[发明专利]太阳能电池混合多层膜结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池混合多层膜结构，尤其是一种PECVD（等离子增强化学气相沉积）方式的镀膜，属于太阳能电池生产技术领域。

背景技术

目前在光伏电池制造的PECVD工序中，均是采用SiH₄（硅烷）与NH₃（氨气）进行等离子体化，在硅片表面生成SiN_x膜（氮化硅膜），来达到电池片减反和钝化的目的。

图1为PECVD的原理图：在真空腔体1a中通入工艺气体2a，利用高频放电3a，将正负极板间的气体进行等离子体化5a，并在硅片4a表面进行反应生成薄膜，其SiN_x膜工艺过程的反应方程式为：SiH4+NH₃SiN_x:H+H2。

在确保SiN_x沉积均匀的前提下，SiN_x折射率的范围约在2.0-2.3之间。在进行SiN_x减反，增加光吸收中，无论做单层SiN_x还是多层SiN_x过程中，SiN_x折射率调节的幅度还是有所限制。结构示例如图2、图3所示。图2为单层SiN_x膜层结构，图3为双层SiN_x膜层结构，图2中6a为硅衬底，7a为SiN_x膜层，8a为高折射率SiN_x膜层，9a为低折射率SiN_x膜层。

膜的减反原理是指：减反膜利用光的干涉原理。两个振幅相同，波程相同的光波叠加，结果光波的振幅加强。如果有两个光波振幅相同，波程相差λ/2，则这两个光波叠加，结果相互抵消了。减反膜就是利用了这个原理。在硅片的表面镀上薄膜，使得在薄膜的前后两个表面产生的反射光相互干扰，从而抵消了反射光，达到减反射的效果。如图4、图5所示，图4为电池片表面减反膜的减反示意图，图4中n为减反膜，n₀为空气；图5为电池片与EVA和玻璃层压后的减反示意图，图5中n为减反膜，n₁为玻璃和EVA，n₂为硅衬底。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种太阳能电池混合多层膜结构，提升电池片镀膜减反效果，增加光的吸收，提高电池片的短路电流，从而提高效率，并更好的与组件EVA和玻璃进行匹配。

按照本发明提供的技术方案，所述太阳能电池混合多层膜结构，包括硅衬底，在硅衬底上设置SiN_x膜层；其特征是：在所述SiN_x膜层上设有氧化硅或氮氧化硅膜层。所述氧化硅为氧和硅形成的化合物统称，而不是特指SiO₂；氮氧化硅也是指氮、氧、硅形成的化合物统称，而非特指Si₂N₂O。

在一个具体实施方式中，所述SiN_x膜层包括依次设置在硅衬底上的高折射率SiN_x膜层和低折射率SiN_x膜层。

在一个具体实施方式中，所述SiN_x膜层的折射率为2.0～2.3。

在一个具体实施方式中，所述高折射率SiN_x膜层的折射率为2.1～2.3，低折射率SiN_x膜层的折射率为2.0～2.1。

在一个具体实施方式中，所述氧化硅或氮氧化硅膜层的折射率为1.6～2.0。

本发明所述太阳能电池混合多层膜结构，经过实验和批量数据论证，比单纯的SiN_x达到更好的减反效果，能显著提升电池片效率。本发明能够加强电池片减反效果，增加光的吸收，提高电池片的短路电流，从而提高效率，并更好的与组件EVA和玻璃进行匹配。

附图说明

图1为PECVD的原理图。

图2为单层SiN_x膜层结构示意图。

图3为双层SiN_x膜层结构示意图。

图4为电池片表面减反膜的减反示意图。

图5为电池片与EVA和玻璃层压后的减反示意图。

图6为本发明实施例一的结构示意图。

图7为本发明实施例二的结构示意图。

图8为本发明所述混合多层膜与现有氮化硅膜的反射率对比图。

图9为本发明所述混合多层膜与现有的氮化硅膜的短路电流的对比图。