[發(fā)明專利]一種用于P型單晶PERC電池的背面鈍化膜及背面鍍膜工藝

在審

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• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109509796A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 霍亭亭;張樹德;魏青竹;倪志春;連維飛;胡黨平
• 申請（專利權）人: 蘇州騰暉光伏技術有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 劉俊玲

本發(fā)明屬于單晶PERC電池的制備技術領域，具體涉及一種用于P型單晶PERC電池的背面鈍化膜及背面鍍膜方法。該背面鈍化膜包括PERC電池背面由內向外依次沉積的氧化鋁層、SiN_x層和SiO_XN_Y層。本發(fā)明專利在原有的Al₂O₃/SiN_x鍍膜層基礎上，在最外層增加了SiO_XN_Y層。試驗例測試結果表明，在P型單晶PERC電池上使用原來的背鈍化膜Al₂O₃/SiN_x，厚度為4nm/100nm時，電池對光的總吸收率為74.1％；當使用本發(fā)明實施例1提供的背面鈍化膜Al₂O₃/SiN_x/SiO_XN_Y，電池對光的總吸收率為92.8％；同時，該鈍化膜層可起到保護作用，提高了短路電流，提升電池效率。

技術領域

本發(fā)明屬于單晶PERC電池的制備技術領域，具體涉及一種用于P型單晶PERC電池的背面鈍化膜及背面鍍膜工藝。

背景技術

目前，高效電池技術成為一個主流趨勢。有研究表明，常規(guī)單晶電池主要效率區(qū)間為19.8-20％，對應的組件功率為280W，光學損失占效率總損失的50％以上。在這種背景下，PERC電池應運而生。PERC技術，即鈍化發(fā)射極背面接觸，通過在太陽能電池背面形成鈍化層，可大幅降低背表面電學復合速率，形成良好的內部光學背反射機制，提升電池的開路電壓Voc、短路電流Isc，從而提升電池的轉換效率。

PERC太陽能電池具有工藝簡單，成本較低，且與現有電池生產線兼容性高的優(yōu)點是新開發(fā)出來的一種高效太陽能電池，得到了業(yè)界的廣泛關注，有望成為未來高效太陽能電池的主流方向。

目前量產化的P型單晶PERC電池背面鈍化的主流工藝是：用ALD方法先沉積一層＜10nm厚的Al₂O₃，然后再用PECVD的方法沉積一層厚度70-120nm厚的SiN_x層。但是，SiN_x膜層是一種較高折射率的鍍膜材料，折射率一般為1.9-2.1。氮化硅用在電池片正表面是一種表現優(yōu)良的減反射材料，但如果用在電池片背面，則會由于較高折射率而造成一部分吸收光的損失，從而影響電池Isc的提升。

基于以上原因，為了提高電池的轉換效率，科研工作者進行了各種改進的嘗試。比如中國專利CN106972066A公開了一種基于ALD工藝在的PERC電池制備方法，該方法包括1)制絨；2)擴散；3)背面拋光、刻蝕和去磷硅玻璃；4)背面ALD制備氧化鋁；5)正面PECVD沉積SiNx減反射膜；6)背面PECVD沉積背面鈍化膜層；7)背面激光局部開口；8)絲網印刷、燒結。該方法的關鍵點在于步驟6)背面PECVD沉積背面鈍化膜層過程中，在硅片表面先沉積SiONx膜后再沉積SiNx膜，通過改善單晶體薄膜表面形態(tài)和繞鍍色差，提升電池的轉換效率。但按上述工藝制得的電池的轉化效率提升有限，而且仍然無法克服電池高溫燒結(700度以上)后電池效率降低的問題。

發(fā)明內容

為了解決現有技術中的上述問題，本申請的發(fā)明目的在于提供一種用于P型單晶PERC電池的背面鈍化膜層，該鈍化膜層可以提高電池片背面鈍化、增加內反射效果，進而提高電池的轉化效率；本發(fā)明的另一個發(fā)明目的在于提供上述背面鈍化膜層的鍍膜工藝。

為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明的其中一個技術方案是：一種用于P型單晶PERC電池的背面鈍化膜，其包括PERC電池背面由內向外依次沉積的氧化鋁層、SiN_x層和SiO_XN_Y層。

優(yōu)選地，所述氧化鋁層的厚度＜10nm。

優(yōu)選地，所述SiN_x層的厚度為40-75nm；折射率為1.9-2.4。