[发明专利]一种用于P型单晶PERC电池的背面钝化膜及背面镀膜工艺

说明书

本发明属于单晶PERC电池的制备技术领域，具体涉及一种用于P型单晶PERC电池的背面钝化膜及背面镀膜方法。该背面钝化膜包括PERC电池背面由内向外依次沉积的氧化铝层、SiN_x层和SiO_XN_Y层。本发明专利在原有的Al₂O₃/SiN_x镀膜层基础上，在最外层增加了SiO_XN_Y层。试验例测试结果表明，在P型单晶PERC电池上使用原来的背钝化膜Al₂O₃/SiN_x，厚度为4nm/100nm时，电池对光的总吸收率为74.1％；当使用本发明实施例1提供的背面钝化膜Al₂O₃/SiN_x/SiO_XN_Y，电池对光的总吸收率为92.8％；同时，该钝化膜层可起到保护作用，提高了短路电流，提升电池效率。

技术领域

本发明属于单晶PERC电池的制备技术领域，具体涉及一种用于P型单晶PERC电池的背面钝化膜及背面镀膜工艺。

背景技术

目前，高效电池技术成为一个主流趋势。有研究表明，常规单晶电池主要效率区间为19.8-20％，对应的组件功率为280W，光学损失占效率总损失的50％以上。在这种背景下，PERC电池应运而生。PERC技术，即钝化发射极背面接触，通过在太阳能电池背面形成钝化层，可大幅降低背表面电学复合速率，形成良好的内部光学背反射机制，提升电池的开路电压Voc、短路电流Isc，从而提升电池的转换效率。

PERC太阳能电池具有工艺简单，成本较低，且与现有电池生产线兼容性高的优点是新开发出来的一种高效太阳能电池，得到了业界的广泛关注，有望成为未来高效太阳能电池的主流方向。

目前量产化的P型单晶PERC电池背面钝化的主流工艺是：用ALD方法先沉积一层＜10nm厚的Al₂O₃，然后再用PECVD的方法沉积一层厚度70-120nm厚的SiN_x层。但是，SiN_x膜层是一种较高折射率的镀膜材料，折射率一般为1.9-2.1。氮化硅用在电池片正表面是一种表现优良的减反射材料，但如果用在电池片背面，则会由于较高折射率而造成一部分吸收光的损失，从而影响电池Isc的提升。

基于以上原因，为了提高电池的转换效率，科研工作者进行了各种改进的尝试。比如中国专利CN106972066A公开了一种基于ALD工艺在的PERC电池制备方法，该方法包括1)制绒；2)扩散；3)背面抛光、刻蚀和去磷硅玻璃；4)背面ALD制备氧化铝；5)正面PECVD沉积SiNx减反射膜；6)背面PECVD沉积背面钝化膜层；7)背面激光局部开口；8)丝网印刷、烧结。该方法的关键点在于步骤6)背面PECVD沉积背面钝化膜层过程中，在硅片表面先沉积SiONx膜后再沉积SiNx膜，通过改善单晶体薄膜表面形态和绕镀色差，提升电池的转换效率。但按上述工艺制得的电池的转化效率提升有限，而且仍然无法克服电池高温烧结(700度以上)后电池效率降低的问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本申请的发明目的在于提供一种用于P型单晶PERC电池的背面钝化膜层，该钝化膜层可以提高电池片背面钝化、增加内反射效果，进而提高电池的转化效率；本发明的另一个发明目的在于提供上述背面钝化膜层的镀膜工艺。

为了实现上述发明目的，本发明的其中一个技术方案是：一种用于P型单晶PERC电池的背面钝化膜，其包括PERC电池背面由内向外依次沉积的氧化铝层、SiN_x层和SiO_XN_Y层。

优选地，所述氧化铝层的厚度＜10nm。

优选地，所述SiN_x层的厚度为40-75nm；折射率为1.9-2.4。