一种PERC电池的背面结构层的制作方法

本实用新型属于perc电池结构领域，具体涉及一种perc电池的背面结构层。

背景技术：

现有技术中的晶硅perc电池背面的sinx多采用双层膜结构，靠近氧化铝层一侧的sinx采用的是高折射率的sinx材料，外层采用的是低折射率的sinx材料。该设计从光学角度可以增加长波光的反射，提高电池对长波光子的吸收，但靠近氧化铝层的sinx设计高折射率会降低氮化硅中氢原子对硅片的钝化性能，阻碍电池效率进一步提升。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出一种perc电池的背面结构层。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种perc电池的背面结构层，包括依次沉积在硅片背面的氧化铝膜层、sinx结构层和铝膜层，其中所述的sinx结构层为分层结构，按从氧化铝膜层到铝膜层的方向由顺次设置的m层具有不同折射率和膜厚的sinx分层膜组成；所述的sinx分层膜包括设置在中间位置具有最大折射率的sinx分层膜a，和分别设置在所述sinx分层膜a和氧化铝膜层之间的至少一层sinx分层膜b，以及设置在所述sinx分层膜a和之间的至少两层sinx分层膜c，所述的sinx分层膜b和所述的sinx分层膜c的折射率沿着向两侧扩散的方向逐级降低。

作为本实用新型的进一步改进，所述sinx分层膜a的膜厚最小，折射率最大，其膜厚在所述sinx结构层总厚度所占比低于7%，其折射率大于等于2.3。

作为本实用新型的进一步改进，所述sinx分层膜b的折射率小于所述sinx分层膜a的折射率，大于或等于具有最小折射率的所述sinx分层膜c的折射率，所述sinx分层膜b的膜厚为所述sinx分层膜a的膜厚的2-3倍。

作为本实用新型的进一步改进，所述sinx分层膜b的折射率低于2.03。

作为本实用新型的进一步改进，最贴近所述铝膜层的所述sinx分层膜c的膜厚最大，折射率最小，其膜厚不低于90nm，其折射率不大于2。

作为本实用新型的进一步改进，位于中间的所述sinx分层膜c的膜厚与所述sinx分层膜a的膜厚相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述sinx结构层的总厚度介于140-160nm。

优选的，所述的m为5。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过对晶硅perc电池背面的sinx结构层采用多层结构层的设计，在靠近氧化铝层选用折射率等于或低于2.03的氮化硅膜，将高折射率的氮化硅膜置于中间位置，在保证对长波长反射的同时提高该层sinx对硅片的氢钝化效果，并且将靠近铝膜层的各层sinx膜采用折射率由高至低降变的设计方法，同样在保证增加电池对长波光子的吸收的同时避免背面铝浆的侵蚀。

附图说明

图1为本实用新型的perc电池的背面结构示意图；

其中：1-硅片，2-氧化铝膜层，3-sinx结构层，301-sinx分层膜a，302-sinx分层膜b，303-sinx分层膜c，4-铝膜层。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。

如图所示的一种perc电池的背面结构层，包括依次沉积在硅片1背面的氧化铝膜层2、sinx结构层3和铝膜层4，其中所述的sinx结构层3为分层结构，按从氧化铝膜层2到铝膜层4的方向由顺次设置的m层具有不同折射率和膜厚的sinx分层膜组成。

具体的结构是，所述的sinx分层膜包括设置在中间位置具有最大折射率的sinx分层膜a301，和分别设置在所述sinx分层膜a301和氧化铝膜层42之间的至少一层sinx分层膜b302，以及设置在所述sinx分层膜a301和之间的至少两层sinx分层膜c303，所述的sinx分层膜b302和所述的sinx分层膜c303的折射率沿着向两侧扩散的方向逐级降低。

另外，由于所述sinx结构层3的总厚度需要控制在140-160nm之间，所以该具有分层结构的sinx结构层3在设置各个分层膜的过程中，除了需要考虑材料折射率的，还需要将材料的折射率对应于膜层的膜厚性能，注重膜厚的调控。总的设计原则遵循以下几点：

1.所述sinx分层膜a301的膜厚最小，折射率最大，其膜厚在所述sinx结构层3总厚度所占比低于7%，其折射率大于等于2.3。

2.所述sinx分层膜b302的折射率小于所述sinx分层膜a301的折射率，大于或等于具有最小折射率的所述sinx分层膜c303的折射率，所述sinx分层膜b302的膜厚为所述sinx分层膜a301的膜厚的2-3倍。

3.最贴近所述铝膜层4的所述sinx分层膜c303的膜厚最大，折射率最小，其膜厚不低于90nm，其折射率不大于2。

4.位于中间的所述sinx分层膜c303的膜厚与所述sinx分层膜a301的膜厚相同。

优选的，sinx结构层3中包括5层分层膜，其中包含设置在氧化铝膜层42一侧的一层sinx分层膜b302，设置在铝膜层4一侧的三层sinx分层膜c303，以及设置在sinx分层膜b302和sinx分层膜c303之间的sinx分层膜a301。

以该5层分层膜所形成的制作总膜厚为150nm的sinx结构层3为例，隔层的膜厚及折射率的分布如下：

靠近氧化铝膜层42，对应于sinx分层膜b302的位置，设计的是膜厚为20nm的低折射率（2.03）氮化硅，以提高该层sinx膜层中的si-n键比例，提升该层sinx膜的质量密度，释放的原子氢更容易扩散至硅体内去钝化硅片中的缺陷。往外对应于sinx分层膜a301和sinx分层膜c303的位置，依次设计2.3/2.13/2.03/1.96不同折射率降变结构，膜厚分别设计为10/10/10/100nm，以增强对进入电池内部长波光子的反射，增加对光子的吸收，同时最外层sinx折射率设计为1.96，可以有效的避免背面铝浆的侵蚀，更好的保护氧化铝钝化膜。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种perc电池的背面结构层，其特征在于：包括依次沉积在硅片背面的氧化铝膜层、sinx结构层和铝膜层，其中所述的sinx结构层为分层结构，按从氧化铝膜层到铝膜层的方向由顺次设置的m层具有不同折射率和膜厚的sinx分层膜组成；

所述的sinx分层膜包括设置在中间位置具有最大折射率的sinx分层膜a，和分别设置在所述sinx分层膜a和氧化铝膜层之间的至少一层sinx分层膜b，以及设置在所述sinx分层膜a和之间的至少两层sinx分层膜c，所述的sinx分层膜b和所述的sinx分层膜c的折射率沿着向两侧扩散的方向逐级降低。

2.根据权利要求1所述的一种perc电池的背面结构层，其特征在于：所述sinx分层膜a的膜厚最小，折射率最大，其膜厚在所述sinx结构层总厚度所占比低于7%，其折射率大于等于2.3。

3.根据权利要求2所述的一种perc电池的背面结构层，其特征在于：所述sinx分层膜b的折射率小于所述sinx分层膜a的折射率，大于或等于具有最小折射率的所述sinx分层膜c的折射率，所述sinx分层膜b的膜厚为所述sinx分层膜a的膜厚的2-3倍。

4.根据权利要求3所述的一种perc电池的背面结构层，其特征在于：所述sinx分层膜b的折射率低于2.03。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种perc电池的背面结构层，其特征在于：最贴近所述铝膜层的所述sinx分层膜c的膜厚最大，折射率最小，其膜厚不低于90nm，其折射率不大于2。

6.根据权利要求5所述的一种perc电池的背面结构层，其特征在于：位于中间的所述sinx分层膜c的膜厚与所述sinx分层膜a的膜厚相同。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种perc电池的背面结构层，其特征在于：所述sinx结构层的总厚度介于140-160nm。

8.根据权利要求1所述的一种perc电池的背面结构层，其特征在于：所述的m为5。

技术总结
本实用新型公开了一种PERC电池的背面结构层，包括依次沉积在硅片背面的氧化铝膜层、SiNx结构层和铝膜层，其中所述的SiNx结构层为分层结构，按从氧化铝膜层到铝膜层的方向由顺次设置的M层具有不同折射率和膜厚的SiNx分层膜组成。本实用新型通过对晶硅PERC电池背面的SiNx结构层采用多层结构层的设计，在靠近氧化铝层选用折射率等于或低于2.03的氮化硅膜，将高折射率的氮化硅膜置于中间位置，在保证对长波长反射的同时提高该层SiNx对硅片的氢钝化效果，并且将靠近铝膜层的各层SiNx膜采用折射率由高至低降变的设计方法，同样在保证增加电池对长波光子的吸收的同时避免背面铝浆的侵蚀。

技术研发人员：张士成;童锐
受保护的技术使用者：南通苏民新能源科技有限公司
技术研发日：2020.11.24
技术公布日：2021.07.20