[发明专利]类单晶硅太阳能电池用叠层减反射膜

说明书

技术领域

 本发明涉及一种太阳能电池的减反射膜结构，尤其是叠层减反射膜结构，具体地说是一种类单晶硅太阳能电池用叠层减反射膜。

 

背景技术

 太阳能电池是把太阳能光能转换成电能的装置，太阳能电池片的转换效率一般定义为电池片的输出功率与入射到电池片表面的太阳光总功率之比。太阳光照射到电池片表面是会发生反射和折射，为提高电池片的转换效率，则要尽量减少反射损失和增加吸收。减少反射目前有两种方法，一是将电池片的表面制成绒面，另一种则是在电池片表面镀上减反射膜，随着太阳能技术的发展，增加吸收目前有两种方法，一是将增加透光度，二是表面的膜结构是球状。目前出现了多种反射膜，有单层的、双层的，也有多层的。减反射膜性能的优劣取决于膜层材料本身的性质以及与硅片的光学匹配性，一般认为各层材料的折射率应满足n_a＜n₁＜n₂＜…＜n_i＜n_Si(其中n_a为空气的折射率，n_Si为硅的折射率，n₁ n₂…n_i分别为各膜层材料的折射率)。目前常用的的膜层材料有SiO₂、SiNx、Al₂O₃、TiO₂、MgF等，单一的各层材料难以获得理想的减反射效果，现有的多层膜只是对波长在550nm左右光有较好的减反射效果，而对其它波长的太阳光的减反射效果有限。但是增加吸收的目前没有报道。

 

发明内容

本发明的目的是针对目前单一层的减反射膜难以获得理想的减反射效果，多层膜只是对波长在550nm左右光有较好的减反射效果，而对其它波长的太阳光的减反射效果有限的问题，提出一种类单晶硅太阳能电池用叠层减反射膜，是一种质量高、性能优良的反射膜结构。

本发明的技术方案是：

一种类单晶硅太阳能电池用叠层减反射膜，该叠层减反射膜设置在太阳能电池单晶硅基体的前表面，从内至外依次为ZnO空心球薄膜和氮化硅薄膜。

本发明的ZnO空心球薄膜的厚度为15~20nm。

本发明的氮化硅薄膜的厚度为30~40nm。

本发明的有益效果：

本发明采用ZnO空心球薄膜，其折射率为2.03，氮化硅薄膜的折射率为1.4~1.7，这种叠层膜与单层膜相比具有更好的光学匹配特性，不仅对在硅的主光谱响应的550nm的光有优异的减反射效果，而且对波长在300~1200nm范围内的光都有很好的件反射效果，从而提高类单晶硅太阳能电池的转换效率，采用本结构后，我公司工业化生产的类单晶硅太阳能电池的转换效率已超过19.2%，为当前世界最高水平。

 

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、氮化硅薄膜；2、ZnO空心球薄膜；3、类单晶硅基体。

 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种类单晶硅太阳能电池用叠层减反射膜，在太阳能电池类单晶硅基体3的前表面，从内至外依次设有ZnO空心球薄膜2和氮化硅薄膜1。

本发明的ZnO空心球薄膜2的厚度为15~20nm；氮化硅薄膜1的厚度为30~40nm。

本发明所用的ZnO空心球薄膜折射率为2.03，氮化硅薄膜的折射率为1.4~1.7，这种叠层膜与单层膜相比具有更好的光学匹配特性，不仅对在硅的主光谱响应的550nm的光有优异的减反射效果，而且对波长在300~1200nm范围内的光都有很好的件反射效果，从而提高类单晶硅太阳能电池的转换效率，采用本结构后，我公司工业化生产的类晶硅太阳能电池的转换效率已超过19.2%，为当前世界最高水平。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。