[發明專利]一種抗電勢誘導衰減的背面膜層結構、制備方法、用途及太陽能電池

有效

• 申請號: 201910588502.3
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110444609B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 姜澤光;張欣;林綱正
• 申請（專利權）人: 天津愛旭太陽能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 高文龍

本發明公開了一種抗電勢誘導衰減的背面膜層結構、制備方法、用途及太陽能電池，該背面膜層結構包括自下而上依次貼附在硅基體上的氧化鋁鈍化層和氮化硅層，所述背面膜層結構還包括碳氮化硅層，所述碳氮化硅層設置在所述氧化鋁鈍化層和氮化硅層之間、或者貼附在所述氮化硅層上；所述背面膜層結構增設有具有抗氧化、抗水汽性能的碳氮化硅層，從而增強了抗電勢誘導衰減效果。本發明同時公開了該背面膜層結構的制備方法、用途及包含該背面膜層結構的太陽能電池。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體是指一種抗電勢誘導衰減的背面膜層結構、制備方法、用途及太陽能電池。

背景技術

電勢誘導衰減又稱PID(Potential Induced Degradation)，是指在高溫高濕和高電壓的環境下，太陽能電池組件出現功率衰減的現象。其主要原因為在高溫和高濕環境下會引起太陽能電池組件玻璃中的Na+離子遷移、EVA膜發生水解產生CH3COO-離子，在由于高電壓在太陽能電池組件邊框和電池片之間形成的局部電場的作用下，遷移到電池片的鈍化層，甚至發射區，引起電池片鈍化性能變差，最終引起整個組件功率衰減的現象。隨著光伏電站規模越來越大，從千瓦級別提高至兆瓦級別，逆變器技術不斷發展與改進，并網電壓不斷升高，在高系統電壓下，PID現象會更加明顯。

學術界針對PID現象，主要通過組件端改變接線方式、電池端增加鈍化膜的致密性來抑制衰減，其中電池端主要研究單面電池正面抗PID性能，隨著雙面電池的發展，雙玻組件逐漸成為市場主流，背面抗PID性能已經逐漸成為大家所關心的重點之一。目前雙面電池正面抗PID主要由使用臭氧或熱氧制備方法在正面生長一層SiO2薄膜實現，但是雙面電池背面主要由AlOx和SiNx組成，且SiNx膜較薄，容易在高壓、高溫和高濕環境中發生PID現象。

因此，需要對太陽能電池背面膜層進行優化，使其具有優異的抗氧化、抗水汽性能，使太陽能電池背面也具有優良的抗PID性能。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種抗電勢誘導衰減的背面膜層結構，該結構增設具有抗氧化、抗水汽性能的碳氮化硅層，從而達到優良的抗電勢誘導衰減效果。

本發明的這一目的通過如下的技術方案來實現的：一種抗電勢誘導衰減的背面膜層結構，包括自下而上依次貼附在硅基體上的氧化鋁鈍化層和氮化硅層，其特征在于：所述背面膜層結構還包括碳氮化硅層，所述碳氮化硅層設置在所述氧化鋁鈍化層和氮化硅層之間、或者貼附在所述氮化硅層上，所述碳氮化硅層通過如下工藝制備：沉積溫度350-450℃，優選410-450℃，沉積功率4000-9000W，優選5000-6800W，沉積壓力1300-1800mTor，優選15500-1600mTor，沉積占空比2:30-2:60ms，優選2:40-2:55ms，沉積時間40-220s，優選115-215s，氨氣流量1000-7000sccm，優選2300-4500sccm，硅烷流量500-2000sccm，優選900-1800sccm，甲烷流量2000-8500sccm，優選4300-5500sccm；所述背面膜層結構增設有具有抗氧化、抗水汽性能的碳氮化硅層，從而增強了抗電勢誘導衰減效果。

本發明中，所述碳氮化硅層的膜層厚度為10-40nm，優選11-24nm。

本發明中，所述碳氮化硅層的折射率為1.91-2.09，優選1.91-2.04。

本發明的背面膜層結構能夠解決目前太陽能電池背面抗PID性能較差的問題，使太陽能電池背面保護膜具有優異的抗氧化、抗水汽性能，達到優良的抗PID效果。利用等離子體沉積設備使用硅烷、氨氣、甲烷三種氣體沉積碳氮化硅薄膜，并且搭配此膜層的電池背面結構有兩種

本發明的目的之二是提供一種抗電勢誘導衰減的背面膜層結構的制備方法。