[發明專利]一種晶體硅太陽能電池雙層膜的制作方法

無效

• 申請號: 200910046334.1
• 申請日: 2009-02-19
• 公開（公告）號: CN101814548A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 郭明星;熊勝虎;孔慧;郭群超;何濤;郭愛娟
• 申請（專利權）人: 上海交大泰陽綠色能源有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/042;H01L31/0216
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種晶體硅太陽能電池雙層膜的制作方法，屬于太陽能電池技術領域。

背景技術

晶體硅太陽電池是把光能轉換為電能的光電子器件。它的光電轉換效率定義為總輸出功率與入射到太陽電池表面的太陽光總功率的比值。為提高晶體硅太陽能電池的光電轉換效率，應減少電池表面光的反射損失，增加光的透射。目前主要采用兩種方法：(1)將電池表面腐蝕成絨面，增加光在電池表面的入射次數；(2)在電池表面鍍一層或多層光學性質匹配的減反射膜.減反射膜的制作直接影響著太陽電池對入射光的反射率，對太陽電池效率的提高起著非常重要的作用。對于減反射膜的要求具有減反射的同時最好具有一定的鈍化效果，以提高光電轉換效率。目前已大規模產業化的是在晶體硅太陽能電池表面PECVD一層氮化硅減反射膜，具有較低減反射效果的同時具有一定的鈍化效果。然而氮化硅減反射膜硅太陽能電池的反射率還不是很低，如何進一步降低反射率成為一大難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種晶體硅太陽能電池雙層膜的制作方法，其能夠有效地減反射的同時和波長轉換效應，可以提高太陽能電池的光電轉換效率。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供一種晶體硅太陽能電池雙層膜的制作方法，其特征在于，具體步驟為：

第一步：量取摩爾比為1∶5-50∶0.5-10∶0.001-1∶0-0.2的正硅酸四乙酯、無水乙醇、去離子水、36.5wt％濃度的鹽酸和有機添加物，將鹽酸加到去離子水中稀釋，將正硅酸四乙酯和無水乙醇混合，攪拌加熱至20-100℃，分5-10次加入稀釋的鹽酸溶液，待溫度穩定后繼續攪拌60～180分鐘，冷卻，加入有機添加物，攪拌溶解，封閉陳化得到溶膠；

第二步：用常規方法制備晶體硅太陽能電池基片，用等離子增強化學氣相淀積方法在晶體硅太陽能電池基片上形成氮化硅膜，采用第一步制得的溶膠在氮化硅膜上噴涂制備二氧化硅膜，其中噴涂速度為1～50ml/min，噴涂時間為1～30s，噴涂溫度為20～200℃，二氧化硅膜厚度為30～200nm，將得到的二氧化硅膜在200～600℃熱處理1-30分鐘，在二氧化硅膜上印刷正反面電極、背場，烘干，在800-1000℃燒結5-120秒。

進一步地，所述第一步中的有機添加物優選為硅烷偶聯劑KH-560、十六烷基三甲基溴化銨、N，N-二甲基甲酰胺和聚乙二醇之中的一種以上。

本發明的主要有益效果在于：

(1)制備過程簡單方便、費用低廉；

(2)雙層膜具有硬度高、耐摩擦、穩定性好，能夠有效地保護硅太陽能電池；

(3)太陽能電池表面光反射率更低，在光譜范圍300nm-1200nm之間的反射率與未涂敷相比降低10％以上；

(4)太陽能電池片的功率更高。經在氮化硅膜表面涂敷雙層膜后，光電轉換效率與未涂敷相比提高1％以上；

(5)雙層膜電池在短波與長波方面吸收進一步提高。

附圖說明

圖1為晶體硅太陽能電池結構圖。

具體實施方式

下面結合實施例進一步說明本發明。

實施例1

如圖1所示，為晶體硅太陽能電池雙層減反射膜結構圖，所述的晶體硅太陽能電池由柵線1、SiO₂減反射膜2、Si_xN_y：H減反射膜3、N型Si4和P型基體Si5組成。

其制備方法如下：

第一步：量取摩爾比為1∶5∶0.5∶0.001的正硅酸四乙酯、無水乙醇、去離子水、36.5wt％濃度的鹽酸，將鹽酸加到去離子水中稀釋，將正硅酸四乙酯和無水乙醇混合，攪拌加熱至20℃，把稀釋的鹽酸溶液分5次加入上述溶液中，待溫度穩定后繼續攪拌60分鐘，冷卻，攪拌溶解，封閉陳化得到溶膠；

第二步：用常規方法制備晶體硅太陽能電池基片，用等離子增強化學氣相淀積方法在晶體硅太陽能電池基片上形成氮化硅膜，采用第一步制得的溶膠在氮化硅膜上噴涂制備二氧化硅膜，其中噴涂速度為1ml/min，噴涂時間為1s，噴涂溫度為20℃，二氧化硅膜厚度為30nm，將得到的二氧化硅膜在200℃熱處理30分鐘，再印刷正反面電極、背場，烘干，在800℃燒結120秒。

本實施例所制備的雙層膜硅太陽能電池的可見光反射率比正常電池片低10％以上；其電池的功率提高1％以上；量子效率測試表明，其雙層膜電池在短波與長波方面吸收進一步提高。

實施例2

一種晶體硅太陽能電池雙層膜的制作方法，其特征在于，具體步驟為：