抗PID晶体硅电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗PID晶体硅电池，包括依次覆盖于硅衬底上的二氧化硅层和氮化硅层减反层。一种抗PID晶体硅电池的制备方法，包括以下步骤：将硅衬底进行清洗、制绒、扩散、去磷硅玻璃及边缘刻蚀；通过臭氧发生装置在硅衬底表面生成臭氧，再将硅衬底置于紫外灯下照射,生长一层氧化硅；采用PECVD设备在氧化硅上生长一层氮化硅减反层，然后完成正反面电极印刷、烧结。本发明专利技术主要对电池的减反射层结构进行改进，在传统的单层或多层氮化硅与晶硅衬底之间采用紫外灯照射的方法制备一层致密的二氧化硅层，二氧化硅层可以阻挡正离子对PN结的侵蚀，从而减小PID效应的影响。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种抗PID晶体硅电池，包括依次覆盖于硅衬底上的二氧化硅层和氮化硅层减反层。一种抗PID晶体硅电池的制备方法，包括以下步骤：将硅衬底进行清洗、制绒、扩散、去磷硅玻璃及边缘刻蚀；通过臭氧发生装置在硅衬底表面生成臭氧，再将硅衬底置于紫外灯下照射,生长一层氧化硅；采用PECVD设备在氧化硅上生长一层氮化硅减反层，然后完成正反面电极印刷、烧结。本专利技术主要对电池的减反射层结构进行改进，在传统的单层或多层氮化硅与晶硅衬底之间采用紫外灯照射的方法制备一层致密的二氧化硅层，二氧化硅层可以阻挡正离子对PN结的侵蚀，从而减小PID效应的影响。【专利说明】抗PID晶体硅电池及其制备方法
本专利技术涉及晶体硅太阳能电池生产领域，具体而言，涉及一种抗PID晶体硅电池及其制备方法。
技术介绍
PID (电势诱发衰减)现象是指太阳能晶硅组件长期工作在湿热环境及高电压下，输出功率发生衰减的现象。一般认为玻璃中的钠离子在湿热环境下析出，通过在高电压下，晶体硅电池及封装材料对组件边框形成的回路，对电池PN结造成侵蚀，是造成PID现象的主要原因。近年来PID已经成为国外买家投诉国内组件质量的重要因素之一，严重时候它可以引起一块组件功率衰减50%以上，影响整个电站的功率输出。有关PID效应的测试方法国际上还没有统一的标准，目前通常的做法是在85%相对湿度和85°C温度下对组件加1000V的负偏压，持续96小时，测试前后组件功率的变化，功率衰减小于5%时一般认为组件具有良好的抗PID能力。传统工艺的晶体硅组件都存在PID现象，主要与组件的封装材料与电池有较大关系，降低组件的PID现象主要从这两个方面考虑。本专利技术主要从电池方面进行研究。电池端一般都通过提高氮化硅减反膜的致密度，即提高折射率的方法来来阻挡正离子对PN结的侵蚀，从而 减小PID效应的影响，但是这种方法需要将氮化硅的折射率提高的2.2左右，这么高折射率的氮化硅消光系数会很高，氮化硅膜本身会吸收掉较多的光，入射到基底上的光减少，导致光生电流降低，从而导致电池效率的下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种抗PID晶体硅电池及其制备方法，紫外光照射的方法在衬底表面生长氧化硅，使电池具有良好的抗PID效应的同时效率不会降低。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现:一种抗PID晶体硅电池，包括依次覆盖于硅衬底上的二氧化硅层和氮化硅层减反层。优选的，所述二氧化硅层厚度为l_5nm。优选的,所述氮化娃层减反层厚度为70-85nm。一种抗PID晶体硅电池的制备方法，包括以下步骤: 步骤I)将硅衬底进行清洗、制绒、扩散、去磷硅玻璃及边缘刻蚀； 步骤2)通过臭氧发生装置在硅衬底表面生成臭氧，再将硅衬底置于紫外灯下照射；步骤3)采用PECVD设备在氧化硅上生长一层氮化硅减反层，然后完成正反面电极印刷、烧结。优选的，所述步骤2中将硅衬底置于紫外汞灯下连续照射10-40分钟。优选的，所述步骤2中将硅衬底置于低压紫外汞灯下连续照射30分钟。本专利技术的有益效果是: 1、本专利技术主要对电池的减反射层结构进行改进，在传统的单层或多层氮化硅与晶硅衬底之间采用紫外灯照射的方法制备一层致密的二氧化硅层，二氧化硅层可以阻挡正离子对PN结的侵蚀，从而减小PID效应的影响。2、首先通过臭氧发生装置(紫外线照射，高压放电或电解的方法)在硅衬底表面生成臭氧(03)，然后利用紫外光线进行照射，紫外光的光能量能将O3分解成O2和活性氧(0)，这个光敏氧化反应过程是连续进行的，在短波紫外光的持续照射下，活性氧原子会不断的生成。活性氧原子(O)有强烈的氧化作用，可以与衬底表面的硅反应生产一层致密的氧化硅。3、本专利技术具有良好的抗PID效果，电池做成的组件在85°C，85%相对湿度，1000伏负压下96小时测试衰减小于3%，EL下未见发黑现象。4、仅在常规的氮化硅下增加一层l_5nm厚度的氧化硅，其它工艺与传统工艺一致，不会造成电池效率的下降。5、本专利技术与现有工艺兼容，方法简单，成本低廉。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。【专利附图】【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，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为抗PID晶体硅电池剖视图。图中标号说明:1、硅衬底，2、二氧化硅层，3、氮化硅层减反层。【具体实施方式】下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本专利技术。参照图1所示，一种抗PID晶体硅电池，包括依次覆盖于硅衬底I上的二氧化硅层2和氮化硅层减反层3。所述二氧化硅层2厚度为l-5nm。所述氮化硅层减反层3厚度为70_85nmo一种抗PID晶体硅电池的制备方法，将硅衬底I进行清洗、制绒、扩散、去磷硅玻璃及边缘刻蚀的常规工艺步骤后，将硅衬底I置于低压紫外汞灯下连续照射30分钟。低压紫外汞灯能同时发射两种不同波长的紫外光，将臭氧发生装置与紫外照射装置集成为一体，短波长紫外光的光能量能将空气中的氧气(O2)分解成臭氧(O3);而长波长的紫外光的光能量能将O3分解成02和活性氧(0)，在这两种短波紫外光的照射下，臭氧会不断的生成和分解，活性氧原子就会不断的生成，而且越来越多，活性氧原子(O)有强烈的氧化作用，可以与衬底表面的硅反应生产一层l-5nm的二氧化硅层2。之后采用现有的PECVD设备在二氧化硅层2上生长一层70_85nm的氮化硅减反层3，然后完成正反面电极印刷、烧结的常规工艺步骤。本专利技术主要对电池的减反射层结构进行改进，在传统的单层或多层氮化硅与晶硅衬底之间采用紫外灯照射的方法制备一层致密的二氧化硅层，二氧化硅层可以阻挡正离子对PN结的侵蚀，从而减小PID效应的影响。本专利技术具有良好的抗PID效果，电池做成的组件在85°C，85%相对湿度，1000伏负压下96小时测试衰减小于3%，EL下未见发黑现象。仅在常规的氮化硅下增加一层l_5nm厚度的氧化硅，其它工艺与传统工艺一致，不会造成电池效率的下降。本专利技术与现有工艺兼容，方法简单，成本低廉。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【权利要求】1.一种抗PID晶体娃电池,其特征在于:包括依次覆盖于娃衬底(I)上的二氧化娃层(2)和氮化硅层减反层(3)。2.根据权利要求1所述的抗PID晶体硅电池，其特征在于:所述二氧化硅层(2)厚度为l-5nm。3.根据权利要求1所述的抗PID晶体硅电池，其特征在于:所述氮化硅层减反层(3)厚度为 70_85nm。4.一种抗PID晶体硅电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I)将硅衬底进行清洗、制绒、扩散、去磷硅玻璃及边缘刻蚀； 步骤2)通过臭氧发生装置在硅衬底表面生成臭氧，再将硅衬底置于紫外灯下照射； 步骤3)采用PECVD设备在氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗PID晶体硅电池，其特征在于：包括依次覆盖于硅衬底（1）上的二氧化硅层（2）和氮化硅层减反层（3）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆俊宇，
申请(专利权)人：中利腾晖光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32