一种抗pid 效应的太阳能电池片的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于光伏太阳能电池的制造技术，涉及一种抗电势诱导衰减效应的太阳能电池片。其电池片包括有晶体硅衬底、绒面、扩散发射结以及依次沉积在晶体硅衬底上的三层钝化减反射膜，第一层为SiNx，折射率为2.2-2.4，厚度为5-10nm，第二层SiNx的折射率为1.9-2.1，厚度为50-80nm，第三层为氧化铝，折射率为1.8-1.9，厚度为2-10nm。本实用新型抗电势诱导效应效果好，并能够在传统氮化硅镀膜设备基础上进行生产，成本低。
【专利说明】-种抗PID效应的太阳能电池片
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种太阳能电池片，尤其是一种抗PID效应的太阳能电池片。
【背景技术】
[0002] 晶体硅太阳能电池在使用过程中不排放和发射任何有害物质；没有运动部件、无 噪声、重量轻、体积小、具有模块化特征，可分散就地设置，建设周期短，工作寿命长20-25 年，维护简便，运行可靠等优点，是一种十分理想的可再生洁净能源。在实际应用中由于单 个晶体硅太阳能组件输出电压和功率偏低，不能满足生活或者生产需要，所以需要将多个 组件串接。在外框接地的条件下，多个组件串接将导致外框与电池片表面存在高的反偏压。
[0003] 而在长期使用中，湿热的环境是不可避免的，这些极端条件结合在一起就形成了 PID (Potential Induced Degradation,电势诱导衰减）测试条件即电池片对外框的偏压 100(^，851：和85%的相对湿度，测试时间一般为10011。？10效应主要是指在高的偏压，高 温，高湿度的条件下，组件表面封装材料碱石灰玻璃中的金属离子移动至电池片表面，在电 池片表面形成局部聚集，使得电池片失效的一种效应。目前人们主要认为是通过改变组件 接地方式，更换电池片组件封装材料，开发抗PID的电池片等技术来消除PID效应。 实用新型内容
[0004] 本实用新型是一种抗PID效应的太阳能电池片，本实用新型的目的是太阳能电池 片的抗PID问题。
[0005] 本实用新型是一种抗PID效应的太阳能电池片，包括硅片、绒面、扩散发射结和 电极，在扩散发射结表面有三层钝化减反射膜，第一层为SiNx，折射率为2. 2-2. 4,厚度为 5-10nm，第二层为SiNx，折射率为1. 9-2. 1，厚度为50-80nm，第三层为氧化铝，折射率为 1. 8-1. 9,厚度为 2-10nm。
[0006] 在其中一个实施例中，所述的SiNx为采用管式或板式等离子化学气相沉积方法 制备得到的膜。
[0007] 在其中一个实施例中，所述的氧化铝为等离子体增强化学气相沉积法或原子层沉 积法制备得到的氧化铝。
[0008] 在其中一个实施例中，所述硅片基为多晶硅片。
[0009] 在其中一个实施例中，所述第一层为SiNx，折射率为2. 4,厚度为10nm，
[0010] 所述第二层为SiNx，折射率为2. 05,厚度为70nm，所述第三层为氧化铝，折射率为 1. 85,厚度为5nm。
[0011] 本实用新型的电池片与传统晶体硅电池片相比，增加了沉积在透光层上的抗PID 效应层，并且通过各膜层折射率和厚度的合理匹配，有效地消除了 PID效应。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型的抗PID膜的结构示意图。
[0013] 1.第一层SiNx2.第二层SiNx3.氧化铝4.硅片
【具体实施方式】
[0014] 对比例
[0015] 一种抗PID效应的太阳能电池片，包括硅片、绒面、扩散发射结和电极，在发射结 表面有一层钝化减反射膜SiNx，所述减反射膜SiNx的折射率为2. 0-2. 1，膜厚为80-90nm。
[0016] 实施例1
[0017] 本实用新型的制备方法如下步骤：
[0018] 步骤一，预热，晶体硅衬底进入反应腔体先进行恒温加热，使温度达到设定的反应 温度 400-500°C ;
[0019] 步骤二，第一层薄膜沉积，通入反应气体NH3和SiH4，SiH 4流量500?lOOOsccm/ min，NH3流量1000?4000sccm/min，保持恒压状态，压力范围0. 5-1. 5Torr，，镀膜时间为 100 ?150s ;
[0020] 步骤三，第二层薄膜沉积，向反应腔直接通入反应气体，SiH4流量500? 1000sccm/min，NH 3 流量 6000 ?7000sccm/min，压力范围 1. 0 ?2. OTorr，镀膜时间为 250s-500s ；
[0021] 步骤四，氧化铝薄膜沉积，采用原子层沉积制备氧化铝薄膜。
[0022] 本实用新型是一种抗PID效应的太阳能电池片，如图1所示，包括硅片4、绒面、 扩散发射结和电极，在发射结表面有三层钝化减反射膜，所述第一层为SiNxl，折射率为 2. 4,厚度为10nm，第二层SiNx2,折射率为2. 05,厚度为70nm，第三层为氧化铝3,折射率为 1. 85,厚度为5nm。
[0023] 实施例2
[0024] 本实用新型是一种抗PID效应的太阳能电池片，包括硅片、绒面、扩散发射结和电 极，在发射结表面有三层钝化减反射膜，所述第一层为SiNx，折射率为2. 3,厚度为5nm，第 二层SiNx，折射率为2. 0,厚度为80nm，第三层为氧化铝，折射率为1. 85,厚度为10nm。
[0025] 实施例3
[0026] 本实用新型是一种抗PID效应的太阳能电池片，包括硅片、绒面、扩散发射结和电 极，在发射结表面有三层钝化减反射膜，所述第一层为SiNx，折射率为2. 2,厚度为10nm，第 二层SiNx，折射率为2. 0,厚度为75nm，第三层为氧化铝，折射率为1. 9,厚度为5nm。
[0027] 将上述的对比例和实施例的电池片，采用相同的封装材料封装成组件，在-1000V 的偏压下进行96h的PID后，结果如下：
[0028] 实验状态 |PID前功率/W |PID后功率/W~[H 对比例 248. 1 198.4 20% 实施例 1 248. 1 243. 3 1.85% 实施例 2 248 243 2.00% 实施例 3 248 242. 8 2. 10%
[0029] PIDlOOh后测试数据小于5%，说明使用本镀膜工艺完全达到了消除PID效应。
[0030] 本实用新型的电池片与传统晶体硅电池片相比，增加了沉积在透光层上的抗PID 效应层，并且通过各膜层折射率和厚度的合理匹配，有效地消除了 PID效应。
[0031] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通 技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属 于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种抗PID效应的太阳能电池片，包括硅片、绒面、扩散发射结和电极，其特征在 于，在所述扩散发射结表面有三层钝化减反射膜，第一层为SiNx，折射率为2. 2-2. 4,厚度 为5-10nm，第二层为SiNx，折射率为1.9-2. 1，厚度为50-80nm，第三层为氧化铝，折射率为 1. 8-1. 9,厚度为 2-10nm。
2. 根据权利要求1所述的一种抗PID效应的太阳能电池片，其特征在于，所述的SiNx 为采用管式或板式等离子化学气相沉积方法制备得到的膜。
3. 根据权利要求1所述的一种抗PID效应的太阳能电池片，其特征在于，所述的氧化铝 为等离子体增强化学气相沉积法或原子层沉积法制备得到的氧化铝。
4. 根据权利要求1所述的一种抗PID效应的太阳能电池片，其特征在于，所述硅片基为 多晶娃片。
5. 根据权利要求1所述的一种抗PID效应的太阳能电池片，其特征在于，所述第一层为 SiNx，折射率为2. 4,厚度为10腦，所述第二层为SiNx，折射率为2. 05,厚度为70nm，所述第 三层为氧化铝，折射率为1. 85,厚度为5nm。
【文档编号】H01L31/0216GK203895468SQ201420200809
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】张凤, 金建安 申请人:保利协鑫（苏州）新能源运营管理有限公司, 保利协鑫光伏系统集成（中国）有限公司