[發明專利]太陽能電池及其正面膜層結構及其制備方法、組件及系統

在審

• 申請號: 202111176917.3
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113921619A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 趙小平;陳剛
• 申請（專利權）人: 天津愛旭太陽能科技有限公司;浙江愛旭太陽能科技有限公司;廣東愛旭科技有限公司;珠海富山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: 深圳盛德大業知識產權代理事務所(普通合伙) 44333
• 代理人: 賈振勇

本發明適用于太陽能電池技術領域，提供了一種太陽能電池及其正面膜層結構及其制備方法、組件及系統，本發明實施例的太陽能電池正面膜層結構，通過在正面膜層中設置至少三層氮化硅層和至少兩層氧化硅膜層，相對于現有的正面膜層結構，增加短波長的光線吸收，減少光反射回入射界面而實現減少光在正面的反射損失，從而增加硅片對光的吸收和利用，提升太陽能電池正面的轉化效率，并使正面效率提升0.05％以上；改善了與硅片之間的接觸，提高了電池正面的致密性及鈍化效果，并能有效降低硅表面態密度，降低了對載流子的無輻射復合，從而有效提高了電池組件的抗電勢誘導衰減的性能，延緩了電池組件的衰減，延長了電池組件的使用壽命。

技術領域

本發明屬于太陽能電池領域，尤其涉及一種太陽能電池及其正面膜層結構及其制備方法、組件及系統。

背景技術

現有P型或N型晶硅太陽能電池的正面膜層機構，采用兩層氮化硅疊加一層氧化硅的膜層結構，研究發現，現有的正面膜層結構兩層氮化硅減反射效果差，造成正面膜層電池轉換率低。另外，現有的正面膜層結構致密性能較差，造成抗水汽性能差，在高溫多濕的情況下水汽進入電池組件，導致EVA(醋酸乙烯脂)水解產生的醋酸與組件玻璃反應生成Na+，Ca+，Fe+等，堿離子在組件邊框和電池片表面直接產生的電場作用下形成漏電流，同時氧化鋁鈍化層中含有高密度的正電荷，會在漏電流的作用下誘導出一層負電荷，導致鈍化效果消失，同時堿離子與電池片光照時PN結產生的空穴形成內電場，從而限制載流子輸出，最終導致組件性能損失，從而使光伏組件發電效率大幅下降，并造成電池組件的抗PID(Potential Induced Degradatio)電勢誘導衰減較快，192小時PID效應衰減大于3％，進一步使電池組件功率衰減，從而影響電池組件的使用壽命。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種太陽能電池的正面膜層結構，旨在解決現有正面膜層結構電池轉換效率低，且電池組件的抗PID電勢誘導性能較差的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種太陽能電池的正面膜層結構，所述正面膜層結構包括在硅片正面依次沉積的氮化硅層和氧化硅層；所述氮化硅層由至少三層不同折射率的氮化硅膜組成；所述氧化硅層由至少兩層不同折射率的氧化硅膜組成；依序排布的各層氮化硅膜及氧化硅膜的折射率依次降低。

進一步地，所述氮化硅層包括折射率依次降低的三層氮化硅膜。

進一步地，所述氧化硅層包括折射率依次降低的兩層氧化硅膜。

進一步地，所述氮化硅層包括折射率依次降低的第一氮化硅膜、第二氮化硅膜、及第三氮化硅膜；

所述第一氮化硅膜的厚度為5-15nm，折射率為2.25-2.35；

所述第二氮化硅膜的厚度為20-30nm，折射率為2.15-2.25；

所述第三氮化硅膜的厚度為10-20nm，折射率為2.13-2.18。

進一步地，所述氧化硅層包括折射率依次降低的第一氧化硅膜和第二氧化硅膜；

所述第一氧化硅膜的厚度為5-15nm，折射率為1.7-1.9；

所述第二氧化硅膜的厚度為10-20nm，折射率為1.4-1.6。

進一步地，所述硅片正面所沉積的氮化硅層和氧化硅層相加的膜層總厚度為60-90nm，折射率為1.95-2.20。

進一步地，所述硅片為經過制絨、擴散、SE激光、刻蝕或退火熱處理制作形成的硅片。

本發明另一實施例的目的還在于提供一種太陽能電池的正面膜層結構制備方法，所述方法包括：

在硅片的正面制備折射率逐漸降低的至少三層氮化硅膜，以形成由多層氮化硅膜組成的氮化硅層；