[實(shí)用新型]晶體硅太陽能電池的薄膜鈍化結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320741182.9
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN203562433U
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛健;張淳
• 申請（專利權(quán)）人: 常州天合光能有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務(wù)所 32225
• 代理人: 孫彬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種晶體硅太陽能電池的薄膜鈍化結(jié)構(gòu)，屬于晶體硅太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

目前，表面鈍化能降低電池片的表面活性，使表面的復(fù)合速率降低，目前適用于太陽能電池表面鈍化的措施一般有兩種，即表面氧化鈍化和發(fā)射機(jī)鈍化。表面氧化法鈍化的機(jī)理在于飽和硅表面的懸掛鍵，降低表面少子復(fù)合中心，常用的方式是在電池片表面生長一層氧化硅或氮化硅薄膜?；發(fā)射極鈍化的機(jī)理是在硅片表面進(jìn)行雜質(zhì)高濃度摻雜，在很薄的表面層內(nèi)，因雜質(zhì)濃度梯度形成指向硅片內(nèi)部的漂移電場，使少數(shù)載流子很難到達(dá)表面，從而達(dá)到鈍化表面的效果。?

前表面鈍化膜指貼合在電池片受光面上的鈍化膜，表面氧化鈍化膜常用的有氧化硅薄膜、氫化非晶微晶硅薄膜以及氮化硅薄膜，如專利號為?CN201655813?U?中采用的鈍化膜為二氧化硅與氮化硅的組合膜，專利號為?CN101937944A?中采用的鈍化膜為用化學(xué)氣象沉積法制備的氫化微晶硅和非晶硅的混合相薄膜，該種膜制備工藝簡單，但是鈍化效果不理想。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種晶體硅太陽能電池的薄膜鈍化結(jié)構(gòu)，它能夠有效地鈍化硅片P型摻雜表面，形成良好的界面鈍化效果。?

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種晶體硅太陽能電池的薄膜鈍化結(jié)構(gòu)，它包括SiN_x薄膜層、三氧化二鋁薄膜層和生長在硅片襯底正面或背面的P型摻雜層上的二氧化硅薄膜層，三氧化二鋁薄膜層生長在二氧化硅薄膜層的外表面上，SiN_x薄膜層生長在三氧化二鋁薄膜層的外表面上。?

進(jìn)一步為了有效保證光學(xué)性能，需要合理選擇鈍化結(jié)構(gòu)的各個(gè)膜層的折射率，所述的SiN_x薄膜層的折射率為1.9~2.4，三氧化二鋁薄膜層的折射率為1.55~1.65，二氧化硅薄膜層的折射率為1.4~1.5。?

進(jìn)一步，所述的SiN_x薄膜層的厚度為20mm~150mm。?

進(jìn)一步，所述的三氧化二鋁薄膜層的厚度為3nm~50nm。?

更進(jìn)一步，所述的二氧化硅薄膜層的厚度h為0＜h＜50nm。?

采用了上述技術(shù)方案后，二氧化硅薄膜層具有鈍化硅片表面懸掛鍵的效果，SiN_x薄膜層因?yàn)槠湓谏a(chǎn)成膜工藝中會引入H+，可以有效地在硅片表面形成氫鈍化的效果，三氧化二鋁薄膜層因?yàn)槠鋷в写罅康呢?fù)電荷，可以在硅片P型摻雜層表面形成良好的場鈍化效果，還可以在表面有良好的界面鈍化效果，本鈍化結(jié)構(gòu)將二氧化硅，SiN_x，三氧化二鋁三種薄膜結(jié)合應(yīng)用，利用其各自的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行組合，形成SiO₂/Al₂O₃/SiN_x的疊層鈍化膜。?

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的晶體硅太陽能電池的薄膜鈍化結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。?

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，?

如圖1所示，一種晶體硅太陽能電池的薄膜鈍化結(jié)構(gòu)，它包括SiN_x薄膜層1、三氧化二鋁薄膜層2和生長在硅片襯底5正面或背面的P型摻雜層上的二氧化硅薄膜層3，三氧化二鋁薄膜層2生長在二氧化硅薄膜層3的外表面上，SiN_x薄膜層1生長在三氧化二鋁薄膜層2的外表面上。

SiN_x薄膜層1的折射率為1.9~2.4，三氧化二鋁薄膜層2的折射率為1.55~1.65，二氧化硅薄膜層3的折射率為1.4~1.5。因?yàn)檫@些薄膜層折射率的有效匹配，不管該鈍化結(jié)構(gòu)用在電池的正面或者背面都可以有效保證光學(xué)性能。?

SiN_x薄膜層1的厚度為20mm~150mm。SiN_x薄膜層1可以采用PECVD方式形成在三氧化二鋁薄膜層2的外表面上。?

三氧化二鋁薄膜層2的厚度為3nm~50nm。三氧化二鋁薄膜層2可以采用PECVD（等離子體增強(qiáng)化學(xué)沉積），APCVD（常壓化學(xué)汽相沉積）或者ALD（原子層沉積）的方式形成在二氧化硅薄膜層3的外表面上。?