[发明专利]一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法

说明书

本申请提供了一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法。该太阳能电池包括硅衬底以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层，所述钝化膜叠层包括：位于所述硅衬底背面的第一钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在5×10²¹/cm³‑2.5×10²²/cm³之间的富硅层组成；位于所述第一钝化层表面的第二钝化层，所述第二钝化层由富氧富氮层组成；位于所述第二钝化层表面的第三钝化层，所述第三钝化层由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成；其中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第二钝化层的第二折射率且小于所述第三钝化层的第三折射率。通过制备所述钝化膜叠层可以有效增强电池背钝化特性，减缓光伏组件的PID衰减以及降低生产成本。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法。

背景技术

目前，增强背钝化特性是提升PERC电池(Passivated Emitter and Rear Cell，钝化发射极背面接触电池)效率的有效手段。现有的PERC电池采用氧化铝/氮化硅(AlOx/SiNx)叠层作为背面钝化层，氧化铝薄膜含有较高的固定负电荷密度，大量的固定负电荷可以屏蔽硅表面的电子，从而使得能用于复合的电子减少，达到抑制载流子在表面复合的目的。由于其固定负电荷密度较高，产生的场钝化效应强，因此被认为是场效应钝化膜。此种介质膜对p和n型表面都能有较好的钝化效果,但其高昂的设备成本及较低的产能输出不利于现代工业化大批量生产。

此外，电位诱发衰减效应(PID,Potential Induced Degradation)对太阳能电池的寿命和性能也产生严重影响。电势诱导衰减的主要原因是由于光伏组件的封装材料的玻璃内部的金属Na+离子随太阳能电池方向迁移至电池内部，破坏p-n结导致组件功率衰减，可靠性降低。基于氧化铝/氮化硅叠层钝化膜的PERC电池结构,使用EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)封装的p型PERC双面双玻光伏组件，正、背面的PID现象明显；而改变封装材料，使用价格更高的POE(聚烯烃)封装后，光伏组件正面的PID现象得到缓解，但是背面仍存在PID现象。

因此需要一种能够有效增强背钝化特性、减缓PID衰减、以及低成本的PERC太阳能电池。

发明内容

为了解决现有技术中的上述缺陷，本申请提供了一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法。

一方面，提供了一种太阳能电池。所述太阳能电池包括硅衬底以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层。所述钝化膜叠层包括位于所述硅衬底背面的第一钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在5×10²¹/cm³-2.5×10²²/cm³之间的富硅层组成；位于所述第一钝化层表面的第二钝化层，所述第二钝化层由富氧富氮层组成；以及位于所述第二钝化层表面的第三钝化层，所述第三钝化层由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成；其中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第二钝化层的第二折射率且小于所述第三钝化层的第三折射率。

可选地，所述第一钝化层包括富硅的氮氧化硅膜层、碳氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层中的至少一种膜层。

可选地，所述第二钝化层包括富氢富硅的氮氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层。

可选地，所述第一折射率范围在1.69-1.90之间。

可选地，所述第二折射率范围在1.5-1.8之间。

可选地，所述第三折射率范围在2.02-2.12之间。

可选地，所述第一钝化层的厚度范围在30-60nm之间。

可选地，所述第二钝化层的厚度范围在60-90nm之间。

可选地，所述第三钝化层的厚度范围在60-100nm之间。