CN206864483U - 太阳能电池减反射膜 - Google Patents

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CN206864483U CN201720786918.2U CN201720786918U CN206864483U CN 206864483 U CN206864483 U CN 206864483U CN 201720786918 U CN201720786918 U CN 201720786918U CN 206864483 U CN206864483 U CN 206864483U
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李跃恒
孟庆平
杨爱静
宋志成
王涛
申海超
王永冈
李绪存
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池减反射膜，包括：扩散后的晶体硅片，所述扩散后的晶体硅表面的受光面上形成有PECVD一次沉积的折射率渐变的SiNx减反射膜。本实用新型的技术方案的具有该膜层结构的太阳能电池减反射膜，有利于提高电池的转换效率和开路电压。

Description

太阳能电池减反射膜
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池生产工艺技术领域，尤其涉及一种太阳能电池减反射膜。
背景技术
太阳能电池大规模生产中，常采用在硅片表面沉积减反射膜的方式增加光的利用率，提升电池转换效率。常见的薄膜主要有氮化硅SiNx，其膜层一般是1-5层。氮化硅SiNx薄膜多采用等离子体增强化学的气相沉积(PECVD，Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition)沉积的方式进行制备，具有减反射性能和体钝化效果好的特点，但不同膜层的氮化硅膜之间以及与硅基体结合界面态高则限制了电池转化效率的提升。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种对硅片损伤小，制造工艺简单的太阳能电池减反射膜。
为解决上述问题，本实用新型提供一种太阳能电池减反射膜，包括：扩散后的晶体硅片，所述扩散后的晶体硅表面的受光面上形成有PECVD一次沉积的折射率渐变的SiNx减反射膜。
可选的，所述SiNx减反射膜折射率的渐变为线性渐变。
可选的，所述SiNx减反射膜折射率的变化范围为[1.8，2.5]。
可选的，所述折射率渐变的SiNx减反射膜层的折射率依次递减。
可选的，折射率渐变的SiNx减反射膜的厚度在65nm-100nm之间。
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有如下有益效果：
本实用新型的太阳能电池减反射膜，包括：扩散后的晶体硅片，扩散后的晶体硅表面的受光面上形成有PECVD一次沉积的折射率渐变的SiNx减反射膜。采用PECVD设备一次在晶体硅片的受光面上从下向上依次沉积折射率渐变的SiNx减反射膜，形成具有该膜层结构的太阳能电池减反射膜，由于该减反射膜包括了不同折射率的SiNx膜，因此减反射膜的膜层并不局限于有限膜层数量的SiNx膜，另外，折射率渐变的SiNx减反射膜层的折射率依次递减，也即SiNx膜的折射率随着时间的增加折射率逐渐下降，越靠近底层沉积SiNx膜的折射率越高，越靠近顶层沉积SiNx膜的折射率越低，降低了反射率的同时也提高了底层的钝化效果，进而有利于提高电池的转换效率和开路电压，也有利于改善镀膜过程中膜层沉积的均匀性。此外，通过一次PECVD形成折射率渐变的SiNx减反射膜工艺简单，且对晶体硅片的损伤小。
附图说明
图1是减反射膜的示意图；
图2是本发明实施例的折射率渐变的SiNx减反射膜的示意图。
具体实施方式
本实用新型实施方式提供一种太阳能电池减反射膜，包括：扩散后的晶体硅片，所述扩散后的晶体硅表面的受光面上形成有PECVD一次沉积的折射率渐变的SiNx减反射膜。
以下结合附图和太阳能电池减反射膜的形成工艺对本实用新型的太阳能电池减反射膜的结构进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
实施例1
本实施例中，形成上述的太阳能电池减反射膜的制备方法包括以下步骤：
(1)选取156mm×156mm晶体硅片，对其经过制绒、扩散、刻蚀工艺后，装入管式PECVD中。
(2)通入SiH4和NH3混合气体，SiH4和NH3的初始体积比为1:3，SiH4的初始流量为1500sccm，NH3的初始流量为4500sccm，沉积温度为480℃。
(3)通入的NH3的流量在镀膜过程中保持不变，通入的硅烷的气体流量每秒钟递减1.5sccm，沉积时间为700秒。
图2是本发明实施例的折射率渐变的SiNx减反射膜的示意图，通过本实施例的技术方案，获得了如图2所示的折射率渐变的膜层3，膜层3包括了无数的渐变膜层n1、n2、n3、n4、n5、n6等。图1是现有减反射膜的示意图，图1中采用现有镀膜方案生成了包括膜层1和膜层2的有限膜层数量的减反射膜。采用本实施例方法生成的图2所示的减反射膜，降低了膜层之间折射率的差异，进而也降低了不同膜层的界面态。
通过上述的(1)至(3)可制备折射率在[1.8，2.5]之间的折射率渐变的SiNx减反射膜，且通过线性或非线性的改变硅烷的气体流量，可以使得沉积获得的SiNx减反射膜的折射率呈线性渐变或非线性渐变。
(4)通过丝网印刷工艺制备获得太阳能电池片，以下为通过不同镀膜工艺获得的太阳能电池的开路电压Uoc、短路电流Isc、填充因子FF、效率Ncell的相关参数。
表1
工艺 Uoc Isc FF Ncell
常规减反射膜工艺 0 0 0 0
渐变减反射膜工艺 0.0015 0.04 0.1 0.15％
由表1可以看出，通过渐变减反射膜工艺获得的太阳能电池的Uoc、Isc均高于常规减反射膜工艺获得的太阳能电池的Uoc和Isc，且其效率增益0.15％，太阳能电池的光电转换效率明显提高。
实施例2
本实施例中太阳能电池减反射膜的制备方法包括以下步骤：
(1)选取156mm×156mm晶体硅片，对其经过制绒、扩散、刻蚀工艺后，装入管式PECVD中。
(2)通入SiH4和NH3混合气体，SiH4和NH3的初始体积比为1:5，SiH4的初始流量为1000sccm,NH3的初始流量为5000sccm,沉积温度为480℃。
(3)通入的NH3的流量在镀膜过程中保持不变，通入的硅烷的气体流量每秒钟递减1sccm，沉积时间为650秒。
通过上述的(1)至(3)可制备折射率在[1.8，2.5]之间的折射率渐变的SiNx减反射膜，且通过线性或非线性的改变硅烷的气体流量，可以使得沉积获得的SiNx减反射膜的折射率呈线性或非线性渐变。
图2是本发明实施例的折射率渐变的SiNx减反射膜的示意图，通过本实施例的技术方案，获得了如图2所示的折射率渐变的膜层3，膜层3包括了无数的渐变膜层n1、n2、n3、n4、n5、n6等。图1是现有减反射膜的示意图，图1中采用现有镀膜方案生成了包括膜层1和膜层2的有限膜层数量的减反射膜。采用本实施例方法生成的图2所示的减反射膜，降低了膜层之间折射率的差异，进而也降低了不同膜层的界面态。
(4)通过丝网印刷工艺制备获得太阳能电池片，以下为通过不同镀膜工艺获得的太阳能电池的开路电压Uoc、短路电流Isc、填充因子FF、效率Ncell的相关参数。
表2
工艺 Uoc Isc FF Ncell
常规减反射膜工艺 0 0 0 0
渐变减反射膜工艺 0.0005 0.03 0.2 0.10％
由表2可以看出，通过渐变减反射膜工艺获得的太阳能电池的Uoc、Isc均高于常规减反射膜工艺获得的太阳能电池的Uoc和Isc，且其效率增益0.10％，太阳能电池的光电转换效率明显提高。
通过上述的实施例中描述的太阳能电池减反射膜的制造工艺形成了本实施例的太阳能电池，具有该膜层结构的太阳能电池减反射膜，减反射膜的膜层并不局限于有限膜层数量的SiNx膜，且底层的钝化效果好，以该太阳能电池减反射膜制造获得的太阳能电池的转换效率和开路电压较高。
以上列举具体实施例对本实用新型进行说明，需要指出的是，上述实施例只用于对本实用新型作进一步说明，不代表本实用新型的保护范围，其他人根据本实用新型的提示做出的非本质的修改和调整，仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种太阳能电池减反射膜，其特征在于，包括：扩散后的晶体硅片，所述扩散后的晶体硅表面的受光面上形成有PECVD一次沉积的折射率渐变的SiNx减反射膜。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池减反射膜，其特征在于，所述SiNx减反射膜折射率的渐变为线性渐变。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池减反射膜，其特征在于，所述SiNx减反射膜折射率的变化范围为[1.8，2.5]。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池减反射膜，其特征在于，所述折射率渐变的SiNx减反射膜层的折射率依次递减。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池减反射膜，其特征在于，折射率渐变的SiNx减反射膜的厚度在65nm-100nm之间。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109244149A (zh) * 2018-09-10 2019-01-18 通威太阳能（合肥）有限公司 一种基于perc单晶电池pecvd背面膜层结构以及制备方法

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