背面钝化膜层结构、PERC太阳能电池、电池组件和光伏系统的制作方法

本技术涉及太阳能电池，尤其涉及一种背面钝化膜层结构、perc太阳能电池、电池组件和光伏系统。

背景技术：

1、太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体p-n结上时会形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。由于是利用各种势垒的光生伏特效应将太阳光能转换成电能的固体半导体器件，故又称太阳能电池或光伏电池，是太阳能电池阵电源系统的重要组件。

2、随着太阳能电池发展及市场需求，perc太阳能电池占据95％以上市场份额，但电池制造成本及转换效率提升成为目前行业首选解决问题，但太阳能电池中存在一些衰减，如letid，letid是一种新的衰减机制，目前letid的原因广泛认为一是：硅片内部杂质、缺陷，二是sinx层氢释放导致，氧化层可以减少氢扩散，但是考虑表面悬挂及缺陷，仍需氢进行化学钝化，现perc太阳能电池背面膜层结构一般为氧化铝层和氮化硅层叠结构或者采用氧化铝层、氧化硅、氮化硅的层叠结构。然而，这样设置的钝化效果有限，例如，富氢介质膜所导致氢致衰减(hid衰减)较高，限制了perc太阳能电池的转换效率。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种背面钝化膜层结构、perc太阳能电池、电池组件和光伏系统，旨在解决现有技术中的perc太阳能电池的背面钝化膜层的钝化效果有限，限制了perc太阳能电池的转换效率的技术问题。

2、本实用新型是这样实现的，本实用新型实施例中的背面钝化膜层结构用于perc太阳能电池，所述背面钝化膜层结构包括依次层叠设置在所述perc太阳能电池的硅片背面的氧化铝膜层、氧化硅膜层、氮氧化硅膜层和氮化硅膜层，其中，所述氮氧化硅膜层的厚度为5nm-20nm。

3、更进一步地，所述氧化铝膜层的厚度为5nm-15nm。

4、更进一步地，所述氧化硅膜层的厚度为5nm-20nm。

5、更进一步地，所述氧化硅膜层和所述氮氧化硅膜层的整体厚度为20nm-30nm。

6、更进一步地，所述氮化硅膜层的厚度为50nm-120nm。

7、更进一步地，所述氮化硅膜层为复合膜层，所述氮化硅膜层至少包括依次层叠设置在所述氮氧化硅膜层背面的第一氮化硅薄膜、第二氮化硅薄膜和第三氮化硅薄膜，所述第一氮化硅薄膜、所述第二氮化硅薄膜和第三氮化硅薄膜的折射率依次降低。

8、更进一步地，所述第一氮化硅薄膜的折射率为2.2-2.3，所述第二氮化硅薄膜的折射率为2.05-2.07，所述第三氮化硅薄膜的折射率为1.98-2.02。

9、本实用新型还提供了一种perc太阳能电池，所述perc太阳能电池包括硅片和上述任一项所述的背面钝化膜层结构，所述背面钝化膜层结构设置在所述硅片的背面。

10、本实用新型还提供了一种电池组件，所述电池组件包括多个上述的perc太阳能电池。

11、本实用新型还提供了一种光伏系统，所述光伏系统包括上述的电池组件。

12、本实用新型所达到的有益效果是：将背面钝化膜层设置为氧化铝膜层、氧化硅膜层、氮氧化硅膜层和氮化硅膜层的层叠结构，增加了原子态的氢来钝化了硅片表面的悬挂键，保证了氢钝化效果，提升了化学钝化性能，同时，将氮氧化硅膜层的厚度设置在5nm-20nm之间，可以在保证perc太阳能电池的氢钝化效果同时也能保证不会因富氢而导致空焊衰减过高而不合格，起到锁氢和抵挡的作用，降低perc太阳能电池由于富氢介质导致的空焊衰减比例，提升开路电压，进而提升perc太阳能电池的转换效率。

13、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种背面钝化膜层结构，用于perc太阳能电池，其特征在于，所述背面钝化膜层结构包括依次层叠设置在所述perc太阳能电池的硅片背面的氧化铝膜层、氧化硅膜层、氮氧化硅膜层和氮化硅膜层，其中，所述氮氧化硅膜层的厚度为5nm-20nm。

2.根据权利要求1所述的背面钝化膜层结构，其特征在于，所述氧化铝膜层的厚度为5nm-15nm。

3.根据权利要求1所述的背面钝化膜层结构，其特征在于，所述氧化硅膜层的厚度为5nm-20nm。

4.根据权利要求3所述的背面钝化膜层结构，其特征在于，所述氧化硅膜层和所述氮氧化硅膜层的整体厚度为20nm-30nm。

5.根据权利要求1所述的背面钝化膜层结构，其特征在于，所述氮化硅膜层的厚度为50nm-120nm。

6.根据权利要求1所述的背面钝化膜层结构，其特征在于，所述氮化硅膜层为复合膜层，所述氮化硅膜层至少包括依次层叠设置在所述氮氧化硅膜层背面的第一氮化硅薄膜、第二氮化硅薄膜和第三氮化硅薄膜，所述第一氮化硅薄膜、所述第二氮化硅薄膜和第三氮化硅薄膜的折射率依次降低。

7.根据权利要求6所述的背面钝化膜层结构，其特征在于，所述第一氮化硅薄膜的折射率为2.2-2.3，所述第二氮化硅薄膜的折射率为2.05-2.07，所述第三氮化硅薄膜的折射率为1.98-2.02。

8.一种perc太阳能电池，其特征在于，包括硅片和权利要求1至7中任一项所述的背面钝化膜层结构，所述背面钝化膜层结构设置在所述硅片的背面。

9.一种电池组件，其特征在于，包括多个权利要求8所述的perc太阳能电池。

10.一种光伏系统，其特征在于，包括权利要求9所述的电池组件。

技术总结
本技术适用于太阳能电池技术领域，提供了一种背面钝化膜层结构、PERC太阳能电池、电池组件和光伏系统，背面钝化膜层结构包括依次层叠设置在硅片背面的氧化铝膜层、氧化硅膜层、氮氧化硅膜层和氮化硅膜层，氮氧化硅膜层的厚度为5nm‑20nm。如此，将背面钝化膜层设置为氧化铝膜层、氧化硅膜层、氮氧化硅膜层和氮化硅膜层的层叠结构，增加了原子态的氢来钝化了硅片表面的悬挂键，提升了化学钝化性能，同时，将氮氧化硅膜层的厚度设置在5nm‑20nm之间，可以在保证PERC太阳能电池的氢钝化效果同时也能保证不会因富氢而导致空焊衰减过高而不合格，降低PERC太阳能电池由于富氢介质导致的空焊衰减比例，提升开路电压，进而提升PERC太阳能电池的转换效率。

技术研发人员：宋贤德,陈刚
受保护的技术使用者：广东爱旭科技有限公司
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/14