[发明专利]一种太阳能电池正面多层减反射膜及其制备方法及电池

说明书

本发明公开了一种太阳能电池正面多层减反射膜及其制备方法及电池，包括由下至上依次设置的碳氮化硅薄膜、第一氮化硅薄膜、第二氮化硅薄膜、氮氧化硅薄膜和氧化硅薄膜，且各薄膜的折射率由下至上依次降低。本发明解决了现有氮化硅膜层之间折射率差距较大导致光学失配，造成光损失的问题，可降低太阳能电池正面整体反射率，减少光损失，增加光吸收，提高太阳能电池的转换效率；本发明由于碳氮化硅薄膜折射率较大，同时具有优异的钝化能力，提高钝化效果，进一步增强了太阳能电池的短波响应，提升了太阳能电池的抗PID性能。碳氮化硅与碳化硅相比，具有一定的化学活性，避免了碳化硅不能被正银浆料烧穿，从而无法在硅和银之间形成欧姆接触的缺点。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池正面多层正面减反射膜，还涉及该太阳能电池正面多层减反射膜的制备方法，另涉及包含上述太阳能电池正面多层减反射膜的电池。

背景技术

太阳能电池是一种有效吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，是太阳能电池阵电源系统的重要组件。目前，晶硅太阳能电池占据市场主流主导地位，其基本材料为纯度达99.9999％的P型单晶硅，包括正面绒面、正面p-n结、正背面减反射/钝化膜、正背面电极等部分。其中，正面减反射膜的制备是太阳能电池制造流程中的重要工序，其可以降低太阳能电池正面对光的反射，同时增强电池表面的钝化能力。

现阶段主要采用ALD或PECVD方法在太阳能电池正面沉积氮化硅材料来制备减反射膜，通过改变氮/硅比可以制备得到不同折射率的氮化硅薄膜，因为高折射率的氮化硅具有较好的表面钝化作用，因此高折射率的氮化硅被用做底层；同时需要制备一层折射率低的氮化硅用做外层，以保证减反射膜的整体折射率较低，从而达到较好的减反效果。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种减少光损失、提高钝化效果、提高电池转换效率的太阳能电池正面多层减反射膜。

本发明的第二个目的在于提供一种上述太阳能电池正面多层减反射膜的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种包含上述太阳能电池正面多层减反射膜的电池。

本发明的第一个目的通过如下的技术方案来实现：一种太阳能电池正面多层减反射膜，其特征在于，它包括由下至上依次设置的碳氮化硅薄膜、第一氮化硅薄膜、第二氮化硅薄膜、氮氧化硅薄膜和氧化硅薄膜，且各薄膜的折射率由下至上依次降低。

本发明解决了现有氮化硅膜层之间折射率差距较大导致光学失配，从而造成光损失的问题，可降低太阳能电池正面整体反射率，减少光损失，增加光吸收，提高太阳能电池的转换效率，而且，本发明由于碳氮化硅薄膜折射率较大，同时具有优异的钝化能力，提高钝化效果，进一步增强了太阳能电池的短波响应，提升了太阳能电池的抗PID性能。此外，碳氮化硅与碳化硅相比，具有一定的化学活性，避免了碳化硅不能被正银浆料烧穿，从而无法在硅和银之间形成欧姆接触的缺点。

优选的，本发明所述碳氮化硅薄膜的膜厚为5-10nm，折射率为2.3-2.6。

优选的，本发明所述第一氮化硅薄膜的膜厚为25-45nm，折射率为2.2-2.3。

优选的，本发明所述第二氮化硅薄膜的膜厚为10-30nm，折射率为2.03-2.1。

优选的，本发明所述氮氧化硅薄膜的膜厚为5-10nm，折射率为1.6-1.9。

优选的，本发明所述氧化硅薄膜的膜厚为5-10nm，折射率为1.3-1.5。

本发明的第二个目的通过如下的技术方案来实现：一种上述太阳能电池正面多层减反射膜的制备方法，其特征在于，在经过制绒处理的硅片正面上依次沉积碳氮化硅薄膜、第一氮化硅薄膜、第二氮化硅薄膜、氮氧化硅薄膜和氧化硅薄膜。

本发明的第三个目的通过如下的技术方案来实现：一种太阳能电池，包含所述的太阳能电池正面多层减反射膜。