一种减反射膜、太阳能电池及光伏组件制造技术

技术编号:19968803 阅读:28 留言:0更新日期:2019-01-03 15:17
本实用新型专利技术公开了一种减反射膜、太阳能电池及光伏组件,涉及光伏组件技术领域。该减反射膜包括依次层叠的纳米空心球薄膜,所述基层薄膜包括二氧化硅薄膜和/或氮化硅薄膜。该减反射膜由至少两层薄膜层叠搭配而成,且最外层为纳米空心球薄膜,使得该减反射膜具有更好的光学匹配特性,不仅在硅的主光谱响应对应的波长为550nm的光有优异的减反射效果,而且对波长在350‑1100nm范围内的光均有很好的减反射效果,从而可以减小太阳能电池对太阳光的反射损失,提高太阳能电池的转换效率。

An Antireflection Film, Solar Cell and Photovoltaic Module

The utility model discloses an antireflection film, a solar cell and a photovoltaic module, which relates to the technical field of photovoltaic modules. The antireflective film comprises a successively stacked nano hollow sphere film, and the base film comprises a silicon dioxide film and/or a silicon nitride film. The antireflective film is composed of at least two layers of thin films stacked together, and the outermost layer is nano hollow sphere thin film, which makes the antireflective film have better optical matching characteristics. It not only has excellent antireflective effect on 550 nm light corresponding to the main spectral response of silicon, but also has good antireflective effect on the light in the range of 350 to 1100 nm, thus reducing solar energy. The reflection loss of solar cells to improve the conversion efficiency of solar cells.

【技术实现步骤摘要】
一种减反射膜、太阳能电池及光伏组件
本技术涉及光伏组件
,尤其涉及一种应用于太阳能电池的减反射膜、太阳能电池及光伏组件。
技术介绍
随着能源危机以及雾霾、温室效应等环境问题的日趋严重,能源转型迫在眉睫。由于光伏能源具备清洁无污染,储量大等优势,光伏行业受到各国政府的大力支持,技术上取得了巨大的进步,得到越来越广泛的应用,太阳能成为当今最具发展潜力的新能源之一。太阳能电池是把太阳能光能转换成电能的装置,太阳能半导体基底的转换效率一般定义为半导体基底的输出功率与入射到半导体基底表面的太阳光总功率之比。太阳光照射到半导体基底表面时会发生反射和折射,为提高半导体基底的转换效率,则要尽量减少太阳光的反射损失。目前减少反射有两种方法,一是将半导体基底的表面制成绒面,另一种则是在半导体基底表面镀上减反射膜。随着太阳能技术的发展,出现了多种减反射膜,有单层的、双层的,也有多层的。减反射膜性能的优劣取决于膜层材料本身的性质以及与硅片的光学匹配性,一般认为各层材料的折射率应满足na<n1<n2<…<ni<nSi,其中na为空气的折射率,nSi为硅的折射率,n1n2…ni分别为各膜层材料的折射率。目前常用的膜层材料有二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNX)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)等,单一的各层材料难以获得理想的减反射效果,现有的多层膜只是对波长在550nm左右光有较好的减反射效果,而对其它波长的太阳光的减反射效果有限。
技术实现思路
本技术的一个目的在于提出一种减反射膜,该减反射膜对较大波长范围内的光线均具有较好的减反射效果,有利于提高太阳能电池的转换效率。为达此目的,本技术采用以下技术方案:一种减反射膜,包括依次层叠的基层薄膜纳米空心球薄膜,所述基层薄膜包括二氧化硅薄膜和/或氮化硅薄膜。其中,所述纳米空心球薄膜包括具有纳米空心球结构的氧化铝、氧化锌、氧化铁、氧化锡、氧化钛、二氧化硅和氮化硅中的一种或多种。其中,所述纳米空心球结构的粒径为3-15nm。其中,所述纳米空心球薄膜的折射率为1.5-2.7。其中,当所述基层薄膜为二氧化硅薄膜时,所述二氧化硅薄膜的厚度为6-80nm,折射率为1.9-2.5;所述纳米空心球氧化铝薄膜的厚度为6-12nm,折射率为1.5-1.8。其中,当所述基层薄膜为氮化硅薄膜时,所述氮化硅薄膜的厚度为5-75nm,折射率为1.8-2.3;所述纳米空心球氧化铝薄膜的厚度为6-15nm,折射率为1.5-1.7。其中,当所述基层薄膜为二氧化硅薄膜时,所述二氧化硅薄膜的厚度为6-72nm,折射率为1.9-2.5;所述纳米空心球氧化钛薄膜的厚度为5-15nm,折射率为2.3-2.7。其中,当所述基层薄膜为氮化硅薄膜时,所述氮化硅薄膜的厚度为6-72nm,折射率为1.7-2.1;所述纳米空心球氧化钛薄膜的厚度为5-15nm折射率为2.2-2.7。其中,当所述基层薄膜包括二氧化硅薄膜和氮化硅薄膜时,所述氮化硅薄膜位于所述二氧化硅薄膜和所述纳米空心球薄膜之间。其中,所述二氧化硅薄膜的厚度为6-13nm,折射率为2.1-2.5。其中,所述氮化硅薄膜的厚度为20-50nm,折射率为1.7-2.3。其中,所述氮化硅薄膜包括第一氮化硅薄膜和叠放于所述第一氮化硅薄膜上方的第二氮化硅薄膜。其中,所述第一氮化硅薄膜的厚度为15-30nm,折射率为2.0-2.3。其中,所述第二氮化硅薄膜的厚度为10-20nm,折射率为1.7-1.9。其中,当所述纳米空心球薄膜为纳米空心球氧化铝薄膜时,所述纳米空心球氧化铝薄膜的厚度为5-10nm,折射率为1.5-1.6。其中,当所述纳米空心球薄膜为纳米空心球氧化钛薄膜时,所述纳米空心球氧化钛薄膜的厚度为6-11nm,折射率为2.3-2.7。本技术的另一个目的在于提出一种太阳能电池,该太阳能电池可以减小对太阳光的反射损失,转换效率较高。为达此目的,本技术采用以下技术方案:一种太阳能电池,包括半导体基底,还包括上述的减反射膜,所述减反射膜叠放在所述半导体基底的表面,所述减反射膜的所述纳米空心球薄膜一侧远离所述半导体基底。本技术的再一个目的在于提出一种光伏组件,该光伏组件可以减小对太阳光的反射损失,转换效率较高。为达此目的,本技术采用以下技术方案:一种光伏组件,包括上述的太阳能电池。有益效果:本技术提供了一种减反射膜、太阳能电池及光伏组件。该减反射膜由至少两层薄膜层叠搭配而成,且最外层为纳米空心球薄膜,使得该减反射膜具有更好的光学匹配特性,不仅在硅的主光谱响应对应的波长为550nm的光有优异的减反射效果,而且对波长在350-1100nm范围内的光均有很好的减反射效果,从而可以减小太阳能电池对太阳光的反射损失,提高太阳能电池的转换效率。附图说明图1是本技术实施例1提供的太阳能电池的结构示意图;图2是本技术实施例1中提供的减反射膜的反射率随波长变化的曲线图;图3是本技术实施例2中提供的减反射膜的反射率随波长变化的曲线图;图4是本技术实施例3中提供的减反射膜的反射率随波长变化的曲线图;图5是本技术实施例4中提供的减反射膜的反射率随波长变化的曲线图;图6是本技术实施例5提供的太阳能电池的结构示意图;图7是本技术实施例5中提供的减反射膜的反射率随波长变化的曲线图;图8是本技术实施例6中提供的减反射膜的反射率随波长变化的曲线图。其中:1、半导体基底;2、减反射膜;21、基层薄膜;211、二氧化硅薄膜;212、第一氮化硅薄膜;213、第二氮化硅薄膜;22、纳米空心球薄膜。具体实施方式为使本技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。实施例1本实施例提供了一种光伏组件,该光伏组件包括太阳能电池,如图1所示,太阳能电池包括半导体基底1和叠放在半导体基底1表面的减反射膜2,通过设置减反射膜2减小太阳能电池对太阳光的反射损失,从而提高太阳能电池的转换效率。减反射膜2可以为两层薄膜结构,包括依次叠放在半导体基底1上基层薄膜21和纳米空心球薄膜22。可选地,纳米空心球薄膜22包括具有纳米空心球结构的氧化铝、氧化锌、氧化铁、氧化锡、氧化钛、二氧化硅和氮化硅中的一种或多种,即纳米空心球薄膜22中可以只有单一材质的纳米空心球结构,也可以含有两种以上材质的纳米空心球结构。基层薄膜21可以为二氧化硅薄膜211或氮化硅薄膜。当太阳能电池为单面电池时,减反射膜2贴覆在半导体基底1的工作表面,并使纳米空心球薄膜22一侧远离半导体基底1,即基层薄膜21与半导体基底1接触。太阳能电池可以分为单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池。单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池的主要差别在于原材料的制备。单晶硅主要通过直拉方法制备,单晶硅的材料纯度高,内阻小,制备过程更加环保,且成本低。多晶硅主要通过铸锭方法制备。单晶硅片和多晶硅片在晶体品质、电学性能和机械性能方面存在有显著的差异。为了适应不同类型的太阳能电池,针对单晶硅太阳能电池,纳米空心球薄膜22可以采用纳米空心球氧化铝薄膜,形成的双层薄膜结构的减反射膜2对单晶硅太阳能电池的减反射效果更好。其中,纳米空心球氧化铝薄膜可以通过沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减反射膜,其特征在于,包括依次层叠的基层薄膜(21)和纳米空心球薄膜(22),所述基层薄膜(21)包括二氧化硅薄膜(211)和/或氮化硅薄膜;所述纳米空心球薄膜(22)包括具有纳米空心球结构的氧化铝、氧化锌、氧化铁、氧化锡、氧化钛、二氧化硅和氮化硅中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种减反射膜,其特征在于,包括依次层叠的基层薄膜(21)和纳米空心球薄膜(22),所述基层薄膜(21)包括二氧化硅薄膜(211)和/或氮化硅薄膜;所述纳米空心球薄膜(22)包括具有纳米空心球结构的氧化铝、氧化锌、氧化铁、氧化锡、氧化钛、二氧化硅和氮化硅中的一种或多种。2.如权利要求1所述的减反射膜,其特征在于,所述纳米空心球结构的粒径为3-15nm。3.如权利要求1所述的减反射膜,其特征在于,当所述基层薄膜(21)为所述二氧化硅薄膜(211)时,所述二氧化硅薄膜(211)的折射率为1.9-2.5;当所述基层薄膜(21)为所述氮化硅薄膜时,所述氮化硅薄膜的折射率为1.8-2.7。4.如权利要求1所述的减反射膜,其特征在于,当所述基层薄膜(21)包括二氧化硅薄膜(2...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨骞杨连丽许涛
申请(专利权)人:苏州阿特斯阳光电力科技有限公司常熟阿特斯阳光电力科技有限公司阿特斯阳光电力集团有限公司
类型:新型
国别省市:江苏,32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1