太阳能电池混合多层膜结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种太阳能电池混合多层膜结构，尤其是一种PECVD(等离子增强化学 气相沉积）方式的锻膜，属于太阳能电池生产技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前在光伏电池制造的阳CVD工序中，均是采用SiH4(硅烷)与畑3(氨气)进行等 离子体化，在娃片表面生成SiNJ莫(氮化娃膜)，来达到电池片减反和纯化的目的。
[000引图1为阳CVD的原理图：在真空腔体Ia中通入工艺气体2曰，利用高频放电3曰，将 正负极板间的气体进行等离子体化5曰，并在娃片4a表面进行反应生成薄膜，其SiNJ莫工艺 过程的反应方程式为：SiH4 +畑3"~水SiNx:H+肥。
[0004] 在确保SiNx沉积均匀的前提下，SiNX折射率的范围约在2. 0-2. 3之间。在进行 SiNJ咸反，增加光吸收中，无论做单层SiNy还是多层SiNy过程中，SiNy折射率调节的幅度还 是有所限制。结构示例如图2、图3所示。图2为单层SiNJ莫层结构，图3为双层SiNJ莫 层结构，图2中6a为娃衬底，7a为SiNx膜层，8a为高折射率SiNJ莫层，9a为低折射率SiNX 膜层。
[0005] 膜的减反原理是指：减反膜利用光的干设原理。两个振幅相同，波程相同的光波叠 加，结果光波的振幅加强。如果有两个光波振幅相同，波程相差A/2,则运两个光波叠加，结 果相互抵消了。减反膜就是利用了运个原理。在娃片的表面锻上薄膜，使得在薄膜的前后 两个表面产生的反射光相互干扰，从而抵消了反射光，达到减反射的效果。如图4、图5所 示，图4为电池片表面减反膜的减反示意图，图4中n为减反膜，n。为空气；图5为电池片 与EVA和玻璃层压后的减反示意图，图5中n为减反膜，ni为玻璃和EVA，n2为娃衬底。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种太阳能电池混合多层膜结 构，提升电池片锻膜减反效果，增加光的吸收，提高电池片的短路电流，从而提高效率，并更 好的与组件EVA和玻璃进行匹配。
[0007] 按照本发明提供的技术方案，所述太阳能电池混合多层膜结构，包括娃衬底，在娃 衬底上设置SiNJ莫层；其特征是：在所述SiNJl层上设有氧化娃或氮氧化娃膜层。所述氧 化娃为氧和娃形成的化合物统称，而不是特指Si〇2;氮氧化娃也是指氮、氧、娃形成的化合 物统称，而非特指SizNzO。
[0008] 在一个【具体实施方式】中，所述SiNJ莫层包括依次设置在娃衬底上的高折射率SiNy 膜层和低折射率SiNJ莫层。
[0009] 在一个【具体实施方式】中，所述SiNx膜层的折射率为2. 0~2. 3。
[0010] 在一个【具体实施方式】中，所述高折射率SiNJ莫层的折射率为2. 1~2. 3,低折射率 SiNJ莫层的折射率为2. 0~2. 1。
[0011] 在一个【具体实施方式】中，所述氧化娃或氮氧化娃膜层的折射率为1.6~2.0。
[0012] 本发明所述太阳能电池混合多层膜结构，经过实验和批量数据论证，比单纯的 SiNJi到更好的减反效果，能显著提升电池片效率。本发明能够加强电池片减反效果，增加 光的吸收，提高电池片的短路电流，从而提高效率，并更好的与组件EVA和玻璃进行匹配。
【附图说明】
[001引 图1为阳CVD的原理图。
[0014] 图2为单层SiNx膜层结构示意图。
[0015] 图3为双层SiNx膜层结构示意图。
[0016] 图4为电池片表面减反膜的减反示意图。
[0017] 图5为电池片与EVA和玻璃层压后的减反示意图。
[0018] 图6为本发明实施例一的结构示意图。
[0019] 图7为本发明实施例二的结构示意图。
[0020] 图8为本发明所述混合多层膜与现有氮化娃膜的反射率对比图。
[0021] 图9为本发明所述混合多层膜与现有的氮化娃膜的短路电流的对比图。
[0022] 图10为本发明所述混合多层膜与现有的氮化娃膜的效率对比图。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
[0024] 实施例一： 如图6所示，本发明所述太阳能电池混合多层膜结构，包括娃衬底1，在娃衬底1上设 置SiNJ莫层2,在SiNJ莫层2上采用阳CVD生长氧化娃或氮氧化娃膜层3 ;所述SiNJ莫层 2的折射率为2. 0~2. 3,氧化娃或氮氧化娃膜层3的折射率为1.6~2. 0。
[0025] 在SiNJl层2上再沉积一层氧化娃或氮氧化娃膜层3,可W拓宽其折射率范围，形 成多层混合膜，在膜内部形成多层的反射与折射，膜层之间进行多次的光学减反，并拓展减 反的波长段，形成W达到更好的减反和与组件更优的匹配目的。
[0026] 实施例二： 如图7所示，本发明所述太阳能电池混合多层膜结构，包括娃衬底1，在娃衬底1上设 置高折射率SiNJ莫层2-1，在高折射率SiN,膜层2-1上设置低折射率SiN,膜层2-2,在低 折射率SiNJ莫层2-2上采用阳CVD生长氧化娃或氮氧化娃膜层3 ;所述高折射率SiNJ莫层 2-1的折射率为2. 1~2. 3,低折射率SiN,膜层2-2的折射率为2. 0~2. 1，氧化娃或氮氧 化娃膜层3的折射率为1.6~2.0。
[0027] 所述氧化娃或氮氧化娃膜层的工艺过程的反应方程式为：SiH4+ 0 + (NHs) SiNx:H: (N) + &，其中，0代表含氧原子的气体。
[0028] 经过实验和批量数据论证W上膜层结构，可W比单纯的SiNJi到更好的减反效 果，能显著提升电池片效率。本发明能够达到的效果为：加强电池片减反效果，增加光的吸 收，提高电池片的短路电流，从而提高效率，并更好的与组件EVA和玻璃进行匹配。
[0029] W156多晶例，比对本发明与现有的氮化娃膜的差别，具体如图8~图10所示。
[0030] 图8为本发明所述混合多层膜与现有氮化娃膜的反射率对比图，曲线8-1为本发 明的反射率曲线，曲线8-2为现有技术的反射率曲线。由图8可W看出，通过反射率仪进行 测试，本发明怕述的混合多层膜的反射率要优于常规的氮化娃膜(注：反射率越低越好)。
[0031]图9为本发明所述混合多层膜与现有的氮化娃膜的短路电流的对比图。图10为 本发明所述混合多层膜与现有的氮化娃膜的效率对比图。图9中柱形9-1代表现有的氮化 娃膜，柱形9-2代表本发明所述的混合多层膜。图10中柱形10-1代表现有的氮化娃膜，柱 形10-2代表本发明所述的混合多层膜。本发明所述混合多层膜的短路电流为8. 596A，现有 的氮化娃膜的短路电流为8. 552A。图10中本发明所述混合多层膜的效率为18. 02%，现有 的氮化娃膜的效率为17. 91%。由图9、图10的电性能(批量数据）对比可W看出，本发明的 混合多层膜优于常规的SiNJ莫。
【主权项】
1. 一种太阳能电池混合多层膜结构，包括硅衬底（1 )，在硅衬底（1)上设置SiNJ莫层 (2);其特征是：在所述SiNj莫层（2)上设有氧化硅或氮氧化硅膜层（3)。2. 如权利要求1所述的太阳能电池混合多层膜结构，其特征是：所述SiN』莫层（2)包 括依次设置在硅衬底（1)上的高折射率SiNj莫层（2-1)和低折射率SiNJ莫层（2-2)。3. 如权利要求1所述的太阳能电池混合多层膜结构，其特征是：所述SiNJ莫层（2)的 折射率为2.0~2. 3。4. 如权利要求2所述的太阳能电池混合多层膜结构，其特征是：所述高折射率SiN』莫 层（2-1)的折射率为2. 1~2. 3,低折射率SiNj莫层（2-2)的折射率为2. 0~2. 1。5. 如权利要求1或2所述的太阳能电池混合多层膜结构，其特征是：所述氧化硅或氮 氧化硅膜层（3)的折射率为1. 6~2. 0。
【专利摘要】本发明涉及一种太阳能电池混合多层膜结构，包括硅衬底，在硅衬底上设置SiNx膜层；其特征是：在所述SiNx膜层上设有氧化硅或氮氧化硅膜层。所述SiNx膜层包括依次设置在硅衬底上的高折射率SiNx膜层和低折射率SiNx膜层。所述SiNx膜层的折射率为2.0～2.3。所述高折射率SiNx膜层的折射率为2.1～2.3，低折射率SiNx膜层的折射率为2.0～2.1。所述氧化硅或氮氧化硅膜层的折射率为1.6～2.0。本发明提升电池片镀膜减反效果，增加光的吸收，提高电池片的短路电流，从而提高效率，并更好的与组件EVA和玻璃进行匹配。
【IPC分类】H01L31/0216, H01L21/02
【公开号】CN105322031
【申请号】CN201510646643
【发明人】鲁科, 乔琦, 陆红艳, 黄海涛, 陈如龙, 王永谦
【申请人】无锡尚德太阳能电力有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年10月8日