一种高转化效率抗pid晶体硅太阳能电池及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种抗PID太阳能电池，尤其涉及一种高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池及其制造方法。
【背景技术】
[0002]早在2005年，Sunpower就发现晶娃型的背接触N型电池在组件中施加正高压后存在PID (potential-1nduced degradat1n电势诱导衰减)现象，后续对晶体娃电池片的PID的关注越来越多。随着PID现象被更多的人所了解，更多的研究机构对其进行了研究。研究发现P型晶体硅中PID现象的发生和玻璃中的Na+在外界电场的作用下由玻璃向电池迀移有关。为了减缓PID衰减的发生，主要的途径为防止Na离子迀移进入到硅片内部，其方法有:a.通过增加EVA等封装材料的电阻率，降低漏电流，减缓Na离子迀移的速度；b.提高硅片表面的氮化硅折射率，以提升氮化硅的导电性能，将Na离子导走，降低Na离子的堆积，减少Na离子迀移到硅片内部的数目，这种方法要求氮化硅的折射率很高并且需要一定的厚度，而这样做会导致电池反射率变高，并且部分光线被氮化硅吸收，导致电池效率下降；c.在硅片表面沉积一层氧化硅，目前机理尚不明确，但是该方法会导致出现大量外观不良电池，导致电池良率下降，成本上升。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术中，抗PID晶体硅太阳能电池生产成本高、电池转化效率低的技术问题，提供一种高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池及其制造方法。
[0004]为此，本发明采用如下技术方案:
一种高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池，包括硅片(1 )，其特征在于:在所述硅片(1)正面依次设置有高折射率氮化硅钝化层(2)，石墨烯导电层(3)和低折射率氮化硅减反层⑷。
[0005]进一步地，所述高折射率氮化硅钝化层(2)的折射率2.2-2.3，膜厚为l~10nm。
[0006]进一步地，所述石墨稀导电层(3)的厚度为l~10nm。
[0007]进一步地，低折射率氮化硅减反层(4)的折射率为2.0-2.1，膜厚为60~80nm。
[0008]本发明的高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池，通过高折射率氮化硅钝化层、石墨烯导电层和低折射率氮化硅减反层三者的配合，使晶体硅太阳能电池具有良好的抗PID性能和较高的电池转换效率。其中:石墨烯导电层具有良好的导电能力，能够使Na离子有效的通过栅线导走，有效降低离子堆积，减小钠离子向硅片表面迀移；同时采用高折射率氮化硅作为钝化层，低折射率氮化硅作为减反层，能够有效的保证电池具有较高的电池转换效率。
[0009]同时，本发明还提供一种生产上述高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池的制造方法，包括如下步骤:
(1)选取硅片，进行制绒、扩散及后清洗；(2)硅片正面沉积高折射率氮化硅钝化层，折射率为2.2-2.3，膜厚为l~10nm ;
(3)在氮化硅上面旋涂石墨烯的分散液，后续烘干，形成石墨烯导电层，厚度为l~10nm;
(4)在石墨稀层上沉积低折射率氮化娃减反层，折射率为2.0-2.1，膜厚为60~80nm ；
(5)完成背电极、背电场、正电极印刷、烘干烧结，形成电池。
[0010]本发明的高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池的制造方法，能够提供一种高转化效率的抗PID电池生产工艺。采用本方法制备的电池的组件，能够通过测试条件为温度85度，湿度为85%，电压为1000V，600h的PID测试。
【附图说明】
[0011 ]图1为本发明的高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池的各层结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和具体实施例对本发明的结构做进一步详细的说明，本发明中与现有技术相同的部分将参考现有技术。
[0013]如图1所示，本发明的高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池，包括包括硅片1，沉积在硅片正面的高折射率氮化硅钝化层2，折射率2.2-2.3，膜厚为l~10nm ;涂覆在高折射率氮化硅钝化层2上的石墨烯导电层3，厚度为l~10nm ;沉积在石墨烯导电层3上的折射率氮化硅减反层4，折射率为2.0-2.1，膜厚为60~80nm。
[0014]本发明的高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池的制造方法，包括如下步骤:
(1)选取硅片，进行制绒、扩散及后清洗；
(2)硅片正面沉积高折射率氮化硅钝化层，折射率为2.2-2.3，膜厚为l~10nm ;
(3)在氮化硅上面旋涂石墨烯的分散液，后续烘干，形成石墨烯导电层，厚度为l~10nm;
(4)在石墨稀层上沉积低折射率氮化娃减反层，折射率为2.0-2.1，膜厚为60~80nm ；
(5)完成背电极、背电场、正电极印刷、烘干烧结，形成电池。
[0015]当然，本发明还有其他实施方式，上文所列仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
【主权项】
1.一种高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池，包括硅片(1)，其特征在于:在所述硅片(1)正面依次设置有高折射率氮化硅钝化层(2)，石墨烯导电层(3)和低折射率氮化硅减反层⑷。2.根据权利要求1所述的高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池，其特征在于:所述高折射率氮化硅钝化层(2)的折射率2.2?2.3，膜厚为1?10nm。3.根据权利要求1所述的高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池，其特征在于:所述石墨稀导电层⑶的厚度为1?10nm。4.根据权利要求1所述的高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池，其特征在于:低折射率氮化硅减反层(4)的折射率为2.0?2.1，膜厚为60?80nm。5.一种制造权利要求1-4任一所述高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池的方法，包括如下步骤: (1)选取硅片，进行制绒、扩散及后清洗；(2)硅片正面沉积高折射率氮化硅钝化层，折射率为2.2?2.3，膜厚为1?10nm ; (3)在氮化硅上面旋涂石墨烯的分散液，后续烘干，形成石墨烯导电层，厚度为1?10nm ； (4)在石墨烯层上沉积低折射率氮化硅减反层，折射率为2.0?2.1，膜厚为60?80nm ； (5)完成背电极、背电场、正电极印刷、烘干烧结，形成电池。
【专利摘要】本发明公开了一种高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池，包括硅片，其特征在于：在所述硅片正面依次设置有高折射率氮化硅钝化层，石墨烯导电层和低折射率氮化硅减反层。同时，本发明还公开了一种高转化效率抗PID晶体硅太阳能电池的制造方法，包括如下步骤：选取硅片，进行制绒、扩散及后清洗；硅片正面沉积高折射率氮化硅钝化层，折射率为2.2～2.3，膜厚为1～10nm；在氮化硅上面旋涂石墨烯的分散液，后续烘干，形成石墨烯导电层，厚度为1～10nm；在石墨烯层上沉积低折射率氮化硅减反层，折射率为2.0～2.1，膜厚为60～80nm；完成背电极、背电场、正电极印刷、烘干烧结，形成电池。本发明的晶体硅太阳能电池具有良好的抗PID性能和较高的电池转换效率。
【IPC分类】H01L31/0216, H01L31/18, H01L31/068
【公开号】CN105280744
【申请号】CN201510095123
【发明人】王子港, 陈奕峰, 崔艳峰
【申请人】常州天合光能有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年3月4日