[实用新型]一种晶硅高效黑电池的钝化减反射多层膜

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池领域，尤其是一种晶硅高效黑电池的钝化减反射多层膜。

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，太阳电池作为一种清洁能源，人们对其研究开发已经进入到了一个新的阶段。

投射到太阳电池阵列上的太阳光只有部分透射到电池内部被转化成电能，而另一部分则被其表面反射。为此，目前主要由两种方法被用来最大限度的降低反射率，一是将电池表面腐蚀制成绒面，在其表面形成多次反射，增加光与硅片表面的作用次数，从而提高电池对光的吸收；二是在电池表面镀上光学减反射膜，通常其光学厚度为波长的的四分之一或者二分之一。对于单层减反射膜，其仅对单一波长具有较好的减反射效果，而多层减反射膜系统能够在宽光谱范围内对太阳光产生有效的减反射效果。目前，大规模生产中常用的减反射膜多为单层氮化硅减反射膜，具有相对较高的反射率和较差的钝化效果。能够降低反射率并提高钝化效果的减反射膜是太阳电池研究的热点。

另一方面，传统太阳能单晶硅电池表面的SiNx钝化减反射膜层几乎都因折射率较低使得PID衰减较为严重；或者为了追求PID Free，都是提高SiNx钝化减反射膜层的折射率，使得晶硅电池转换效率较常规工艺降低1-2％。，且目前太阳能电池板制备过程中，市场对层压后电池片色差问题越来越重视，少数企业或科研机构针对色差问题推出其解决问题的产品：黑电池，但这些黑电池要么 制备流程繁琐、复杂，要么降低电池片转换效率，虽然在产线大规模生产，但是降低了经济效益。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种晶硅高效黑电池的钝化减反射多层膜，这种多层膜能够降低反射率，提高钝化效果，提高太阳电池效率，具有优良的抗PID衰减特性，且电池片层压后颜色较暗、均匀、无色差。

本实用新型所采用的技术方案为：一种晶硅高效黑电池的钝化减反射多层膜，包括在硅片表面依次沉积的SiOx层、单层SiNx或双层SiNx层和SiOxNy层；所述的SiOx层、单层或双层SiNx层和SiOxNy层的总膜厚为80～140nm，折射率为1.9～2.1；

所述的SiOx层、单层或双层SiNx层和SiOxNy层中，SiOx层为底层；所述的底层SiOx层的膜厚为2～20nm，折射率为1.48～1.8；

所述的SiOx层、单层或双层SiNx层和SiOxNy层中，单层或多层SiNx层为中间层；所述的中间层的总膜厚为30～70nm，折射率为1.9～2.2；

所述的SiOx层、单层或双层SiNx层和SiOxNy层中，SiOxNy层为顶层；所述的顶层SiOxNy层的膜厚为20～60nm，折射率为1.6～1.95。

所述多层膜将直接沉积在硅衬底上的第一层薄膜定义为最底层，远离衬底的则为相对的上层。高效黑电池的钝化减反射多层膜底层为SiO_x层，多层膜中间层为单层或多层SiN_x层；多层膜顶层为SiO_xN_y层。

目前大规模生产的减反射膜多为单层或双层氮化硅减反射膜，其减反射效果和钝化效果都相对较差。发明人在经过研究后发现，在底层引入SiO_x层，由于SiO_x层较SiNx层有优良的导电性，可以将富集的一部分电荷导走从而防止因 电荷堆积而导致钝化减反射膜钝化效果减弱，有效降低电池片的表面复合速率，提高膜层钝化效果，同时，SiO_x层还可以提高电池的开路电压，降低钝化减反射层的整体折射率。中间SiNx层可以进一步的降低PID衰减，而SiNx层和Si O_xN_y层叠层可以大幅降低电池片迎光面的反射率，Si O_xN_y层能够有效降低中短波波段的反射率，提高电池片的短路电流，且电池片层压后颜色较暗，整体均匀无色差。