CN216871985U - 一种太阳能电池的背膜结构及太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种太阳能电池的背膜结构及太阳能电池，该背膜结构通过在第一氮化硅膜层和第二氮化硅膜层之间设置一层折射率较低的氧化硅膜层，同时通过工艺优化对其厚度等进行调整，提高氧化硅膜层的钝化性能，在该氧化硅膜层的钝化性能不低于氮化硅膜层的钝化性能的情况下，其光学反射率更低，进而保证采用该背膜结构的太阳能电池的背面吸收阳光的效率更高，从而提高太阳能电池的双面吸光效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏技术领域，更具体地说，涉及一种太阳能电池的背膜结构及太阳能电池。
背景技术
随着科学技术的不断发展，太阳能电池是未来发电的一种重要方式，采用晶体硅制造的太阳能电池是未来几年光伏行业的主流技术。
PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学的气相沉积技术)技术是目前主流的镀膜技术，其做出的膜层均匀性好，致密性高，可以通过调节特气类型及流量等制备出不同的膜层结构，因此目前太阳能电池背表面利用PECVD技术沉积氮化硅是实现界面钝化、增反和保护氧化铝膜层的重要工艺步骤。
现有太阳能电池中，如双面太阳能电池，在其制备过程中为了保证太阳能电池背面较小的界面态以及场钝化效应等要求，一般会采用氧化铝加氮化硅的背膜结构对太阳能电池的背面进行处理。
但现有的氧化铝叠加氮化硅膜层结构虽然有比较好的场钝化效应，但是其背面反射率较高，太阳能电池双面率较低。
实用新型内容
有鉴于此，为解决上述问题，本实用新型提供一种太阳能电池的背膜结构及太阳能电池，技术方案如下：
一种太阳能电池的背膜结构，所述背膜结构包括：
在第一方向上，依次位于太阳能电池基底一侧的氧化铝膜层以及至少一组堆叠膜层；
任意一组所述堆叠膜层包括：在所述第一方向上依次叠层设置的第一氮化硅膜层、氧化硅膜层以及第二氮化硅膜层；
其中，所述第一方向垂直于所述太阳能电池基底，且由所述太阳能电池基底指向所述氧化铝膜层；
所述第一氮化硅膜层的折射率大于第二氮化硅膜层的折射率大于氧化硅膜层的折射率。
优选的，在上述背膜结构中，所述第一氮化硅膜层的折射率为2.1-2.45。
优选的，在上述背膜结构中，所述氧化硅膜层的折射率为1.2-1.9。
优选的，在上述背膜结构中，所述第二氮化硅膜层的折射率为1.8-2.2。
优选的，在上述背膜结构中，所述第一氮化硅膜层的厚度为20nm-60nm。
优选的，在上述背膜结构中，所述氧化硅膜层的厚度为30nm-80nm。
优选的，在上述背膜结构中，所述第二氮化硅膜层的厚度为10nm-40nm。
优选的，在上述背膜结构中，所述氧化铝膜层的折射率为1.2-1.9。
优选的，在上述背膜结构中，所述氧化铝膜层的厚度为5nm-25nm。
一种太阳能电池，所述太阳能电池包括上述任一项所述的背膜结构。
相较于现有技术，本实用新型实现的有益效果为：
本实用新型提供的一种太阳能电池的背膜结构包括：在第一方向上，依次位于太阳能电池基底一侧的氧化铝膜层以及至少一组堆叠膜层；任意一组所述堆叠膜层包括：在所述第一方向上依次叠层设置的第一氮化硅膜层、氧化硅膜层以及第二氮化硅膜层；其中，所述第一方向垂直于所述太阳能电池基底，且由所述太阳能电池基底指向所述氧化铝膜层；所述第一氮化硅膜层的折射率大于第二氮化硅膜层的折射率大于氧化硅膜层的折射率。
该背膜结构通过在第一氮化硅膜层和第二氮化硅膜层之间设置一层折射率较低的氧化硅膜层，同时通过工艺优化对其厚度等进行调整，提高氧化硅膜层的钝化性能，在该氧化硅膜层的钝化性能不低于氮化硅膜层的钝化性能的情况下，其光学反射率更低，进而保证采用该背膜结构的太阳能电池的背面吸收阳光的效率更高，从而提高太阳能电池的双面吸光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种太阳能电池的背膜结构的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的另一种太阳能电池的背膜结构的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参考图1，图1为本实用新型实施例提供的一种太阳能电池的背膜结构的结构示意图。
本实用新型提供的背膜结构包括：
在第一方向X上，依次位于太阳能电池基底11一侧的氧化铝膜层12以及至少一组堆叠膜层13。
任意一组所述堆叠膜层13包括：在所述第一方向X上依次叠层设置的第一氮化硅膜层14、氧化硅膜层15以及第二氮化硅膜层16。
其中，所述第一方向垂直于所述太阳能电池基底11，且由所述太阳能电池基底11指向所述氧化铝膜层12。
所述第一氮化硅膜层14的折射率大于第二氮化硅膜层16的折射率大于氧化硅膜层15的折射率。
具体的，在本实用新型的发明创造过程中，发明人发现，目前太阳能电池采用氧化铝加氮化硅的背膜结构，虽然具有良好的介电特性、高绝缘性、高致密性的氮化硅对杂质离子有很好的阻挡能力，但是该背膜结构的折射率很难做到2.0以下，在光学反射率的表现上俨然已经到了瓶颈。
因此，在本实用新型中提出了一种新型的背膜结构，通过在第一氮化硅膜层14和第二氮化硅膜层16之间设置一层折射率较低的氧化硅膜层15，同时通过工艺优化对其厚度等进行调整，提高氧化硅膜层15的钝化性能，在该氧化硅膜层15的钝化性能不低于氮化硅膜层的钝化性能的情况下，其光学反射率更低，进而保证采用该背膜结构的太阳能电池的背面吸收阳光的效率更高，从而提高太阳能电池的双面吸光效率。
并且，通过PECVD机台作业出的该背膜结构的太阳能电池，通过实验得出其反射率低于现有太阳能电池5％～10％，效率高于现有太阳能电池0.02％～0.05％，双面率提升1％以上。
需要说明的是，图1中仅仅以一组堆叠膜层为例进行说明，参考图2，图2为本实用新型实施例提供的另一种太阳能电池的背膜结构的结构示意图，在图2中包括n组堆叠膜层，n≥1，且n为正整数，当n＝1时，即图1所示的背膜结构。
可选的，在本实用新型另一实施例中，所述第一氮化硅膜层14的折射率为2.1-2.45。
例如，所述第一氮化硅膜层14的折射率为2.1或2.22或2.34或2.45等。
可选的，在本实用新型另一实施例中，所述氧化硅膜层15的折射率为1.2-1.9。
例如，所述氧化硅膜层15的折射率为1.2或1.55或1.72或1.9等。
可选的，在本实用新型另一实施例中，所述第二氮化硅膜层16的折射率为1.8-2.2。
例如，所述第二氮化硅膜层16的折射率为1.8或1.85或1.93或2.0等。
可选的，在本实用新型另一实施例中，所述第一氮化硅膜层14的厚度为20nm-60nm。
例如，所述第一氮化硅膜层14的厚度为20nm或35nm或43nm或54nm或60nm等。
可选的，在本实用新型另一实施例中，所述氧化硅膜层15的厚度为30nm-80nm。
例如，所述氧化硅膜层15的厚度为30nm或47nm或58nm或69nm或75nm或80nm等。
可选的，在本实用新型另一实施例中，所述第二氮化硅膜层16的厚度为10nm-40nm。
例如，所述第二氮化硅膜层16的厚度为10nm或21nm或33nm或40nm等。
可选的，在本实用新型另一实施例中，所述氧化铝膜层12的折射率为1.2-1.9。
例如，所述氧化铝膜层12的折射率为1.2或1.53或1.70或1.9等。
可选的，在本实用新型另一实施例中，所述氧化铝膜层12的厚度为5nm-25nm。
例如，所述氧化铝膜层12的厚度为5nm或12nm或18nm或22nm或25nm等。
可选的，基于本实用新型上述全部实施例，在本实用新型另一实施例中还提供了一种太阳能电池，该太阳能电池包括上述任一实施例所述的背膜结构。
具体的，该太阳能电池包括但不限定于PERC太阳能电池或TopCon太阳能电池。
以上对本实用新型所提供的一种太阳能电池的背膜结构及太阳能电池进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种太阳能电池的背膜结构，其特征在于，所述背膜结构包括：
在第一方向上，依次位于太阳能电池基底一侧的氧化铝膜层以及至少一组堆叠膜层；
任意一组所述堆叠膜层包括：在所述第一方向上依次叠层设置的第一氮化硅膜层、氧化硅膜层以及第二氮化硅膜层；
其中，所述第一方向垂直于所述太阳能电池基底，且由所述太阳能电池基底指向所述氧化铝膜层；
所述第一氮化硅膜层的折射率大于第二氮化硅膜层的折射率大于氧化硅膜层的折射率。
2.根据权利要求1所述的背膜结构，其特征在于，所述第一氮化硅膜层的折射率为2.1-2.45。
3.根据权利要求1所述的背膜结构，其特征在于，所述氧化硅膜层的折射率为1.2-1.9。
4.根据权利要求1所述的背膜结构，其特征在于，所述第二氮化硅膜层的折射率为1.8-2.2。
5.根据权利要求1所述的背膜结构，其特征在于，所述第一氮化硅膜层的厚度为20nm-60nm。
6.根据权利要求1所述的背膜结构，其特征在于，所述氧化硅膜层的厚度为30nm-80nm。
7.根据权利要求1所述的背膜结构，其特征在于，所述第二氮化硅膜层的厚度为10nm-40nm。
8.根据权利要求1所述的背膜结构，其特征在于，所述氧化铝膜层的折射率为1.2-1.9。
9.根据权利要求1所述的背膜结构，其特征在于，所述氧化铝膜层的厚度为5nm-25nm。
10.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括权利要求1-9任一项所述的背膜结构。
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