技術介紹

目前，在太陽能電池大規模生產中常采用在硅片表面沉積減反射膜的方式增加光的利用率，提升電池轉換效率。常見的薄膜主要有氮化硅SiNx和氧化硅SiOx，兩種薄膜具有不同的特性和制備方法。氮化硅SiNx薄膜多采用PECVD沉積的方式進行制備，具有減反射性能和體鈍化效果好、沉積溫度低，產能高等特點，但氮化硅膜與硅基體結合界面態高和消光特性也限制了電池轉化效率的進一步提升。相比較于SiNx，氧化硅SiOx薄膜具有更低的界面態、更低的折射率，可以提供良好的表面鈍化效果，但其制備方法多采用高溫熱氧化方法進行生長，對硅片損傷較大，且流程復雜成本較高，不利于大規模生產。另外，常規電池片的抗PID特性通過增加SiNx薄膜的折射率來提高，此方**帶來一定程度的效率損失，而在底層沉積SiOx薄膜，在提高抗PID特性的同時不會導致效率降低。

技術實現思路

本磚利技術的目的在于提供一種采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，該方法對硅片損傷小，工藝簡潔，便于規模化，且能降低硅片表面界面態，提高鈍化效果，降低反射率，有利于改善電池的轉換效率和抗PID特性。本磚利技術的上述目的是通過如下技術方案來實現的：一種采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，包括選取晶體硅片，對晶體硅片進行制絨和擴散工序，還包括在制絨和擴散后的晶體硅片的受光面上采用管式PECVD依次沉積SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或S...

【技術保護點】

一種采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，包括選取晶體硅片，對晶體硅片進行制絨和擴散工序，其特征是：還包括在制絨和擴散后的晶體硅片的受光面上采用管式PECVD依次沉積SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或SiOx、SiNx和SiOxNy疊層膜，以達到提高經后續常規工藝制得的太陽能電池片的光電轉換效率以及抗電位誘發衰減PID特性。

【技術特征摘要】

1.一種采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，包括選取晶體硅片，對晶體硅片進行制絨和擴散工序，其特征是：還包括在制絨和擴散后的晶體硅片的受光面上采用管式PECVD依次沉積SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或SiOx、SiNx和SiOxNy疊層膜，以達到提高經后續常規工藝制得的太陽能電池片的光電轉換效率以及抗電位誘發衰減PID特性。

2.根據權利要求1所述的采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，其特征是：所述SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或SiOx、SiNx和SiOxNy疊層膜的總膜厚為70~100nm，折射率為1.85~2.15。

3.根據權利要求2所述的采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，其特征是：所述SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或SiOx、SiNx和SiOxNy疊層膜中底層SiOx薄膜的膜厚為5~15nm，折射率為1.5~1.8。

4.根據權利要求2或3所述的采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，其特征是：所述SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或SiOx、SiNx和SiOxNy疊層膜中中間層薄膜SiNx薄膜的膜厚為45~65nm，折射率為2.0~2.2。

5.根據權利要2所述的采用管式PECVD制備太陽能電池疊層減反射膜的方法，其特征是：所述SiOx、SiNx和SiOx疊層膜或SiOx、SiNx和S...

【磚利技術屬性】

技術研發人員：宋鋒兵，閆用用，張惠，何大娟，李積偉，

提高晶硅太陽能電池轉換效率的方法

(1)光陷阱結構：一般高效單晶硅電池采用化學腐蝕制絨技術，制得絨面的反射率可達到10％以下。目前較為先進的制絨技術是反應等離子蝕刻技術（RIE），該技術的優點是和晶硅的晶向無關，適用于較薄的硅片，通常使用SF6/O2混合氣體，在蝕刻過程中，F自由基對硅進行化學蝕刻形成可揮發的SiF4，O自由基形成SixOyFz對側墻進行鈍化處理，形成絨面結構。目前韓國周星公司應用該技術的設備可制得絨面反射率低于在2%~20%范圍。

(2)減反射膜：它的基本原理是位于介質和電池表面具有一定折射率的膜，可以使入射光產生的各級反射相互間進行干涉從而完全抵消。單晶硅電池一般可以采用TiO2、SiO2、SnO2、ZnS、MgF2單層或雙層減反射膜。在制好絨面的電池表面上蒸鍍減反射膜后可以使反射率降至2％左右。

(3)鈍化層：鈍化工藝可以有效地減弱光生載流子在某些區域的復合。一般高效太陽電池可采用熱氧鈍化、原子氫鈍化，或利用磷、硼、鋁表面擴散進行鈍化。熱氧鈍化是在電池的正面和背面形成氧化硅膜，可以有效地阻止載流子在表面處的復合。原子氫鈍化是因為硅的表面有大量的懸掛鍵，這些懸掛鍵是載流子的有效復合中心，而原子氫可以中和懸掛鍵，所以減弱了復合。

(4)增加背場：如在P型材料的電池中，背面增加一層P+濃摻雜層，形成P+/P的結構，在P+/P的界面就產生了一個由P區指向P+的內建電場。由于內建電場所分離出的光生載流子的積累，形成一個以P+端為正，P端為負的光生電壓，這個光生電壓與電池結構本身的PN結兩端的光生電壓極性相同，從而提高了開路電壓Voc。同時由于背電場的存在，使光生載流子受到加速，這也可以看作是增加了載流子的有效擴散長度，因而增加了這部分少子的收集幾率，短路電流Jsc也就得到提高。

(5)改善襯底材料：選用上等硅材料，如N型硅具有載流子壽命長、制結后硼氧反應小、電導率好、飽和電流低等。

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