化铝层的一侧设有氧化硅，所述氧化硅层的折射率小于所述氮化硅层的折射率。
可选的，所述氧化铝层和所述氮化硅层之间设有氮氧化硅层，所述氮氧化硅层的折射率大于所述氧化铝层的折射率且小于所述氮化硅层的折射率。
可选的，所述氧化铝层的厚度为5-15nm,折射率为1.5-1.7。
可选的，所述氮化硅层的厚度为70-100nm，折射率为2.15-2.35。
可选的，所述氧化硅层的厚度为5-10nm，折射率为1.4-1.6。
可选的，所述氮氧化硅层的厚度为5-15nm，折射率为1.7-2.1。
第二方面,本申请提供的一种太阳能电池的制备方法,采用如下的技术方案：
一种太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括:
在硅片的正面或背面形成氧化铝层；
在所述氧化铝层远离所述硅片的一侧形成氮化硅层；
在所述氮化硅层远离所述氧化铝层的一侧形成氧化硅层，所述氧化硅层的折射率小于所述氮化硅层折射率。
可选的，在硅片的正面或背面形成氧化铝层包括：
通过PECVD设备在所述硅片的正面或背面沉积所述氧化铝层,所述PECVD设备制备所述氧化铝层时的功率为3000-5000W，脉冲为20/1000-20/1200ms，压强为1200-1900mTorr；和/或
在所述氧化铝层远离所述硅片的一侧形成氮化硅层包括：
通过PECVD设备在所述氧化铝层远离所述硅片的一侧沉积所述氮化硅层，所述PECVD设备制备所述氮化硅层时的功率为9000-14000W，脉冲为50/600-50/720ms，压强为1400-1900mTorr。
可选的，在所述氮化硅层远离所述氧化铝层的一侧形成氧化硅层包括：
通过PECVD设备并采用笑气和硅烷在所述氮化硅层远离所述氧化铝层的一侧沉积所述氧化硅层，所述PECVD设备沉积所述氧化硅层时的功率为5000-10000W，脉冲为50/600-50/720ms，压强为1200-1500mTorr。
可选的，在所述氧化铝层远离所述硅片的一侧形成所述氮化硅层之前，所述制备方法还包括：
通过在PECVD设备中电离氨气和笑气产生的等离子轰击所述氧化铝层的方式对所述氧化铝层进行修复，所述PECVD设备电离氨气和笑气时的功率为4000-12000W，脉冲为50/150-50/240ms，压强为1000-1900mTorr；和/或
在所述氧化铝层远离所述硅片的一侧形成所述氮化硅层之前，所述制备方法还包括：
通过PECVD设备在所述氧化铝层背向所述硅片的一侧形成氮氧化硅层，所述氮氧化硅层的折射率大于所述氧化铝层的折射率且小于所述氮化硅层的折射率，所述PECVD设备制备所述氮氧化硅层时的功率为5000-10000W，脉冲为50/600-50/720ms，压强为1200-1500mTorr。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在硅片的正面或背面设有氧化铝层，在氧化铝层远离硅片的一侧设有氮化硅层，在氮化硅层远离硅片的一侧设有氧化硅层，并且氧化硅层的折射率小于氮化硅层的折射率；当光从低折射率的氧化硅层进入到高折射率的氮化硅膜层时，小部分光会被反射出去，大部分光会被氮化硅层折射吸收，从而增加硅片外的膜层对光的吸收效果，以达到降低膜层的反射率且提升光的有效利用率的目的。
2.通过设置氮氧化硅层，降低氧化铝层和氮化硅层之间由于折射率相差较大而导致的消光效应和界面态，以降低体内载流子的复合，从而利于光的转化和吸收。
3.通过降低沉积氧化铝层时PECVD设备的功率和脉冲，使得氧化铝的沉积速率降低，并在氧化铝层沉积后增加对氧化铝层的修复，提升了氧化铝层的钝化效果，改善了硅片和太阳能电池组件的EL边缘位置发黑的情况。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的一种太阳能电池的局部结构的分解图；
图2是本申请实施例1提供的太阳能电池的PL检测图像；
图3是本申请实施例2提供的太阳能电池的PL检测图像；
图4是本申请实施例3提供的太阳能电池的PL检测图像；
图5是对比例提供的太阳能电池的PL检测图像；
图6是本申请实施例2提供的太阳能电池组件的EL检测图像；
图7是对比例提供的太阳能电池组件的EL检测图像。
附图标记说明：1、硅片；2、氧化铝层；3、氮化硅层；4、氮氧化硅层；5、氧化硅层。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种太阳能电池，参照图1，太阳能电池包括硅片1。硅片1可以设为矩形薄片，硅片1包括用于收集入射光的正面以及与正面相对设置的背面。硅片11可以为N型硅片，也可以为P型硅片。
硅片1的正面或背面设有氧化铝层2，氧化铝层2为硅片1提供良好的钝化作用。氧化铝层2的厚度可以设置为5-15nm，比如可以为5nm、7nm、9nm、11nm、13nm或15nm等；其折射率为1.5-1.7，比如可以为1.5、1.6或1.7等。氧化铝层2远离硅片1的一侧设有氮化硅层3，氮化硅层3用于保护氧化铝层2，以使其在后道工序不易受到污染或者磨损；并用于保证硅片1的光学性能。氮化硅层3的厚度可以设置为70-100nm，比如可以为70nm、80nm、90nm或100nm等；其折射率可以控制在2.15-2.35的范围内，比如2.15、2.25或2.35等，此时氮化硅层3对氧化铝层2的保护效果较佳。
氧化铝层2和氮化硅层3之间可以设有氮氧化硅层4。氮氧化硅层4用于降低氧化铝层2和氮化硅层3之间由于折射率相差较大而导致的消光效应和界面态，以降低膜层体内的载流子的复合，从而利于光的转化和吸收。因此氮氧化硅层4的折射率需大于氧化铝层2的折射率且小于氮化硅层3的折射率，比如氮氧化硅层4的折射率控制在1.7-2.1的范围内，比如1.7、1.8、1.9、2.0或2.1等；其厚度可以设为5-15nm，比如5nm、7nm、9nm、11nm、13nm或15nm等。
氮化硅层3远离氧化铝层2的一侧设有氧化硅层5。氧化硅层5具有低折射率的特点，即氧化硅层5的折射率小于氮化硅层3的折射率，因此氧化硅层5的折射率可以设为1.4-1.6，比如1.4、1.5或1.6等。此时氮氧化硅层4和氮化硅层3的双层结构的折射率与氧化硅层5的折射率为高低设计，当光从低折射率的氧化硅层进入到高折射率的氮化硅膜层时，小部分光会被反射出去，大部分光会被氮化硅层折射吸收，从而增加硅片外的膜层对光的吸收效果，以达到降低膜层的反射率且提升光的有效利用率的目的。氧化硅层5的厚度可以设为5-10nm，比如5nm、6nm、7nm、8nm、9nm或10nm等。
若氧化硅层5设置在氮氧化硅层4和氮化硅层3之间，那么氮氧化硅层4的折射率、氧化硅层5的折射率以及氮化硅层3的折射率则为高低高的设计，整个背膜的反射率受到低折射率的中间层的影响，无法起到有效降低其反射率的作用。
可以理解的是，若在硅片1的正面形成氧化铝层2，那么氮化硅层3、氮氧化硅层4和氧化硅层5也设在硅片1的正面。若在硅片1的背面形成氧化铝层2，那么氮化硅层3、氮氧化硅层4和氧化硅层5也设在硅片1的背面。
本申请实施例提供的太阳能电池可以为PERC电池，比如P型硅片的PERC电池或N型硅片的PERC电池。
本申请实施例提供的太阳能电池，通过在硅片1的正面或背面设有氧化铝层2，在氧化铝层2远离硅片1的一侧设有氮化硅层3，在氮化硅层3远离硅片1的一侧设有氧化硅层5，并且氧化硅层5的折射率小于氮化硅层3的折射率，使得光从低折射率的氧化硅层5进入到高折射率的氮化硅膜层3时，小部分光会被反射出去，大部分光会被氮化硅层3折射吸收，从而增加了硅片1外的膜层对光的吸收效果，进而达到降低膜层的反射率且提升光的有效利用率的目的。
本申请实施例还公开一种太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括:
S1.在硅片1的正面或背面形成氧化铝层2；
S2.在氧化铝层2远离硅片1的一侧形成氮化硅层3；
S3.在氮化硅层3远离氧化铝层2的一侧形成氧化硅层5，氧化硅层5的折射率小于氮化硅层3的折射率。
具体地说，在硅片1的正面或背面形成氧化铝层2(即S1步骤)包括：通过PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积)设备在硅片1的正面或背面沉积氧化铝层2,PECVD设备制备氧化铝层2时的功率为3000-5000W，比如可以为3000W、4000W或5000W等，脉冲为20/1000-20/1200ms，比如可以为20/1000ms、20/1100ms或20/1200ms等，压强为1200-1900mTorr，比如可以为1200mTorr、1300mTorr、1400mTorr、1500mTorr、1600mTorr、1700mTorr、1800mTorr或1900mTorr等。其中，脉冲为20/1000ms的具体解释为PECVD设备的射频功率开启时间为20ms，关闭时间为1000ms，其他脉冲数据可参考该解释。
相比于现有技术中PECVD设备采用大于5000W的功率以及大于20/1200ms的脉冲，本申请通过降低PECVD设备制备氧化铝层2时的功率和脉冲，可以使得氧化铝的沉积速率降低，从而使得氧化铝层2的致密性提高且钝化效果得以提升。
具体地说，在氧化铝层2远离硅片1的一侧形成氮化硅层3(即S2步骤)包括：通过PECVD设备在氧化铝层2远离硅片1的一侧沉积氮化硅层3，PECVD设备制备氮化硅层3时的功率为9000-14000W，比如可以为9000W、10000、11000W、12000W或14000W等，脉冲为50/600-50/720ms，比如可以为50/600ms、50/650ms、50/700ms或50/720ms等，压强为1400-1900mTorr，比如可以为1400mTorr、1500mTorr、1600mTorr、1700mTorr、1800mTorr或1900mTorr等。
具体地说，在氮化硅层3远离氧化铝层2的一侧形成氧化硅层5(即S3步骤)包括：通过PECVD设备并采用笑气和硅烷在氮化硅层3远离氧化铝层2的一侧沉积氧化硅层5，PECVD设备沉积氧化硅层5时的功率为5000-10000W，比如可以为5000W、6000W、7000W、8000W、9000W或10000W等,脉冲为50/600-50/720ms，比如可以为50/600ms、50/620ms、50/650ms、50/670ms、50/690ms或50/720ms等，压强为1200-1500mTorr，比如可以为1200mTorr、1300mTorr、1400mTorr或1500mTorr等。
在氧化铝层2远离硅片)的一侧形成氮化硅层3(即S2步骤)之前，本申请实施例提供的制备方法还包括：通过在PECVD设备中电离氨气和笑气产生的等离子轰击氧化铝层2的方式对氧化铝层2进行修复。这是由于氧化铝层2沉积后，其部分表面悬挂有不饱和键，不饱和键会吸收或俘获导电的载流子，致使氧化铝层2的沉积效果不佳。而PECVD设备中电离氨气和笑气产生的等离子可以复合、钝化氧化铝层2上的不饱和悬挂键，以降低不饱和键对载流子的俘获，从而起到修复提升氧化铝薄层2，并提升氧化铝层2的钝化效果的作用。PECVD设备电离氨气和笑气时的功率为4000-12000W，比如可以为4000W、6000W、8000W、10000W或12000W等，脉冲为50/150-50/240ms，比如可以为50/150ms、50/180ms、50/200ms、50/220ms或50/240ms等，压强为1000-1900mTorr，比如可以为1000mTorr、1200mTorr、1400mTorr、1600mTorr、1800mTorr或1900mTorr等。
在氧化铝层2远离硅片1的一侧形成氮化硅层3(即S2步骤)之前，本申请实施例提供的制备方法还包括：通过PECVD设备在氧化铝层2背向硅片1的一侧形成氮氧化硅层4，氮氧化硅层4的折射率大于氧化铝层2的折射率且小于氮化硅层3的折射率，PECVD设备制备氮氧化硅层4时的功率为5000-10000W，比如可以为5000W、6000W、7000W、8000W、9000W或10000W等,脉冲为50/600-50/720ms，比如可以为50/600ms、50/620ms、50/650ms、50/670ms、50/690ms或50/720ms等，压强为1200-1500mTorr，比如可以为1200mTorr、1300mTorr、1400mTorr或1500mTorr等。
为了更清楚地理解本申请提供的太阳能电池的性能优势，给出以下实施例：
实施例1
本实施例提供了一种太阳能电池，其通过以下方法制备得到：
通过控制PECVD设备的功率为4000W，脉冲为20/1100ms，压强为1500mTorr，在硅片1的背面沉积厚度为10nm，折射率为1.6的氧化铝层2；然后向PECVD设备内通入氨气和笑气，并控制PECVD设备的功率为12000W，脉冲为50/180ms，压强为1900mTorr，使氨气和笑气电离产生的等离子轰击氧化铝层2的表面，以修复氧化铝层2。
然后通过控制PECVD设备的功率为8000W，脉冲为50/700ms，压强为1300mTorr，在氧化铝层2背向硅片1的一侧沉积厚度为10nm，折射率为1.9的氮氧化硅层4。
再通过控制PECVD设备的功率为14000W，脉冲为50/720ms，压强为1900mTorr，在氮氧化硅层4远离氧化铝层2的一侧沉积厚度为85nm，折射率为2.25的氮化硅层3。
然后向PECVD设备内通入笑气和硅烷，并控制PECVD设备的功率为7000W，脉冲为50/720ms，压强为1200mTorr，在氮化硅层3远离氮氧化硅层4的一侧沉积厚度为7.5nm，折射率为1.6的氧化硅层5。
实施例2
本实施例提供了一种太阳能电池，其通过以下方法制备得到：
通过控制PECVD设备的功率为4000W，脉冲为20/1100ms，压强为1500mTorr，在硅片1的背面沉积厚度为10nm，折射率为1.6的氧化铝层2；然后向PECVD设备内通入氨气和笑气，并控制PECVD设备的功率为4000W，脉冲为50/240ms，压强为1500mTorr，使氨气和笑气电离产生的等离子轰击氧化铝层2的表面，以修复氧化铝层2。
然后通过控制PECVD设备的功率为9500W，脉冲为50/690ms，压强为1400mTorr，在氧化铝层2背向硅片1的一侧沉积厚度为10nm，折射率为1.9的氮氧化硅层4。
再通过控制PECVD设备的功率为10000W，脉冲为50/650ms，压强为1500mTorr，在氮氧化硅层4远离氧化铝层2的一侧沉积厚度为85nm，折射率为2.25的氮化硅层3。
然后向PECVD设备内通入笑气和硅烷，并控制PECVD设备的功率为9000W，脉冲为50/680ms，压强为1350mTorr，在氮化硅层3远离氮氧化硅层4的一侧沉积厚度为7.5nm，折射率为1.5的氧化硅层5。
实施例3
本实施例提供了一种太阳能电池，其通过以下方法制备得到：
通过控制PECVD设备的功率为4000W，脉冲为20/1200ms，压强为1500mTorr，在硅片1的背面沉积厚度为10nm，折射率为1.6的氧化铝层2；然后向PECVD设备内通入氨气和笑气，并控制PECVD设备的功率为12000W，脉冲为50/240ms，压强为1800mTorr，使氨气和笑气电离产生的等离子轰击氧化铝层2的表面，以修复氧化铝层2。
然后通过控制PECVD设备的功率为5500W，脉冲为50/600ms，压强为1400mTorr，在氧化铝层2背向硅片1的一侧沉积厚度为11nm，折射率为1.9的氮氧化硅层4。
再通过控制PECVD设备的功率为14000W，脉冲为50/710ms，压强为1400mTorr，在氮氧化硅层4远离氧化铝层2的一侧沉积厚度为85nm，折射率为2.25的氮化硅层3。
然后向PECVD设备内通入笑气和硅烷，并控制PECVD设备的功率为9000W，脉冲为50/600ms，压强为1200mTorr，在氮化硅层3远离氮氧化硅层4的一侧沉积厚度为7.5nm，折射率为1.6的氧化硅层5。
对比例
本对比例提供了一种太阳能电池，其通过以下方法制备得到：
通过控制PECVD设备的功率为6000W，脉冲为20/1300ms，压强为1500mTorr，在硅片的背面沉积厚度为10nm，折射率为1.6的氧化铝层2。
然后通过控制PECVD设备的功率为14000W，脉冲为50/720ms，压强为1900mTorr，在氧化铝层2背向硅片1的一侧沉积厚度为85nm，折射率为2.25的氮化硅层3。
应用实施例1
本应用实施例采用光致发光成像太阳能电池生产检测设备分别对实施例1、2和3以及对比例提供的太阳能电池进行PL(Photoluminescence，光致发光)检测，分别得到如图2-5所示的PL检测图像。由图2-5可知，图3所示的PL检测图像(即实施例2的PL检测图像)最亮，且太阳能电池内明暗程度一致；图2和图4所示的PL检测图像(即实施例1和实施例3的PL检测图像)明亮程度较佳，且太阳能电池内明暗程度基本一致；图5所示的PL检测图像(即对比例的PL检测图像)较暗，且太阳能电池明暗程度明显不一致。由此可见，本申请实施例提供的太阳能电池的PL检测性能优于现有技术中太阳能电池的PL检测性能。
应用实施例2
本应用实施例将实施例2和对比例提供的太阳能电池进一步制备为太阳能电池组件，并采用电致发光成像太阳能电池生产检测设备对两个太阳能电池组件分别进行EL(Electro Luminescence，电致发光)检测，分别得到如图6和图7所示的EL检测图像。由图6和图7可知，图6所示的EL检测图像(即实施例2对应的太阳能电池组件的EL检测图像)相比于图7所示的EL检测图像(即对比例对应的太阳能电池组件的EL检测图像)，其边缘发黑的情况明显改善。
由图2-7可知，实施例2提供的太阳能电池中氧化铝层2和氮化硅3的钝化效果好，并改善太阳能电池组件EL边缘发暗的问题。
应用实施例3
本应用实施例对应用实施例2中的两个太阳能电池组件分别进行性能和背面率检测，通过计算得出表1中的检测数据，可以明显得出，由实施例2提供的硅片1按序加工得到的电池相比于对比例提供的硅片1按序加工得到的太阳能电池组件，其Eta(转化效率)、Isc(短路电流)、Uoc(开路电压)、FF(填充因子)、Rsh(并联电阻)以及背面率等方面均有所提高，其Rs(串联电阻)和IRev2(漏电流)方面有所降低，因此性能更佳。
表1实施例2与对比例提供的太阳能电池组件其性能及背面率的差值
由表1可知，实施例2提供的电池可以达到将转化效率提升0.05％以上且背面率提升2.01％的技术效果。
综上，本申请实施例提供的制备方法制备得到的上述太阳能电池，通过氧化铝层2、氮氧化硅层4、氮化硅层3以及氧化硅层5的配合，使得该太阳能电池可以提高氧化铝层2钝化效果，并改善太阳能电池组件EL边缘位置发黑的问题，同时可以降低整个膜层的反射率，以使得太阳能电池的转化效率进一步提升。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池包括硅片(1)，所述硅片(1)包括正面和与正面相对设置的背面；所述硅片(1)的正面或背面设有氧化铝层(2)，所述氧化铝层(2)远离所述硅片(1)的一侧设有氮化硅层(3)；所述氮化硅层(3)远离所述氧化铝层(2)的一侧设有氧化硅层(5)，所述氧化硅层(5)的折射率小于所述氮化硅层(3)的折射率。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述氧化铝层(2)和所述氮化硅层(3)之间设有氮氧化硅层(4)，所述氮氧化硅层(4)的折射率大于所述氧化铝层(2)的折射率且小于所述氮化硅层(3)的折射率。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述氧化铝层(2)的厚度为5-15nm,折射率为1.5-1.7。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述氮化硅层(3)的厚度为70-100nm，折射率为2.15-2.35。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述氧化硅层(5)的厚度为5-10nm，折射率为1.4-1.6。
6.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于：所述氮氧化硅层(4)的厚度为5-15nm，折射率为1.7-2.1。
7.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括:
在硅片(1)的正面或背面形成氧化铝层(2)；
在所述氧化铝层(2)远离所述硅片(1)的一侧形成氮化硅层(3)；
在所述氮化硅层(3)远离所述氧化铝层(2)的一侧形成氧化硅层(5)，所述氧化硅层(5)的折射率小于所述氮化硅层(3)的折射率。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：在硅片(1)的正面或背面形成氧化铝层(2)包括：
通过PECVD设备在所述硅片(1)的正面或背面沉积所述氧化铝层(2),所述PECVD设备制备所述氧化铝层(2)时的功率为3000-5000W，脉冲为20/1000-20/1200ms，压强为1200-1900mTorr；和/或
在所述氧化铝层(2)远离所述硅片(1)的一侧形成氮化硅层(3)包括：
通过PECVD设备在所述氧化铝层(2)远离所述硅片(1)的一侧沉积所述氮化硅层(3)，所述PECVD设备制备所述氮化硅层(3)时的功率为9000-14000W，脉冲为50/600-50/720ms，压强为1400-1900mTorr。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：在所述氮化硅层(3)远离所述氧化铝层(2)的一侧形成氧化硅层(5)包括：
通过PECVD设备并采用笑气和硅烷在所述氮化硅层(3)远离所述氧化铝层(2)的一侧沉积所述氧化硅层(5)，所述PECVD设备沉积所述氧化硅层(5)时的功率为5000-10000W，脉冲为50/600-50/720ms，压强为1200-1500mTorr。
10.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：在所述氧化铝层(2)远离所述硅片(1)的一侧形成所述氮化硅层(3)之前，所述制备方法还包括：
通过在PECVD设备中电离氨气和笑气产生的等离子轰击所述氧化铝层(2)的方式对所述氧化铝层(2)进行修复，所述PECVD设备电离氨气和笑气时的功率为4000-12000W，脉冲为50/150-50/240ms，压强为1000-1900mTorr；和/或
在所述氧化铝层(2)远离所述硅片(1)的一侧形成所述氮化硅层(3)之前，所述制备方法还包括：
通过PECVD设备在所述氧化铝层(2)背向所述硅片(1)的一侧形成氮氧化硅层(4)，所述氮氧化硅层(4)的折射率大于所述氧化铝层(2)的折射率且小于所述氮化硅层(3)的折射率，所述PECVD设备制备所述氮氧化硅层(4)时的功率为5000-10000W，脉冲为50/600-50/720ms，压强为1200-1500mTorr。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111386599.3A CN114188423A (zh) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | 太阳能电池及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111386599.3A CN114188423A (zh) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | 太阳能电池及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114188423A true CN114188423A (zh) | 2022-03-15 |
Family
ID=80541142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111386599.3A Pending CN114188423A (zh) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | 太阳能电池及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114188423A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116936685A (zh) * | 2023-09-14 | 2023-10-24 | 无锡松煜科技有限公司 | 一种太阳能电池抗反射叠层结构及其制备方法、应用 |
-
2021
- 2021-11-22 CN CN202111386599.3A patent/CN114188423A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116936685A (zh) * | 2023-09-14 | 2023-10-24 | 无锡松煜科技有限公司 | 一种太阳能电池抗反射叠层结构及其制备方法、应用 |
| CN116936685B (zh) * | 2023-09-14 | 2023-11-28 | 无锡松煜科技有限公司 | 一种太阳能电池抗反射叠层结构及其制备方法、应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9577120B2 (en) | Anti-reflective coating with high optical absorption layer for backside contact solar cells | |
| KR101247916B1 (ko) | 텐덤 반도체 층 스택을 구비한 광전지 모듈 및 광전지 모듈의 제작 방법 | |
| CN112531035B (zh) | 太阳电池及其制备方法、太阳电池背面多层复合钝化膜 | |
| CN113540269B (zh) | 太阳能电池及其制备方法、光伏组件 | |
| US20080264483A1 (en) | Amorphous silicon photovoltaic cells having improved light trapping and electricity-generating method | |
| CN115188833B (zh) | 太阳能电池及其制作方法、光伏组件 | |
| CN115132851B (zh) | 太阳能电池及其制作方法、光伏组件 | |
| CN115472701B (zh) | 太阳能电池及光伏组件 | |
| CN107258020A (zh) | 具有纹理化表面的光电设备及其制造方法 | |
| CN114188423A (zh) | 太阳能电池及其制备方法 | |
| CN112151623A (zh) | 异质结太阳能电池及其制备方法 | |
| US8822259B2 (en) | Methods for enhancing light absorption during PV applications | |
| Sopori | Dielectric films for Si solar cell applications | |
| Li et al. | In-Sn oxide bilayer transparent conductive film by dc magnetron sputtering for silicon heterojunction solar cells | |
| CN117276411A (zh) | 太阳电池及其制备方法 | |
| TW201131797A (en) | Method for manufacturing a thin-film, silicon based solar cell device | |
| US20240088313A1 (en) | Solar cell | |
| CN101246915A (zh) | 薄膜太阳能电池的光漫射层 | |
| CN115188834A (zh) | 太阳能电池及其制备方法、光伏组件 | |
| Kambe et al. | Fabrication of A-Si: H Solar cells on high haze SnO 2: F thin films | |
| Shu et al. | Design of anti-reflection coating for surface textured interdigitated back contact silicon hetero-junction solar cell | |
| Du et al. | Cell-to-Module Variation of Optical and Photovoltaic Properties for Monocrystalline Silicon Solar Cells with Different Texturing Approaches | |
| Dikshit et al. | SHJ solar cells on an adequately thin c-Si wafer with dome-like front and double-layer ITO nanoparticles as rear light trapping arrangements | |
| Kambe et al. | Improved light-trapping effect in a-Si: H/μc-Si: H tandem solar cells by using high haze SnO 2: F thin films | |
| CN221783225U (zh) | 异质结电池、光伏组件和光伏系统 |
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 |