[实用新型]一种PERC电池背面多层膜结构

说明书

本实用新型公开了一种PERC电池背面多层膜结构，包括由内向外依次设置在硅片背面的第一富氢层、第一氧化硅层、氧化铝层及氮化硅层，所述硅片为p型硅。本实用新型的一种PERC电池背面多层膜，通过在硅片背面设置第一富氢层以提升电池的体钝化效应，并在第一富氢层之后设置第一氧化硅层，用于减少硅片背面由于等离子体的轰击导致的缺陷密度，增加硅片背面的化学钝化的效果，从而提高电池开路电压和短路电流，最终实现PERC太阳能电池的转换效率的提升。

技术领域

本实用新型属于光伏组件技术领域，具体涉及一种PERC电池背面多层膜结构。

背景技术

一般地，PERC(Passivated Emitterand Rear Cell)太阳能双面电池的钝化主要包括体钝化、场钝化以及化学钝化。传统的电池背面钝化膜的膜层结构为氧化铝层加氮化硅层。在P型硅中之所以用氧化铝作为钝化膜层，是因为氧化铝表面的固定电荷为负电荷，其能够在PERC电池背面形成很好的场钝化效应，从而提升PERC电池的转换效率，但它对于提升电池背面的体钝化和化学钝化的效果不明显。

通过增强PERC太阳能电池背面的氢钝化有助于提升电池的体钝化效应。例如，现有技术如申请号为CN110767757A，名称为“一种高效PERC电池背面氧化铝膜及其制备方法”的发明专利，其公开了先在硅片背面进行PECVD沉积，形成氧化铝层，再通入NH₃引入氢源，氢源能够进入氧化铝层以及P型硅表层，在P型硅背面形成高氢介质膜，有助于提升电池的光电转化效率。但在形成高氢介质膜的时候，NH₃的等离子体会对硅片的表面有轰击作用，导致硅片表面产生很多悬空键，使硅片表面的缺陷密度增加，破坏了原来硅片表面的化学钝化，不利于电池效率的进一步提升。

实用新型内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷和达到上述目的，本实用新型的目的是提供一种改进的PERC电池背面多层膜结构，其能够增强电池的体钝化效应，同时解决在硅片背面利用等离子体引入氢源时导致硅片表面的缺陷密度增加，化学钝化效应被破坏的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种PERC电池背面多层膜结构，包括由内向外依次设置在硅片背面的第一富氢层(通入水蒸气并用等离子体增强化学气相沉积的方法得到氢的等离子体，这些氢的等离子体沉积在硅片表面形成一层丰富的富氢层，这部分氢一方面可以与硅表面的悬挂健结合，另一部分慢慢进入硅体内，钝化硅体内的缺陷或杂质，起到体钝化的作用)、第一氧化硅层、氧化铝层及氮化硅层，所述硅片为p型硅。

通过在硅片背面设置第一富氢层提升电池的体钝化效应，并在第一富氢层之后设置第一氧化硅层，其能够减少硅片背面由于等离子体的轰击作用导致的缺陷密度，进而增加硅片背面的化学钝化的效果，并且还能阻止氢源从硅片背面溢出，进一步实现电池转换效率的提升。

根据本实用新型的一些优选实施方面，所述氧化铝层与所述氮化硅层之间设置有第二富氢层。第二富氢层的作用与第一富氢层的作用相同，起到增加硅表面的体钝化的效果。

根据本实用新型的一些优选实施方面，所述第二富氢层与所述氮化硅层之间设置有第二氧化硅层和/或氮氧化硅层。在本实用新型的一些实施例中，PERC电池背面多层膜结构由内向外依次包括位于硅片背面的第一富氢层、第一氧化硅层、氧化铝层、第二富氢层、第二氧化硅层、氮氧化硅层及氮化硅层；在本实用新型的其他一些实施例中，多层膜结构由内向外还可依次包括位于硅片背面的第一富氢层、第一氧化硅层、氧化铝层、第二富氢层、第二氧化硅层及氮化硅层；或依次包括位于硅片背面的第一富氢层、第一氧化硅层、氧化铝层、第二富氢层、氮氧化硅层及氮化硅层。其中，第二氧化硅层和氮氧化硅层所起的作用相同，可以有效防止直接叠加氮化硅层所带来的氧化铝层表面固定电荷的降低，导致太阳能电池的转换效率降低的情况。若在氧化铝层之后直接叠加氮化硅层，由于氮化硅的表面固定电荷为正电荷，且正电荷的量较多，直接叠加在氧化铝层表面，会中和掉氧化铝表面的负电荷，从而减弱氧化铝的背面场钝化效果。