技術(shù)介紹

目前，在太陽能電池大規(guī)模生產(chǎn)中常采用在硅片表面沉積減反射膜的方式增加光的利用率，提升電池轉(zhuǎn)換效率。常見的薄膜主要有氮化硅SiNx和氧化硅SiOx，兩種薄膜具有不同的特性和制備方法。氮化硅SiNx薄膜多采用PECVD沉積的方式進(jìn)行制備，具有減反射性能和體鈍化效果好、沉積溫度低，產(chǎn)能高等特點(diǎn)，但氮化硅膜與硅基體結(jié)合界面態(tài)高和消光特性也限制了電池轉(zhuǎn)化效率的進(jìn)一步提升。相比較于SiNx，氧化硅SiOx薄膜具有更低的界面態(tài)、更低的折射率，可以提供良好的表面鈍化效果，但其制備方法多采用高溫?zé)嵫趸椒ㄟM(jìn)行生長，對硅片損傷較大，且流程復(fù)雜成本較高，不利于大規(guī)模生產(chǎn)。另外，常規(guī)電池片的抗PID特性通過增加SiNx薄膜的折射率來提高，此方**帶來一定程度的效率損失，而在底層沉積SiOx薄膜，在提高抗PID特性的同時(shí)不會(huì)導(dǎo)致效率降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

本磚利技術(shù)的目的在于提供一種采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，該方法對硅片損傷小，工藝簡潔，便于規(guī)?；夷芙档凸杵砻娼缑鎽B(tài)，提高鈍化效果，降低反射率，有利于改善電池的轉(zhuǎn)換效率和抗PID特性。本磚利技術(shù)的上述目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，包括選取晶體硅片，對晶體硅片進(jìn)行制絨和擴(kuò)散工序，還包括在制絨和擴(kuò)散后的晶體硅片的受光面上采用管式PECVD依次沉積SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或S...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

一種采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，包括選取晶體硅片，對晶體硅片進(jìn)行制絨和擴(kuò)散工序，其特征是：還包括在制絨和擴(kuò)散后的晶體硅片的受光面上采用管式PECVD依次沉積SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或SiOx、SiNx和SiOxNy疊層膜，以達(dá)到提高經(jīng)后續(xù)常規(guī)工藝制得的太陽能電池片的光電轉(zhuǎn)換效率以及抗電位誘發(fā)衰減PID特性。

【技術(shù)特征摘要】

1.一種采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，包括選取晶體硅片，對晶體硅片進(jìn)行制絨和擴(kuò)散工序，其特征是：還包括在制絨和擴(kuò)散后的晶體硅片的受光面上采用管式PECVD依次沉積SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或SiOx、SiNx和SiOxNy疊層膜，以達(dá)到提高經(jīng)后續(xù)常規(guī)工藝制得的太陽能電池片的光電轉(zhuǎn)換效率以及抗電位誘發(fā)衰減PID特性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，其特征是：所述SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或SiOx、SiNx和SiOxNy疊層膜的總膜厚為70~100nm，折射率為1.85~2.15。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，其特征是：所述SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或SiOx、SiNx和SiOxNy疊層膜中底層SiOx薄膜的膜厚為5~15nm，折射率為1.5~1.8。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，其特征是：所述SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或SiOx、SiNx和SiOxNy疊層膜中中間層薄膜SiNx薄膜的膜厚為45~65nm，折射率為2.0~2.2。

5.根據(jù)權(quán)利要2所述的采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，其特征是：所述SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或SiOx、SiNx和S...

【磚利技術(shù)屬性】

技術(shù)研發(fā)人員：宋鋒兵，閆用用，張惠，何大娟，李積偉，

提高晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的方法

(1)光陷阱結(jié)構(gòu)：一般高效單晶硅電池采用化學(xué)腐蝕制絨技術(shù)，制得絨面的反射率可達(dá)到10％以下。目前較為先進(jìn)的制絨技術(shù)是反應(yīng)等離子蝕刻技術(shù)（RIE），該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是和晶硅的晶向無關(guān)，適用于較薄的硅片，通常使用SF6/O2混合氣體，在蝕刻過程中，F(xiàn)自由基對硅進(jìn)行化學(xué)蝕刻形成可揮發(fā)的SiF4，O自由基形成SixOyFz對側(cè)墻進(jìn)行鈍化處理，形成絨面結(jié)構(gòu)。目前韓國周星公司應(yīng)用該技術(shù)的設(shè)備可制得絨面反射率低于在2%~20%范圍。

(2)減反射膜：它的基本原理是位于介質(zhì)和電池表面具有一定折射率的膜，可以使入射光產(chǎn)生的各級反射相互間進(jìn)行干涉從而完全抵消。單晶硅電池一般可以采用TiO2、SiO2、SnO2、ZnS、MgF2單層或雙層減反射膜。在制好絨面的電池表面上蒸鍍減反射膜后可以使反射率降至2％左右。

(3)鈍化層：鈍化工藝可以有效地減弱光生載流子在某些區(qū)域的復(fù)合。一般高效太陽電池可采用熱氧鈍化、原子氫鈍化，或利用磷、硼、鋁表面擴(kuò)散進(jìn)行鈍化。熱氧鈍化是在電池的正面和背面形成氧化硅膜，可以有效地阻止載流子在表面處的復(fù)合。原子氫鈍化是因?yàn)楣璧谋砻嬗写罅康膽覓戽I，這些懸掛鍵是載流子的有效復(fù)合中心，而原子氫可以中和懸掛鍵，所以減弱了復(fù)合。

(4)增加背場：如在P型材料的電池中，背面增加一層P+濃摻雜層，形成P+/P的結(jié)構(gòu)，在P+/P的界面就產(chǎn)生了一個(gè)由P區(qū)指向P+的內(nèi)建電場。由于內(nèi)建電場所分離出的光生載流子的積累，形成一個(gè)以P+端為正，P端為負(fù)的光生電壓，這個(gè)光生電壓與電池結(jié)構(gòu)本身的PN結(jié)兩端的光生電壓極性相同，從而提高了開路電壓Voc。同時(shí)由于背電場的存在，使光生載流子受到加速，這也可以看作是增加了載流子的有效擴(kuò)散長度，因而增加了這部分少子的收集幾率，短路電流Jsc也就得到提高。

(5)改善襯底材料：選用上等硅材料，如N型硅具有載流子壽命長、制結(jié)后硼氧反應(yīng)小、電導(dǎo)率好、飽和電流低等。

上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件?的高科技企業(yè)，公司成立２００５年，專業(yè)的光電鍍膜公司，公司產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。

采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating, 激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、紅外制導(dǎo)、面部識(shí)別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框等。