太阳能电池板、其制备方法及包含其的太阳能电池技术

技术编号:9739436 阅读:130 留言:0更新日期:2014-03-06 20:43
本发明专利技术公开了一种太阳能电池板、其制备方法及包含其的太阳能电池。该太阳能电池板包括硅片以及设置在硅片上的氮化硅膜。其中,氮化硅膜包括第一氮化硅层与第二氮化硅层;第一氮化硅层形成在硅片上;第二氮化硅层形成在第一氮化硅层上;且第二氮化硅层的折射率大于第一氮化硅层的折射率。本发明专利技术的太阳能电池板中,在硅片表面设置具有两层结构的氮化硅膜,并使位于外层的第二氮化硅层的折射率大于第一氮化硅层的折射率。能够增加氮化硅膜表面对紫外线的阻挡作用,进而使进入氮化硅膜的紫外线强度减弱。这就能够在一定程度上阻止进入的紫外线激活氮化硅膜内部的K0基团,进而减少电荷俘获中心的产生,从而降低太阳能电池的光致衰减问题。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池板、其制备方法及包含其的太阳能电池
本专利技术涉及太阳能电池制造领域,具体而言,涉及一种太阳能电池板、其制备方法及包含其的太阳能电池。
技术介绍
随着能源紧缺问题日益严重,太阳能电池的开发和应用越来越受重视。太阳能电池的制造多以硅材料为基础,通过在材料中掺杂硼元素形成N型半导体,进一步形成制备太阳能电池板的硅片。在硅材料的制备过程中,由于加热硅液用的石英坩埚中含有氧杂质,这些氧杂质不可避免地会被带入娃材料中,进而会被带入娃片中。当太阳能电池处于光照环境时,硅片中的氧杂质易与硼和杂质铁发生复合,形成B-O和Fe-B复合体。这些复合体的产生会导致太阳能电池的开路电压和短路电流的衰减,使得太阳能电池在长时间的工作后,其电池效率大大下降,最终影响太阳能电池的使用寿命O为解决上述问题,现有的方法主要有以下几种:I)以PECVD法在硅片表面镀氮化硅钝化层,进而降低太阳能电池的光致衰减。但是,现有的上述氮化硅膜的表面的折射率过低,对紫外光的阻挡能力过低。这样会使部分紫外光抵达氮化硅膜靠近硅片的内部。这些紫外光能够激活氮化硅膜内部的K°基团(.Si = N3),使硅片表面的悬挂键产生电荷俘获中心。这种缺陷亦会导致太阳能电池的衰减问题。2)在形成上述I)所指出的硅片镀氮化硅膜之前,进一步在硅片表面生长一层5nm厚的AlOx作为钝化层,或者热氧氧化生产一层SiO2钝化层。这些钝化层都能对硅片中的缺陷、杂质以及氮化硅膜中K°基团起到良好的钝化效果,从而有效抑制太阳能电池的光致衰减。但是这种方法需要增加一道工序,而且要购买昂贵的设备和辅助材料,增加了人力、物力成本。3)采用高截止紫外线的EVA材料对太阳能电池进行封装,该方法虽然能在一定程度上减少到达硅片表面的紫外线,但是也没有从根本上解决光致衰减的问题。由于上述原因,使得如何以一种简单有效的方法降低太阳能电池的光致衰减成为了一个重点和难点。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种太阳能电池板、其制备方法及包含其的太阳能电池,以解决现有技术中太阳能电池的光致衰减严重的问题。为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供了一种太阳能电池板,包括硅片以及设置在娃片上的氮化娃膜,其中,氮化娃膜包括第一氮化娃层与第二氮化娃层;第一氮化硅层形成在硅片上;第二氮化硅层形成在第一氮化硅层上;且第二氮化硅层的折射率大于第一氮化硅层的折射率。进一步地,上述第一氮化硅层的折射率为2.01?2.08 ;第二氮化硅层的折射率为2.15 ?2.2。进一步地,上述第一氮化硅层的折射率为2.06 ;第二氮化硅层的折射率为2.19 ;氮化硅膜的折射率为2.16。进一步地,上述氮化娃膜的厚度为70?90nm,第一氮化娃层的厚度为40?50nm。根据本专利技术的另一方面,提供了一种太阳能电池板的制备方法,包括在硅片表面设置氮化硅膜的步骤,其中,在硅片表面设置氮化硅膜的步骤包括:在硅片上设置第一氮化硅层;在第一氮化硅层上设置折射率大于所述第一氮化硅层的折射率的第二氮化硅层。进一步地,上述第一氮化硅层和第二氮化硅层通过在PECVD装置中调整沿硅片的行进方向不同位置的各组进气管中氨气与硅烷的流量比形成,通过使各组进气管中氨气与硅烷的流量比不同实现第二氮化硅层的折射率大于第一氮化硅层的折射率。进一步地,上述PECVD装置中包括六组进气管,前三组进气管中氨气的流量为350?450SCCm,且氨气与硅烷的流量比为1.6?2.5 ;后三组进气管中氨气的流量为350?450sccm,且氨气与硅烷的流量比为1.4?2.14。进一步地,前三组进气管中,氨气的流量为400SCCm,硅烷的流量为200sCCm ;后三组进气管中,氨气的流量为400SCCm,硅烷的流量为230SCCm。进一步地,PECVD装置中硅片的传输速度为205?215cm/min,第一氮化硅层和第二氮化硅层的沉积温度为300?400°C。根据本专利技术的另一方面,还提供了一种太阳能电池,包括太阳能电池板,其中,太阳能电池板为上述的太阳能电池板。应用本专利技术的太阳能电池板、其制备方法及包含其的太阳能电池。在硅片表面设置具有两层结构的氮化硅膜,并使位于外层的第二氮化硅层的折射率大于第一氮化硅层的折射率。这能够增加氮化硅膜表面对紫外线的阻挡作用,进而使进入氮化硅膜的紫外线强度减弱。这就能够在一定程度上阻止进入的紫外线激活氮化硅膜内部的κ°基团,进而减少电荷俘获中心的产生,从而降低太阳能电池的光致衰减问题。此外,设置两层不同折射率的氮化硅层,能够在外层氮化硅层高效阻挡紫外线的同时,利用内层氮化硅层较低的折射率增加其他光线的透过强度。从而能够抑制太阳能电池片的光致衰减的同时,还能使其保持相对较高的光电转换效率。【附图说明】构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1示出了本专利技术实施例7与对比例I中所制备的太阳能电池板的效率衰减对比图;图2示出了本专利技术对比例I中所制备的太阳能电池板的光谱响应内量子效率图;以及图3示出了本专利技术实施例7中所制备的太阳能电池板的光谱响应内量子效率图。其中,LI为本专利技术实施例7中所制备的太阳能电池板不同辐照量后的效率衰减;L2为本专利技术对比例I中所制备的太阳能电池板不同辐照量后的效率衰减。【具体实施方式】需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为了解决现有技术中太阳能电池光致衰减的问题,本专利技术专利技术人提供了一种太阳能电池板,包括硅片以及设置在硅片上的氮化硅膜,其中,氮化硅膜包括第一氮化硅层和第二氮化娃层。第一氮化娃层形成在娃片上,第二氮化娃层形成在第一氮化娃层上。且第二氮化硅层的折射率大于第一氮化硅层的折射率。本专利技术所提供的这种太阳能电池板中,在硅片表面设置具有两层结构的氮化硅膜,并使位于外层的第二氮化硅层的折射率大于第一氮化硅层的折射率,以增加氮化硅膜表面对紫外线的阻挡作用,进而使进入氮化硅膜的紫外线强度有效减弱。这就能够在一定程度上阻止进入的紫外线激活氮化硅膜内部的K°基团,进而减少电荷俘获中心的产生。从而降低太阳能电池的光致衰减问题。此外,设置两层不同折射率的氮化硅层,能够在外层氮化硅层高效阻挡紫外线的同时,利用内层氮化硅层较低的折射率相对增加其他光线的透过强度。从而在抑制太阳能电池片的光致衰减的同时,还能使其保持相对较高的光电转换效率。本专利技术所提供的这种太阳能电池板中,只要将氮化硅膜设置为第二氮化硅层的折射率大于第一氮化硅层的折射率,就能在一定程度上抑制太阳能电池板的光致衰减。在本专利技术的一种优选的实施方式中,第一氮化硅层的折射率为2.01?2.08,第二氮化硅层的折射率为2.15?2.2。在上述折射率的匹配之下,氮化硅膜的外层氮化硅层能有效遮挡紫外光。同时,进入氮化硅膜的其他光线能够在氮化硅膜的减反射作用下到达硅片内部,用以完成光电转换。能够同时保证太阳能电池的高的光电转换效率和低的光致衰减问题。本专利技术所提供的这种太阳能电池板中,只要将第一氮化硅层与第二氮化硅层的折射率设置在上述范围,便能明显改善太阳能电池的光致衰减问题。在一种优选的实施方式中,第一氮化娃本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种太阳能电池板,包括硅片以及设置在所述硅片上的氮化硅膜,其特征在于,所述氮化硅膜包括:第一氮化硅层,形成在所述硅片上;第二氮化硅层,形成在所述第一氮化硅层上;所述第二氮化硅层的折射率大于所述第一氮化硅层的折射率。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池板,包括硅片以及设置在所述硅片上的氮化硅膜,其特征在于,所述氮化硅膜包括: 第一氮化娃层,形成在所述娃片上; 第二氮化娃层,形成在所述第一氮化娃层上; 所述第二氮化硅层的折射率大于所述第一氮化硅层的折射率。2.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其特征在于,所述第一氮化硅层的折射率为2.0l?2.08 ;所述第二氮化硅层的折射率为2.15?2.2。3.根据权利要求2所述的太阳能电池板,其特征在于,所述第一氮化硅层的折射率为2.06 ;所述第二氮化硅层的折射率为2.19 ;所述氮化硅膜的折射率为2.16。4.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其特征在于,所述氮化硅膜的厚度为70?90nm,所述第一氮化娃层的厚度为40?50nm。5.一种太阳能电池板的制备方法,包括在硅片表面设置氮化硅膜的步骤,其特征在于,在所述硅片表面设置氮化硅膜的步骤包括: 在所述硅片上设置第一氮化硅层; 在所述第一氮化硅层上设置折射率大于所述第一氮化硅层的折射率的第二氮化硅层。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一氮化硅层和所述第二氮化硅层...

【专利技术属性】
技术研发人员:马继奎徐卓李永超孙宁宁安海娇
申请(专利权)人:英利能源中国有限公司
类型:发明
国别省市:

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