[发明专利]一种抗电势诱导衰减的太阳能电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种抗电势诱导衰减的太阳能电池及其制备方法。

背景技术

电势诱导衰减（PID）是指在高温、高湿和高电压的作用下，太阳能电池组件出现功率下降的现象。太阳能电池组件在发电状态下五年左右会出现不同程度的电势诱导衰减现象，这成为目前光伏发电领域面临的一个重大问题。

电势诱导衰减的原因主要归结于太阳能电池组件的封装材料-玻璃：玻璃内部的钠离子往太阳能电池运动，破坏电池的p-n结，从而导致功率的衰减。抗电势诱导衰减技术的热点是二氧化硅/氮化硅叠层技术，这种复合膜阻挡钠离子的效果比较好，也容易产业化。光子由低折射率介质往高折射率的介质中传播才能避免光的全反射，降低光的反射；但是由于二氧化硅的折射率在1.5左右，硅的折射率为3.42左右，氮化硅的折射率一般不大于2.0，因此，光子在空气/氮化硅/二氧化硅/硅中进行传播时，由于二氧化硅的折射率低，在二氧化硅的界面光容易发生全反射，这种光学不匹配现象会降低太阳能电池的光电转换效率；此外，单层的二氧化硅的抗PID性能也不大理想，不符合市场对抗PID电池性能的需求。

现有技术中也有出现折射率高于2.0的二氧化硅膜，但是二氧化硅膜的折射率只能设为不大于2.5，氧化硅层、氮化硅层的折射率还是比较低，对于阻挡钠离子的效果不甚理想，电池的抗电势诱导衰减性能也不是很理想。

例如：CN 103296094A公开的《一种多晶硅太阳电池减反射膜及其制备方法》，包括三层膜，第一层为二氧化硅膜，第二层为在二氧化硅膜上沉积的氮氧化硅膜，第三层为在氮氧化硅膜上沉积的第二层氮氧化硅膜。其中，所述的二氧化硅厚度度为8-12nm，折射率为2.1-2.3，所述的第一层氮氧化硅厚度度为15-25nm，折射率为1.9-2.0，所述的第二层氮氧化硅厚度度为30-50nm，折射率为1. 7-1. 9。

又如：CN 102916058 A公开的《多晶硅太阳能电池用叠层减折射膜》，该叠层减折射膜从内至外依次为二氧化硅层和氮氧化硅层，其中，二氧化硅层为二氧化硅空心球薄膜，二氧化硅空心球薄膜的折射率为2.05，厚度为18-20nm，氮氧化硅薄膜的折射率为1. 5-1. 8，厚度为36-40nm。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可以大幅提高电池的抗电势诱导衰减性能的太阳能电池。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种抗电势诱导衰减的太阳能电池，包括背面电极、背面电场、P型硅、N型发射极、第一氧化硅层、氮化硅层、第二氧化硅层、正面电极，所述第一氧化硅层、氮化硅层、第二氧化硅层依次设于所述N型发射极之上；所述第一氧化硅层的折射率为2.6-3.0；所述氮化硅层的折射率为2. 0-2.15，所述第二氧化硅层的折射率为1.4-1.7。

作为上述方案的改进，所述第一氧化硅层的折射率为2.8-3.0；所述氮化硅层的折射率为2.10-2.15；所述第二氧化硅层的折射率为1.4-1.6。

作为上述方案的改进，所述第一氧化硅层的厚度为1-15nm；所述氮化硅层的厚度为50-70nm；所述第二氧化硅层的厚度为5-15nm。

作为上述方案的改进，所述第一氧化硅层通过PECVD设备中通入N₂O和SiH₄制得，反应温度为350-450℃，沉积时间5-100s， N₂O和SiH₄的流量比为0.1-1:3-10。

作为上述方案的改进，所述氮化硅层通过PECVD设备中通入NH₃和SiH₄制得，反应温度为380-480℃，沉积时间500-800s，SiH₄和NH₃的流量比为0.1-0.3:1。

作为上述方案的改进，所述第二氧化硅层通过PECVD设备中通入N₂O和SiH₄制得，反应温度为350-450℃，沉积时间10-100s， N₂O和SiH₄的流量比为1:0.5 -5。

作为上述方案的改进，所述背面电极和正面电极为Ag电极，所述背面电场为Al背场。

相应的，本发明还提供一种抗电势诱导衰减的太阳能电池的制备方法，包括：

在硅片正面形成绒面，所述硅片为P型硅；

在所述硅片正面进行扩散，形成N型发射极；

去除扩散过程形成的磷硅玻璃；