[实用新型]具有抗PID效应镀膜的晶体硅电池片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏太阳能电池片结构，具体是一种具有抗PID效应镀膜的晶体硅电池片。

背景技术

在晶体硅太阳能电池生产过程中，PECVD（等离子体气相沉淀法）是形成减反膜的一种大规模工业运用的方法。一般减反膜主要包括：单双层SiN_x（氮化硅）薄膜、SiO₂（二氧化硅）薄膜、SiO₂/ SiN_x双层膜等。SiO₂具有优秀的透光特性，但是由于SiO₂的形成需要在高温下（超过800 ℃）才能实现。而多晶硅由于体内存在大量的位错和杂质缺陷，在高温时会被激活，造成电池片品质下降。而SiN_x（氮化硅）薄膜由于其良好的钝化效果，且可以在通过PECVD（等离子体气相沉淀方法）实现低温沉积，从而实现了工业化的大规模推广。但是SiN_x（氮化硅）薄膜对于短波段太阳光的吸收不佳，在一定程度上对目前晶体硅平均效率提高的形成了阻碍作用。PID效应主要涉及到组件太阳能电池的使用寿命。所谓PID效应一般认为是电池板组件碱石灰玻璃封装材料里面的Na⁺离子在极端条件下如，温度为85℃，相对湿度为85%，组件外框接地，且施加反向1000V电压，移动至电池片表面造成电池片失效的一种效应。现有光伏太阳能电池片受PID效应影响较大，限制了太阳能电池片效率的提高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够提高电池片抗PID效应的能力，改善电池效率的具有抗PID效应镀膜的晶体硅电池片。

本实用新型的具有抗PID效应镀膜的晶体硅电池片由Si衬底层、沉积在Si衬底层上的折射率较高的下层SiN_x薄膜、沉积在下层SiN_x薄膜上的折射率较低的上层SiN_x薄膜、沉积在上层SiN_x薄膜上的SiO₂薄膜组成。

目前已知PID效应的形成主要是由于晶体硅电池片组件中碱石灰玻璃中的金属Na离子在湿热的环境下穿过EVA到达电池片的表面，在电池片的表面形成金属离子的聚集，造成禁带发生变化，从而造成电池片失效。本实用新型通过在电池片表面沉积SiNx/SiNx/SiO₂三层镀膜替代传统结构的SiNx双层膜。由于SiO₂薄膜对于金属离子Na⁺离子具有的阻挡作用，防止金属离子到达电池表面，从而可有效消除PID效应。经过实际检测证明，本实用新型的电池片反射率大幅下降，尤其在短波方面，可以有效降低光的反射，提高光在短波段的响应电流，提高晶体硅电池短路电流，进而提高晶体硅电池片的转化效率。

附图说明

图1是本实用新型的截面结构示意图。

具体实施方式

如图所示，该具有抗PID效应镀膜的晶体硅电池片由Si衬底层1、沉积在Si衬底层上的折射率较高的下层SiN_x薄膜2、沉积在下层SiN_x薄膜上的折射率较低的上层SiN_x薄膜3、沉积在上层SiN_x薄膜上的SiO₂薄膜4组成。

下面以在平板式直接法氮化硅镀膜设备上制造本实用新型电池片的实施例作详细说明。制造流程如下：

步骤B1，向反应器内通入N₂使硅片达到恒温，N₂流量c1范围20000 sccm/min；温度c2为350 ℃（以下步骤温度均保持与该步骤一致）；

步骤B2，NH₃流量c3为400 sccm/min，N₂流量c4为20000 sccm/min，SiH₄流量c5为2000 sccm/min，控制压力c6为1.3 Torr；

步骤B3，开启射频电源进行第一层SiNx镀膜，射频功率c7为8000 W，时间c8为21 s；

步骤B4，接着关闭射频电源，通入第二层SiNx镀膜所需气体，通入NH₃流量c9为350 sccm/min， N₂流量c10为15000 sccm/min，SiH₄流量c11为1700 sccm/min，达到恒压c12为1.3 Torr；