[發明專利]一種抗電勢誘導衰減的太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201410595682.5
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104362188B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 石強;秦崇德;方結彬;黃玉平;何達能
• 申請（專利權）人: 廣東愛康太陽能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/04;H01L31/18
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 溫旭

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種抗電勢誘導衰減的太陽能電池及其制備方法。

背景技術

電勢誘導衰減（PID）是指在高溫、高濕和高電壓的作用下，太陽能電池組件出現功率下降的現象。太陽能電池組件在發電狀態下五年左右會出現不同程度的電勢誘導衰減現象，這成為目前光伏發電領域面臨的一個重大問題。

電勢誘導衰減的原因主要歸結于太陽能電池組件的封裝材料-玻璃：玻璃內部的鈉離子往太陽能電池運動，破壞電池的p-n結，從而導致功率的衰減。抗電勢誘導衰減技術的熱點是二氧化硅/氮化硅疊層技術，這種復合膜阻擋鈉離子的效果比較好，也容易產業化。光子由低折射率介質往高折射率的介質中傳播才能避免光的全反射，降低光的反射；但是由于二氧化硅的折射率在1.5左右，硅的折射率為3.42左右，氮化硅的折射率一般不大于2.0，因此，光子在空氣/氮化硅/二氧化硅/硅中進行傳播時，由于二氧化硅的折射率低，在二氧化硅的界面光容易發生全反射，這種光學不匹配現象會降低太陽能電池的光電轉換效率；此外，單層的二氧化硅的抗PID性能也不大理想，不符合市場對抗PID電池性能的需求。

現有技術中也有出現折射率高于2.0的二氧化硅膜，但是二氧化硅膜的折射率只能設為不大于2.5，氧化硅層、氮化硅層的折射率還是比較低，對于阻擋鈉離子的效果不甚理想，電池的抗電勢誘導衰減性能也不是很理想。

例如：CN 103296094A公開的《一種多晶硅太陽電池減反射膜及其制備方法》，包括三層膜，第一層為二氧化硅膜，第二層為在二氧化硅膜上沉積的氮氧化硅膜，第三層為在氮氧化硅膜上沉積的第二層氮氧化硅膜。其中，所述的二氧化硅厚度度為8-12nm，折射率為2.1-2.3，所述的第一層氮氧化硅厚度度為15-25nm，折射率為1.9-2.0，所述的第二層氮氧化硅厚度度為30-50nm，折射率為1. 7-1. 9。

又如：CN 102916058 A公開的《多晶硅太陽能電池用疊層減折射膜》，該疊層減折射膜從內至外依次為二氧化硅層和氮氧化硅層，其中，二氧化硅層為二氧化硅空心球薄膜，二氧化硅空心球薄膜的折射率為2.05，厚度為18-20nm，氮氧化硅薄膜的折射率為1. 5-1. 8，厚度為36-40nm。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種可以大幅提高電池的抗電勢誘導衰減性能的太陽能電池。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種抗電勢誘導衰減的太陽能電池，包括背面電極、背面電場、P型硅、N型發射極、第一氧化硅層、氮化硅層、第二氧化硅層、正面電極，所述第一氧化硅層、氮化硅層、第二氧化硅層依次設于所述N型發射極之上；所述第一氧化硅層的折射率為2.6-3.0；所述氮化硅層的折射率為2. 0-2.15，所述第二氧化硅層的折射率為1.4-1.7。

作為上述方案的改進，所述第一氧化硅層的折射率為2.8-3.0；所述氮化硅層的折射率為2.10-2.15；所述第二氧化硅層的折射率為1.4-1.6。

作為上述方案的改進，所述第一氧化硅層的厚度為1-15nm；所述氮化硅層的厚度為50-70nm；所述第二氧化硅層的厚度為5-15nm。

作為上述方案的改進，所述第一氧化硅層通過PECVD設備中通入N₂O和SiH₄制得，反應溫度為350-450℃，沉積時間5-100s， N₂O和SiH₄的流量比為0.1-1:3-10。

作為上述方案的改進，所述氮化硅層通過PECVD設備中通入NH₃和SiH₄制得，反應溫度為380-480℃，沉積時間500-800s，SiH₄和NH₃的流量比為0.1-0.3:1。

作為上述方案的改進，所述第二氧化硅層通過PECVD設備中通入N₂O和SiH₄制得，反應溫度為350-450℃，沉積時間10-100s， N₂O和SiH₄的流量比為1:0.5 -5。

作為上述方案的改進，所述背面電極和正面電極為Ag電極，所述背面電場為Al背場。

相應的，本發明還提供一種抗電勢誘導衰減的太陽能電池的制備方法，包括：

在硅片正面形成絨面，所述硅片為P型硅；

在所述硅片正面進行擴散，形成N型發射極；

去除擴散過程形成的磷硅玻璃；