一种提升单面PERC电池转换效率的背膜结构的制作方法

本实用新型涉及一种单面perc电池的背膜结构，尤其是涉及一种提升单面perc电池转换效率的背膜结构。

背景技术：

目前，随着环境问题和能源问题得到越来越多人的关注，太阳能电池作为一种清洁能源，人们对其研究开发利用已经进入到了一个新的阶段。为了降低晶硅成本，适应竞争激烈的光伏产业，晶硅电池厚度越来越薄，因为晶体硅是间隙带材料，光吸收系数小，由透射光引起的损失会随着硅片厚度的减小而增大，所以在晶硅日益减薄的今天，基于较薄晶硅的高效电池技术是各大企业与高校机构的研究重点。目前主要研究热点有hit电池、wmt电池、n型双面电池、p型seperc电池等，其中p型seperc电池因其工艺相对成熟，量产难度低，已成为市场主流电池技术。

因此改进背面膜层结构以及优化镀膜工艺，增强电池片背反射，增加长波光的吸收，提升p型单面电池的光电转换效率，是太阳能电池行业研究的重点。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种提升单面perc电池转换效率的背膜结构；解决现有技术中存在硅片厚度减小而引起光吸收系数降低的问题。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种提升单面perc电池转换效率的背膜结构，包括电池片，其特征在于：所述电池片的背面依次沉积有氧化铝膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜。

本实用新型的制备过程分为步骤1：制备氧化铝膜，将电池片装入石墨舟中，并送入沉积炉管内，首先在电池片背面上制备氧化铝膜；

步骤2：背面制备氧化硅膜，在沉积炉管中进行氧化硅膜的沉积，氧化硅膜的沉积温度为400℃～500℃，射频功率为8kw～11kw，占空比为1:25～1:30，炉管压力为900～1200mtorr，氧化硅膜的沉积气体流量比为sih4：n2o=0.10:1～0.03:1，氧化硅膜的沉积时间为220±30s；

步骤3：背面制备氮氧化硅膜，在沉积炉管中进行氮氧化硅膜的沉积，氮氧化硅膜的沉积温度为400℃～500℃，射频功率为8kw～11kw，占空比为1:14～1:18，炉管压力为1300～1600mtorr，氮氧化硅膜的沉积气体流量比为sih4：nh3：n2o=1:3:0.6～1:2:0.4，氮氧化硅膜的沉积时间为100±30s；

步骤4：背面制备双层氮化硅膜，在沉积炉管中进行氮化硅膜的沉积，氮化硅膜的沉积温度为400℃～500℃，射频功率为10kw～15kw，占空比为1:10～1:15，炉管压力为1400～1800mtorr，第一层氮化硅膜的沉积气体流量比为sih4：nh3=0.3:1～0.25:1，第一层氮化硅膜的沉积时间为160±30s；第二层氮化硅膜的沉积气体流量比为sih4：nh3=0.18:1～0.13:1，第二层氮化硅膜的沉积时间为220±30s。

现有生产工艺得到的硅片背膜结构一般只有氧化铝层和氮化硅层，相比现有产品，本实用新型的背面结构新增了氧化硅膜和氮氧化硅膜，由氧化铝膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜和氮化硅膜组成的复合膜层结构是很好的背反射器。高折射率的氮氧化硅膜可以很好的增加电池背面对长波段太阳光的反射，使长波光再次进入硅片体内，增加长波光的吸收，从而提升电池开压和电流最终实现转换效率的提升，同时背面增加的高折射率氮氧化硅膜和氧化硅膜膜层很好的阻挡水汽、金属离子进入电池片内部造成的效率衰减，提高产品的品质。

作为优选，所述氮化硅膜设有两层，第一层氮化硅膜的厚度38±5nm、折射率2.25±0.1，第二层氮化硅膜的厚度46±5nm、折射率2.15±0.1。两层氮化硅膜可以分两次折射光线，增加长波光的吸收。

作为优选，所述氧化硅膜的厚度5±2nm、折射率1.5±0.1。

作为优选，所述氮氧化硅膜的厚度25±5nm、折射率2.4±0.2。

作为优选，所述氧化铝膜厚度为10±2nm、折射率为1.6±0.05。

作为优选，氧化铝膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜和两层氮化硅膜相加的总膜厚为97nm-131nm，折射率为2.15-2.25，膜色为淡黄色。

因此，本实用新型相比现有技术具有以下特点：1.本实用新型增加了高致密性氮氧化硅膜和氧化硅膜，高折射率的氮氧化硅膜可以很好的增加电池背面对长波段太阳光的反射，使长波光再次进入硅片体内，增加长波光的吸收，从而提升电池开压和电流最终实现转换效率的提升，同时背面增加的高折射率氮氧化硅膜和氧化硅膜可以很好的阻挡水汽、金属离子进入电池片内部造成的效率衰减，提高产品的品质；2.同时高致密性的氧化硅膜和高折射率的氮氧化硅膜增强了电池抗电势诱导衰减的性能。

附图说明

附图1是本实用新型的一种结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：参见图1，一种提升单面perc电池转换效率的背膜结构，包括电池片1，电池片1的背面依次沉积有氧化铝膜2、氧化硅膜3、氮氧化硅膜4以及氮化硅膜5，其中氧化铝膜2厚度为10nm、折射率为1.6；

氧化硅膜层3的厚度5nm、折射率1.5；

氮氧化硅膜层4的厚度25nm、折射率2.4；

氮化硅膜层5为两层氮化硅层，第一层氮化硅层膜层的厚度38nm、折射率2.25，第二层氮化硅层膜层的厚度46nm、折射率2.15。

氧化铝膜2、氧化硅膜3、氮氧化硅膜4、氮化硅膜5相加的总膜厚为123纳米，折射率为2.23，膜色为淡黄色。

本实用新型可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本实用新型的范围。所有这样的对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。

技术特征：

1.一种提升单面perc电池转换效率的背膜结构，包括电池片（1），其特征在于：所述电池片的背面依次沉积有氧化铝膜（2）、氧化硅膜（3）、氮氧化硅膜（4）、氮化硅膜（5）。

2.根据权利要求1所述的提升单面perc电池转换效率的背膜结构，其特征在于：所述氮化硅膜（5）设有两层，第一层氮化硅膜（51）的厚度38±5nm、折射率2.25±0.1，第二层氮化硅膜（52）的厚度46±5nm、折射率2.15±0.1。

3.根据权利要求1或2所述的提升单面perc电池转换效率的背膜结构，其特征在于：所述氧化硅膜（3）的厚度5±2nm、折射率1.5±0.1。

4.根据权利要求1所述的提升单面perc电池转换效率的背膜结构，其特征在于：所述氮氧化硅膜（4）的厚度25±5nm、折射率2.4±0.2。

5.根据权利要求1所述的一种提升单面perc电池转换效率的背膜结构，其特征在于：所述氧化铝膜（2）厚度为10±2nm、折射率为1.6±0.05。

6.根据权利要求1所述的提升单面perc电池转换效率的背膜结构，其特征在于：氧化铝膜（2）、氧化硅膜（3）、氮氧化硅膜（4）和两层氮化硅膜（5）相加的总膜厚为97nm-131nm，折射率为2.15-2.25，膜色为淡黄色。

技术总结
本实用新型涉及一种提升单面PERC电池转换效率的背膜结构。它包括电池片，其特征在于：所述电池片的背面依次沉积有氧化铝膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜。现有生产工艺得到的硅片背膜结构一般只有氧化铝层和氮化硅层，相比现有产品，本实用新型的背面结构新增了氧化硅膜和氮氧化硅膜，由氧化铝膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜和氮化硅膜组成的复合膜层结构是很好的背反射器。高折射率的氮氧化硅膜可以很好的增加电池背面对长波段太阳光的反射，使长波光再次进入硅片体内，增加长波光的吸收，从而提升电池开压和电流最终实现转换效率的提升。

技术研发人员：胡茂界;丁晨;陈刚
受保护的技术使用者：浙江爱旭太阳能科技有限公司
技术研发日：2020.04.09
技术公布日：2020.10.09