[发明专利]一种太阳能电池的背面结构和含该背面结构的太阳能电池

说明书

本发明涉及太阳能电池背面结构技术领域，为满足太阳能电池的钝化需求趋势，公开一种太阳能电池的背面结构，包括设置在硅片基底上的氧化铝膜层、氧化铝膜层上由内向外依次设置的第一氮化硅膜层、第一氮氧化硅膜层，还包括设置在第一氮氧化硅膜层上的第二氮化硅膜层；第一氮化硅膜层的折射率大于第二氮化硅膜层，第二氮化硅膜层的折射率大于第一氮氧化硅膜层。本发明通过设置氮化硅膜层和氮氧化硅膜层，并使氮氧化硅膜层与氮化硅膜层相对交替布置，可以满足太阳能电池的钝化需求，重点提升太阳能电池的Uoc、Isc、FF和Eta等性能指标，应用于双面或单面PERC太阳能电池、TopCon太阳能电池，使得太阳能电池的效率得到提升。

技术领域

本发明涉及太阳能电池背面结构技术领域，具体涉及一种太阳能电池的背面结构和含该背面结构的太阳能电池。

背景技术

太阳能光伏电池背表面利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术沉积氮化硅是实现界面钝化、增反和保护氧化铝膜层的重要工艺步骤。

现有太阳能电池中，如双面PERC太阳能电池，背面结构为氧化铝叠加氮化硅膜。PERC 电池的制备过程中为了保证背面较小的界面态、长波光的内反射以及H钝化要求，一般会采用氧化铝+氮化硅的结构对背面进行处理，在降本增效的大趋势下，继续提升表面钝化效果成为了重点需要攻克的技术难题。但现有的氧化铝叠加氮化硅膜层结构已难以实现更高场钝化及H钝化要求，影响了太阳能电池的各性能指标，如Uoc、Isc、Eta以及转化效率的提升。

发明内容

为满足太阳能电池的钝化需求趋势，提升太阳能电池的性能，本发明的目的在于提供一种太阳能电池的背面结构，以满足太阳能电池的钝化需求，提升太阳能电池的性能。

本发明的另一目的在于提供使用该背面结构的太阳能电池。

本发明提供如下的技术方案：

一种太阳能电池的背面结构，所述背面结构包括设置在太阳能电池的硅片基底上的氧化铝膜层、氧化铝膜层上由内向外依次设置的第一氮化硅膜层、第一氮氧化硅膜层；所述第一氮化硅膜层的折射率大于第一氮氧化硅膜层。

本发明的太阳能电池的背面结构中，在氧化铝膜层上设置氮化硅膜层和氮氧化硅膜层，并且使氮氧化硅膜层的折射率小于氮化硅膜层，满足太阳能电池的钝化需求，提升太阳能电池的性能。

作为本发明的优选，所述背面结构还包括设置在第一氮氧化硅膜层上的第二氮化硅膜层；所述第一氮化硅膜层的折射率大于第二氮化硅膜层，所述第二氮化硅膜层的折射率大于第一氮氧化硅膜层。在上述氮化硅和氮氧化硅膜层的基础上，进一步设置氮化硅膜层，实现氮氧化硅膜层和氮化硅膜层的交替布置，并且使得中间的氮氧化硅膜层的折射率小于两侧的氮化硅膜层，而氮化硅膜层的折射率整体上由内向外依次减小。

作为本发明的优选，第一氮化硅膜层的折射率为2.4～2.3，膜厚为10～25nm；第二氮化硅膜层的折射率为2.2～1.9，膜厚为30～60nm；第一氮氧化硅膜层的折射率为1.9～1.7，膜厚为10～20nm。发明人研究发现，当氮氧化硅膜层为最外层时，其选择的折射率和膜厚也可以选择的更大、更厚一些。

作为本发明的优选，所述第二氮化硅膜层包括至少一层子氮化硅膜层；所述子氮化硅膜层的折射率由内向外依次减小。

作为本发明的优选，所述第二氮化硅膜层包括三层子氮化硅膜层，各子氮化硅膜层的折射率/厚度由内向外依次为：2.2～2.1/15～25nm、2.1～2.0/8～15nm和2.0～1.9/8～15nm。

作为本发明的优选，所述背面结构还包括设于第二氮化硅膜层上的第二氮氧化硅膜层；所述第二氮氧化硅膜层的折射率为1.7～2.0，膜厚8～15nm。通过设置外侧的第二氮氧化硅膜层，进一步强化氮化硅和氮氧化硅膜层的交替布置结构，提升太阳能电池的各项性能，提升能量转化效率和双面效率。