高效PID Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高效PID Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜，所述钝化减反射膜底层为SiO2层1，折射率为1.45-1.58，厚度为2-30nm，中间层为高折射率钝化SiNx层，折射率为2.00-2.40，厚度为2-30nm，顶层为电性能优化SiNx层，折射率为1.90-2.25，厚度为4-50nm。该高效PID Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜既可以优化多晶硅电池的电性能，又可以从电池端有效地降低PID衰减，可以提高转换效率15-20%，具有较大的经济效益。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种高效PID?Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜，所述钝化减反射膜底层为SiO2层1，折射率为1.45-1.58，厚度为2-30nm，中间层为高折射率钝化SiNx层，折射率为2.00-2.40，厚度为2-30nm，顶层为电性能优化SiNx层，折射率为1.90-2.25，厚度为4-50nm。该高效PID?Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜既可以优化多晶硅电池的电性能，又可以从电池端有效地降低PID衰减，可以提高转换效率15-20%，具有较大的经济效益。【专利说明】高效PID Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜
本技术涉及太阳能电池领域,尤其涉及一种高效PID Free的太阳能多晶娃电池的钝化减反射膜。
技术介绍
目前，作为一种清洁无污染的能源，人类对太阳能电池(光电材料)的研究开发进入了一个新的阶段。2005年Sunpower首先在太阳能组件中发现PID (potential induceddegradat1n)效应。在长期高电压作用下,组件中玻璃和封装材料之间存在漏电现象,使得大量电荷和Na+离子富集在电池片表面，造成先是表面钝化减反射膜失效，然后PN结失效，最终使得组件性能降低，远低于设计标准。2010年，NREL和Solon证实无论组件采用何种技术的P型晶硅电池片，组件在负偏压下都有PID的风险。传统工艺的P型太阳能晶硅组件都存在一定的PID失效问题，所以研究PID现象，研发出PID Free的晶硅电池片是广大太阳能厂商研发部和部分科研院校的目标之一。目前较通用且较严格的是双85 PID测试，其测试条件为1000V的负电压，85°C的环境温度，85%的湿度，96h的测试时间，组件最终最大输出功率衰减比例小于5%就可判定为PID测试合格，即PID Free。 目前为了有效降低PID Loss值，主要从电池、组件、系统三个方面来实现。从组件端来看，主要方法是使用特殊玻璃而非普通钠钙玻璃和高电阻率的封装材料做成，但这使得组件的成本大大提高；从系统端来看，主要方法是组件边框接地、逆变器直流段负极接地等，但这些方法只能缓慢PID衰减的速度；从电池端来看，改变电池片钝化减反射膜层的工艺是主要研究方向之一。目前，传统太阳能多晶硅电池表面的SiNx钝化减反射膜层几乎都因折射率较低使得PID衰减较为严重；或者为了追求PID Free，都是提高SiNx钝化减反射膜层的折射率，使得多晶硅电池转换效率较常规工艺降低1_2%。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是:为了提供一种能够有效降低PID衰减、提高转换效率的高效PID Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高效PID Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜，所述钝化减反射膜底层为S12层，S12层折射率为1.45-1.58，厚度为2-30nm，钝化减反射膜中间层为高折射率钝化SiNx层，高折射率钝化SiNx层折射率为2.00-2.40，厚度为2-30nm，钝化减反射膜顶层为电性能优化SiNx层，电性能优化SiNx层折射率为1.90-2.25，厚度为4_50nm。 传统工艺中，为了追求PID Free，都是采用提高SiNx钝化减反射膜层的折射率，这使得多晶硅电池转换效率较常规工艺降低1_2%，不仅大大提高了成本，效果也不好。技术人在经过研究后发现，在底层引入S12层，由于S12层较SiNx层有优良的导电性，可以将富集的一部分外来电荷引走，防止因电荷堆积而引起钝化减反射膜失效，而且S12层也可以提闻多晶娃电池的Voc,降低纯化减反射层的整体折射率。而中间闻折射率的纯化SiNx层可以进一步的降低PID衰减,顶层低折射率的电性能优化SiNx层可以提高钝化减反射膜的含H量，减小中间高折射率SiNx层对Isc和FF造成的负面影响，使银浆可以有效的蚀穿钝化减反射膜层。 另外，经研究表明，所述S12层折射率为1.45-1.58，厚度为2_3011111，所述高折射率钝化SiNx层折射率为2.00-2.40，厚度为2-30nm，所述电性能优化SiNx层折射率为1.90-2.25，厚度为4-50nm时，能够显著降低太阳能多晶硅电池的PID衰减，提高转换效率。 本技术的有益效果是:本技术高效PID Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜由于在底层引入了 S12层，S12层可以将富集的一部分外来电荷引走，防止因电荷堆积而引起钝化减反射膜失效，降低钝化减反射膜的整体折射率，该钝化减反射膜既可以优化多晶硅电池的电性能，又可以从电池端有效地降低PID衰减，可以提高转换效率15-20%,具有较大的经济效益。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。 图1是本技术高效PID Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜的一较佳实施例的结构示意图； 图2是本技术高效PID Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜应用于传统P型太阳能多晶硅电池上的结构示意图； 图中:1.S12层，2.高折射率钝化SiNx层，3.电性能优化SiNx层。 【具体实施方式】 现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。 如图1、图2所示，一种高效PID Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜，所述钝化减反射膜底层为S12层1，S12层I折射率为1.45-1.58，厚度为2_30nm，钝化减反射膜中间层为高折射率钝化SiNx层2，高折射率钝化SiNx层2折射率为2.00-2.40，厚度为2-30nm，钝化减反射膜顶层为电性能优化SiNx层3，电性能优化SiNx层3折射率为 1.90-2.25，厚度为 4-50nm。 该多晶硅电池的钝化减反射膜的制备方法包括以下几个步骤: a、将原始硅片预处理，该预处理包括传统电池工艺中的制绒、扩散和刻蚀工艺； b、使用PECVD设备在扩散面镀该钝化减反射膜，底层为3102层1，中间层为高折射率钝化SiNx层2，顶层为电性能优化SiNx层3 ； C、使用传统电池印刷工艺印刷背电极、铝背场、正栅线和正电极，并烧结形成良好的欧姆接触。 现有的用于太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜一般都采用双层SiNx层，第一层SiNx层折射率采用2.30，厚度采用30nm，第二层SiNx层折射率采用2.05，厚度采用50nm，此时转换效率为17.65%，PID衰减值为93%。 本技术的钝化减反射膜应用于太阳能多晶硅电池中时，不仅转换效率高，还能有效地降低PID衰减值，经大量研究及实验，下面是几组优选的实施例: 实施例1: 底层为S12层I，折射率为1.45，厚度为20nm，中间层为高折射率钝化SiNx层2，折射率为2.20，厚度为40nm，顶层为电性能优化SiNx层3，折射率为2.08，厚度为20nm，此时转换效率为18.10%，衰减值为3.20%。 实施例2: 底层为S12层I，折射率为1.58，厚度为20nm，中间层为高折射率钝化SiNx层2，折射率为2.35，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效PID Free的太阳能多晶硅电池的钝化减反射膜，其特征在于：所述钝化减反射膜底层为SiO2层(1)，SiO2层(1)折射率为1.45‑1.58，厚度为8‑20nm，钝化减反射膜中间层为高折射率钝化SiNx层(2)，高折射率钝化SiNx层(2)折射率为2.00‑2.40，厚度为2‑30nm，钝化减反射膜顶层为电性能优化SiNx层(3)，电性能优化SiNx层(3)折射率为2.0‑2.25，厚度为4‑50nm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿辉，徐春，曹玉甲，张一源，
申请(专利权)人：江苏顺风光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32