[實用新型]一種高PID抗性單晶電池的鈍化減反射膜

有效

• 申請號: 201520157325.0
• 申請日: 2015-03-19
• 公開（公告）號: CN204441294U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 瞿輝;徐春;曹玉甲;張一源
• 申請（專利權）人: 江蘇順風光電科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 路接洲

技術領域

本實用新型涉及太陽能電池領域，尤其是一種高PID抗性單晶電池的鈍化減反射膜。

背景技術

隨著環境問題和能源問題得到越來越多人的關注，太陽電池作為一種清潔能源，人們對其研究開發已經進入到了一個新的階段。PID(potential?induced?degradation)效應指在長期高電壓作用下，組件中玻璃和封裝材料之間存在漏電現象，造成先是表面鈍化減反射膜失效，然后PN結失效，最終使得組件性能降低。傳統工藝的P型太陽能晶硅組件都存在一定的PID失效問題，所以研究PID現象，研發出PID?Free的晶硅電池片是廣大太陽能廠商研發部和部分科研院校的目標之一。目前較通用且較嚴格的是雙85PID測試，其測試條件為1000V的負電壓，85℃的環境溫度，85％的濕度，96h的測試時間，組件最終最大輸出功率衰減比例小于5％就可判定為PID測試合格，即PID?Free。

傳統太陽能單晶電池表面的SiNx鈍化減反射膜層幾乎都因折射率較低使得PID衰減較為嚴重；目前市場為了追求PID?Free，主要方法是提高SiNx膜層的折射率，但電池轉換效率較常規工藝降低1-2％；還有方法就是使用紫外電離生成的臭氧O3氧化硅片表面，生成較薄的SiOx層或PECVD法直接在硅片表面沉積一層SiOx薄膜，使電池具有一定的PID抗性。

另一方面，目前大規模生產中單晶電池表面常用的減反射膜多為單層氮化硅，通常其光學厚度為特定波長的的四分之一或者二分之一。對于單層減反射膜，其僅對單一波長具有較好的減反射效果，具有相對較高的反射率和較差的鈍化效果。能夠降低反射率并提高鈍化效果的減反射膜是太陽電池研究的熱點。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種高PID抗性的高效單晶電池的鈍化減反射膜，這種鈍化減反射膜能夠降低反射率，提高鈍化效果，從而提高太陽電池效率，且具有非常優良的抗PID衰減特性。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種高PID抗性單晶電池的鈍化減反射膜，包括在單晶硅片襯底正面依次沉積的作為底層的第一層SiO_x層；作為中間層的第二層SiO_x層以及作為頂層的第三層SiN_x層；所述的第一層SiO_x層、第二層SiO_x層以及第三層SiN_x層總膜厚為65～120nm；折射率為1.9～2.2；所述的第三層SiN_x層為單層或多層SiN_x層。

進一步的說，本實用新型所述的第一層SiO_x層采用高壓電離或紫外電離產生的O₃或游離O原子在單晶硅片襯底表面生成，膜厚為0.2～2nm，折射率為1.48～1.8。

再進一步的說，本實用新型所述的第二層SiO_x層采用PECVD法將N₂O、CO₂、O₂等含氧氣體與SiH₄一起沉積而成，膜厚為2～20nm，折射率為1.4～1.8。

再進一步的說，本實用新型所述的第三層SiN_x層采用PECVD法將NH₃與SiH₄一起沉積而成，膜厚為30～80nm，折射率為1.9～2.2；并且若第三層SiN_x層為多層，則每層的折射率不同。

本實用新型的原理為：在底層引入兩層SiO_x薄膜，第一層SiO_x薄膜采用高壓電離或紫外電離產生的O₃或游離O原子在單晶硅片襯底表面生成，該SiO_x層較致密，具有較好鈍化效果，能有效降低電池片的表面復合速率；且該致密SiO_x層較薄(0.2nm-2nm)，電子的遂穿效應非常明顯，可以將電池表面富集的一部分電荷導走從而防止因電荷堆積而導致鈍化減反射膜鈍化效果減弱，使電池具有抗PID衰減特性；