[发明专利]一种PID抗性高的PERC电池组件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PID抗性高的PERC电池组件及其制备方法，涉及太阳能电池技术领域，本发明包括衬底层，衬底层顶面从下到上依次设置有扩散层、SiOx正钝化层和SixNy正减反钝化保护膜层，衬底层底面从上到下依次设置有SiOx背钝化层、AlOx背钝化膜层和SixNy背减反钝化保护膜层，其特征在于，SixNy正减反钝化保护膜层的厚度为75‑95nm，其折射率为2.08‑2.13，SixNy背减反钝化保护膜层的厚度为90‑160nm，SixNy背减反钝化保护膜层的膜层数量为至少2层，且距离衬底层最近一层的折射率≥2.1，AlOx背钝化膜层的厚度为2‑28nm，AlOx背钝化膜层的折射率为1.56‑1.76，本发明通过优化电池组件排布及各层组件厚度和折射率，优化制备工艺，制得的电池抗PID性能高。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，更具体的是涉及一种PID抗性高的PERC电池组件及其制备方法。

背景技术

近年来，PID效应引发的光伏电池可靠性问题越来越受重视，PID效应(PotentialInduced Degradation)，即电势差引起的组件功率衰减，又叫电位诱导衰减。PID现象产生的机理为：水汽通过封边的硅胶或背板进入组件内部，或组件在长时间的高温高湿环境下，组件EVA中酯酸键产生分解，产生可以自由移动的醋酸根阴离子，醋酸根阴离子和玻璃中的纯碱(Na₂CO₃)反应将Na+析出，在电池内部电场作用下，Na+通过SiNx层漂移至硅基体，破坏PN结，最终导致组件端功率出现较大程度的衰减。

随着PID问题的增加，目前解决PERC电池PID效应的方案是采用高折射率的钝化减反膜，如专利申请号为“CN201310008588.0”公开的“能抗PID效应的太阳电池钝化减反膜”，其有两种结构，第一种：该钝化减反膜的底层为钝化减反层SiNx，折射率为2.0-2.1，厚度为70-80nm；该钝化减反膜的顶层为导电层非晶硅层，厚度为3-10nm。第二种：该钝化减反膜的底层为钝化层SiNx，折射率为2.2-2.3，厚度为9-11nm；b、该钝化减反膜的中间层为导电层非晶硅层，厚度为3-10nm；该钝化减反膜的顶层为减反层SiNx层，折射率为2.0-2.1，厚度为60-70nm。而造成PID效应的原因主要在于：(1)衬底材料电阻率及掺杂；(2)膜层工艺；(3)组件封装材料；(4)组件阵列排布；(5)组件工作环境；(6)逆变器的类型和接地方式。由上述PID失效的主要因素分析可以得出，PID失效并不能单纯依靠钝化减反膜成分和厚度的改变，其PID失效的优化需要依赖于综合性的工艺改进、材料优化、组件排布和结构改进等。

故如何解决上述技术问题，对于本领域技术人员来说很有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有PERC电池单纯依靠钝化减反膜成分和厚度的改变来解决PID效应，电池抗PID失效的性能较差的技术问题，本发明提供一种PID抗性高的PERC电池组件及其制备方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种PID抗性高的PERC电池组件，包括衬底层，衬底层顶面从下到上依次设置有扩散层、SiOx正钝化层和SixNy正减反钝化保护膜层，衬底层底面从上到下依次设置有SiOx背钝化层、AlOx背钝化膜层和SixNy背减反钝化保护膜层，SixNy正减反钝化保护膜层的厚度为75-95nm，其折射率为2.08-2.13，SixNy背减反钝化保护膜层的厚度为90-160nm，SixNy背减反钝化保护膜层的膜层数量为至少2层，且距离衬底层最近一层的折射率≥2.1，AlOx背钝化膜层的厚度为2-28nm，AlOx背钝化膜层的折射率为1.56-1.76。

进一步地，SixNy背减反钝化保护膜层的厚度为100nm。

进一步地，SixNy背减反钝化保护膜层的膜层数量为5层。