復合膜高效晶體硅太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及晶體硅太陽能電池的制造技術，具體是一種復合膜高效晶體硅太陽能電池。本實用新型的復合膜高效晶體硅太陽能電池包括硅襯底、沉積在硅襯底上的SiNx材料層、沉積在SiNx材料層上的SiONy材料層；所述SiNx材料層的不同厚度處折射率在2.0-2.3范圍變化；所述SiONy材料層的不同厚度處折射率在1.5-1.9范圍變化。本實用新型能夠提高晶體硅太陽能電池效率、有利于消除PID效應。
【專利說明】復合膜高效晶體硅太陽能電池
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及晶體硅太陽能電池的制造技術，具體是一種復合膜高效晶體硅太陽能電池。
【背景技術】
[0002]在晶體硅太陽能電池生產(chǎn)過程中，PECVD (等離子體氣相沉積法)是形成減反膜的一種大規(guī)模工業(yè)運用方法。在實際生產(chǎn)中主要運用氮化硅SiNx或者二氧化硅SiO2作為減反膜。在晶體硅太陽能電池生產(chǎn)過程中，PECVD (等離子體氣相沉積法)是形成減反膜的一種大規(guī)模工業(yè)運用的方法。一般減反膜主要包括:單雙層SiNx (氮化硅)薄膜、SiO2 (二氧化硅)薄膜、SiO2/ SiNx雙層膜等。但是隨著電池技術工藝的持續(xù)改進，傳統(tǒng)膜層工藝的改進帶來的晶體硅電池轉(zhuǎn)化效率收益越來越小。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題，提供一種能夠提高晶體硅太陽能電池效率、有利于消除PID效應的復合膜高效晶體硅太陽能電池。
[0004]本實用新型的復合膜高效晶體硅太陽能電池包括有硅襯底、沉積在硅襯底上的SiNx材料層、沉積在SiNx材料層上的SiONy材料層；所述SiNx材料層的不同厚度處折射率在2.0-2.3范圍變化；所述SiONy材料層的不同厚度處折射率在1.5-1.9范圍變化。
[0005]所述SiNxM料層可以由單層或多層具有相同或不同折射率的SiNx材料膜構成，也可以由折射率在厚度方向漸變的SiNx材料膜構成。
[0006]所述SiONyM料層可以由單層或多層具有相同或不同折射率的SiONy材料膜構成，也可以由折射率在厚度方向漸變的SiONy材料膜構成。
[0007]本實用新型的復合膜高效晶體硅太陽能電池在保證SiNx優(yōu)良的鈍化效果和透光特性的的同時，引入SiONy進一步降低電池表面的反射率，提高電池片對太陽光的吸收，進而提高電池片的短路電流和轉(zhuǎn)換效率；同時由于SiONy膜對于金屬離子如Na、K等金屬離子的具有阻擋作用，在傳統(tǒng)SiNx減反射膜的基礎上沉積SiONy膜層可以消除PID (PotentialInduced Degradation即電勢能造成的衰減)效應，以提高太陽能組件的使用壽命。使用本實用新型的電池組件，可以提高至少0.45%的轉(zhuǎn)化效率；對應組件顏色為灰色或者黑色，減弱了組件色差，改善了組件的外觀。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的分層結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，該復合膜高效晶體硅太陽能電池包括有硅襯底1、沉積在硅襯底上的SiNx材料層2、沉積在SiNx材料層上的SiONy材料層3 ;所述SiNx材料層的不同厚度處折射率在2.0-2.3范圍變化；所述SiONy材料層的不同厚度處折射率在1.5-1.9范圍變化。所述SiNx材料層可以由單層或多層具有相同或不同折射率的SiNx材料膜構成，也可以由折射率在厚度方向漸變的SiNx材料膜構成。所述SiONy材料層可以由單層或多層具有相同或不同折射率的SiONy材料膜構成，也可以由折射率在厚度方向漸變的SiONy材料膜構成。
[0010]下面結合實施例對本實用新型的太陽能電池及制造方法作進一步說明:
[0011]實施例1:
[0012]步驟一，預熱，硅片進入反應腔體先進行加熱，達到設定的反應溫度后準備開始鍍膜工藝，溫度設定為450°C ；
[0013]步驟 二，恒壓，向反應腔體充入反應氣體(順3，5迅)^!14流量7808(^111/1^11，順3流量 3500 sccm/min,壓力為 1.5 torr ；
[0014]步驟三，SiNx材料層的沉積。以兩層為例說明:射頻電源打開，射頻功率為7000 W,反應時間為180sec，形成折射率為2.25，膜厚為30nm左右的SiNx膜層；然后射頻電源關閉IOsec, NH3流量調(diào)節(jié)至6800 sccm/min，壓力保持不變，開啟射頻電源，反應時間為250sec，形成折射率為2.07，膜厚為40nm的SiNx膜層；
[0015]步驟四，抽真空，將反應腔體中反應殘留氣體抽出，為后續(xù)SiONy的沉積做備；
[0016]步驟五，恒壓，通入沉積SiONy沉積所需的氣體(NH3, N2O, SiH4), SiH4流量200sccm/min, N2O 流量 6500sccm/min, NH3 流量 Osccm/min,壓力為 1.1torr ；
[0017]步驟六，SiONy材料層沉積，射頻電源打開，射頻功率為9000W，反應時間為650sec，形成折射率為1.6、膜厚為70nm左右的SiONy材料膜層。
[0018]實施例二:
[0019]步驟一，預熱，硅片進入反應腔體先進行加熱，達到設定的反應溫度后準備開始鍍膜工藝，溫度一般設定為450°C ；
[0020]步驟二，恒壓，向反應腔體充入反應氣體(順3，5迅)，51!14流量7808(^111/1^11，順3流量 3150 sccm/min,壓力為 1.7 torr ；
[0021]步驟三，SiNxM料層的沉積。射頻電源打開，射頻功率為7000 W，反應時間為450sec,在SiNx沉積過程中，調(diào)用函數(shù),使得NH3流量從3150sccm/min在反應時間500sec內(nèi)線性增加至7800sccm/min, SiH4流量和壓力保持不變,從而形成膜厚為70nm左右,折射率從2.3逐漸降低至2.05的SiNx漸變膜層；
[0022]步驟四，抽真空，將反應腔體中反應殘留氣體抽出，為后續(xù)SiON的沉積做備；
[0023]步驟五，恒壓，通入沉積SiONy沉積所需的氣體(NH3，N2O, SiH4), SiH4流量200sccm/min, N2O 流量 6500sccm/min, NH3 流量 350sccm/min,壓力為 1.1torr ；
[0024]步驟六，SiONy材料層沉積，射頻電源打開，射頻功率為9000W，反應時間為1300sec,同樣調(diào)用函數(shù),使得NH3流量從350sccm/min線性降低到Osccm/min,其他參數(shù)保持不變，這樣可以形成膜厚為llOnm，折射率從1.9逐漸降低至1.6的SiONy漸變膜層。
[0025]上述實施例的電池，電性能數(shù)據(jù)檢測結果如下:
[0026]
【權利要求】
1.一種復合膜高效晶體硅太陽能電池，其特征是:它包括有硅襯底、沉積在硅襯底上的SiNx材料層、沉積在SiNx材料層上的SiONy材料層；所述SiNx材料層的不同厚度處折射率在2.0-2.3范圍變化；所述SiONy材料層的不同厚度處折射率在1.5-1.9范圍變化。
2.根據(jù)權利要求1所述的復合膜高效晶體硅太陽能電池，其特征是:所述SiNx材料層由單層或多層具有相同或不同折射率的SiNx材料膜構成，或者由折射率在厚度方向漸變的SiNx材料膜構成。
3.根據(jù)權利要求1所述的復合膜高效晶體硅太陽能電池，其特征是:所述SiONy材料層由單層或多層具有相同或不同折射率的SiONy材料膜構成，或者由折射率在厚度方向漸變的SiONy材料膜構成。
【文檔編號】H01L31/0216GK203721736SQ201420052704
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權日:2014年1月27日
【發(fā)明者】張良, 李良, 聞震利, 連錦坤, 王霞 申請人:鎮(zhèn)江大全太陽能有限公司