一种太阳能电池增透膜制造技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池增透膜，所述增透膜包括在太阳能电池的硅片表面依次连接的氮氧化硅膜层、氮化硅膜层、二氧化钛膜层以及二氧化硅膜层，其中所述二氧化硅膜层为二氧化硅干凝胶。所述增透膜具有优异的增透作用，可有效减少光反射的存在，同时温度和湿度对其总体增透作用的影响小，适用于各种环境。

A antireflection coating for solar cells

The invention relates to a solar antireflection film, the antireflection film includes a silicon wafer surface in the solar cell silicon oxynitride film and a silicon nitride film layer, a titanium dioxide film, a silicon dioxide film, wherein the silica coating for silica xerogels. The antireflection film has excellent antireflection effect, which can effectively reduce the existence of light reflection. Meanwhile, the temperature and humidity have little influence on the overall antireflection effect, so it is suitable for various environments.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池增透膜
本专利技术属于膜科学领域，涉及一种增透膜，尤其涉及一种太阳能电池增透膜。
技术介绍
随着人类社会的高速发展，环境恶化与能源短缺已成为全世界最为突出的问题。目前，全球总能耗的70％以上都来自石油、天然气、煤等不可再生的能源。长期大量利用这些不可再生的能源会造成许多的危害。太阳能是一种非常理想的清洁、可再生的新能源，可以缓解能源短缺和环境污染。太阳能电池是将太阳辐射能直接转换为电能的一种器件。目前晶硅太阳能电池在世界太阳能电池产量中占80％左右，晶硅太阳能电池发电就是利用太阳能电池吸收0.4μm～1.1μm波长的太阳光，将光能直接转变成电能输出的一种发电方式。如何提高晶硅太阳能电池的转换效率，其中一个最主要的措施就是在硅片上镀减反射膜，由于光在硅片表面的反射使光损失高达30％以上，如果在硅表面镀上合适的薄膜，利用薄膜干涉原理就可以使光的反射大为减少，从而提高太阳能电池的短路光电流密度和光电转换效率。由此可见，在硅片表面加镀一层减反射膜显得非常重要。目前在晶体硅太阳能电池的大规模生产中主要使用PEVCD方法镀单层或双层氮化硅膜、二氧化硅膜、二氧化钛膜或者其中两种膜的组合来降低太阳能电池表面的反射损失，增加太阳能电池的钝化效果，从而提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率。但现有的单层或双层膜，虽然已经能够起到较好的钝化和减反射效果，但其反射率依然很高，单层膜的反射率在6.5％～7％，双层膜的反射率在5.8％～6.1％，仍然存在较多的反射损失，晶体硅太阳能电池的光电转换效率依然很低。而太阳能电池由于大多需要在外部环境中工作，因此外部环境的温度和湿度会对增透膜的性质产生影响，导致增透能力下降。因此，研究一种环境温度和湿度影响小的增透膜十分重要。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种太阳能电池增透膜，所述增透膜具有优异的增透作用，可有效减少光反射的存在，同时温度和湿度对其总体增透作用的影响小，适用于各种环境。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种太阳能电池增透膜，所述增透膜包括在太阳能电池的硅片表面依次连接的氮氧化硅膜层、氮化硅膜层、二氧化钛膜层以及二氧化硅膜层，其中所述二氧化硅膜层为二氧化硅干凝胶。本专利技术将不同折射率的膜层混合排列，在保证增透性能的前提下，由于折射率高的膜层在温度变化时折射率变化更大，而折射率小的膜层折射率随温度变化小，折射率膜层按照折射率大小相间排列，使得折射率最大的膜层在经过折射率小的膜层后与折射率第二大膜层的反射光相叠加，由于二者幅度相同，反向相反，进而相抵消，折射率小的两层具有同样的原理。而二氧化硅层采用二氧化硅气凝胶，其对温度和湿度敏感，可以保证在高温高湿环境下内部各层相干光抵消不足的情况下，可以与二氧化硅的膜反射光相消，保证平均反射率维持在较低水平。作为本专利技术优选的技术方案，所述氮氧化硅膜层的厚度为15～20nm，折射率为2.16～2.35，其中氮氧化硅膜层的厚度可以是15nm、16nm、17nm、18nm、19nm或20nm等，折射率可以是2.16、2.17、2.18、2.3、2.32或2.35等，但并非仅限于所列举的数值，上述各数值范围其他内未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，所述氮氧化硅膜层的厚度为12nm。作为本专利技术优选的技术方案，所述氮化硅膜层的厚度为20～25nm，折射率为1.78～1.92，其中氮化硅膜层的厚度可以是20nm、21nm、22nm、23nm、24nm或25nm等，折射率可以是1.78nm、1.79nm、1.80nm、1.82nm、1.85nm、1.88nm、1.90nm或1.92nm等，但并非仅限于所列举的数值，上述各数值范围其他内未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，所述氮化硅层的厚度为23nm。作为本专利技术优选的技术方案，所述二氧化钛膜层的厚度为15～20nm，折射率为1.96～2.08，其中所述二氧化钛膜层的厚度可以是15nm、16nm、17nm、18nm、19nm或20nm等，折射率可以是1.96、1.97、1.98、2.00、2.02、2.05或2.08等，但并非仅限于所列举的数值，上述各数值范围其他内未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，所述二氧化钛膜层的厚度为18nm。作为本专利技术优选的技术方案，所述二氧化硅膜层的厚度为25～35nm，折射率为1.44～1.55，其中二氧化硅膜层的厚度可以是25、26、27、28、29、30、31、32、33、34或35等，但并非仅限于所列举的数值，上述各数值范围其他内未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，所述二氧化硅膜层的厚度为30nm。与现有技术方案相比，本专利技术至少具有以下有益效果：(1)本专利技术提供了一种太阳能电池增透膜，所述增透膜具有优异的增透性能，平均反射率最低可达1.49％；(2)本专利技术提供了一种太阳能电池增透膜，温度和湿度对所述增透膜总体增透作用的影响小，在45℃，湿度95％的环境下，平均反射率仍小于2.35％，适用于各种环境。附图说明图1是本专利技术提供的一种太阳能电池增透膜的结构示意图图中：1-二氧化硅膜层，2-二氧化钛膜层，3-氮化硅膜层，4-氮氧化硅膜层，5-硅板。具体实施方式本专利技术具体实施例部分提供一种太阳能电池增透膜，所述增透膜包括在太阳能电池的硅片表面依次连接的氮氧化硅膜层、氮化硅膜层、二氧化钛膜层以及二氧化硅膜层，其中所述二氧化硅膜层为二氧化硅干凝胶。下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。为更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，本专利技术的典型但非限制性的实施例如下：实施例1一种结构如图1所示的太阳能电池增透膜，所述增透膜包括在太阳能电池的硅片表面依次连接的氮氧化硅膜层、氮化硅膜层、二氧化钛膜层以及二氧化硅膜层，其中所述二氧化硅膜层为二氧化硅干凝胶。其中所述氮氧化硅膜层的厚度为15nm，折射率为2.16；所述氮化硅膜层的厚度为20nm，折射率为1.78；二氧化钛膜层的厚度为15nm，折射率为1.96；二氧化硅膜层的厚度为25nm，折射率为1.44。实施例2一种太阳能电池增透膜，所述增透膜包括在太阳能电池的硅片表面依次连接的氮氧化硅膜层、氮化硅膜层、二氧化钛膜层以及二氧化硅膜层，其中所述二氧化硅膜层为二氧化硅干凝胶。其中所述氮氧化硅膜层的厚度为20nm，折射率为2.35；所述氮化硅膜层的厚度为25nm，折射率为1.92；二氧化钛膜层的厚度为20nm，折射率为2.08；二氧化硅膜层的厚度为35nm，折射率为1.55。实施例3一种太阳能电池增透膜，所述增透膜包括在太阳能电池的硅片表面依次连接的氮氧化硅膜层、氮化硅膜层、二氧化钛膜层以及二氧化硅膜层，其中所述二氧化硅膜层为二氧化硅干凝胶。其中所述氮氧化硅膜层的厚度为16nm，折射率为2.20；所述氮化硅膜层的厚度为22nm，折射率为1.82；二氧化钛膜层的厚度为16nm，折射率为2.00；二氧化硅膜层的厚度为28nm，折射率为1.48。实施例4一种太阳能电池增透膜，所述增透膜包括在太阳能电池的硅片表面依次连接的氮氧化硅膜层、氮化硅膜层、二氧化钛膜层以及二氧化硅膜层，其中所述二氧化硅膜层为二氧化硅干凝胶。其中所述氮氧化硅膜层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池增透膜，其特征在于，所述增透膜包括在太阳能电池的硅片表面依次连接的氮氧化硅膜层、氮化硅膜层、二氧化钛膜层以及二氧化硅膜层，其中所述二氧化硅膜层为二氧化硅干凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池增透膜，其特征在于，所述增透膜包括在太阳能电池的硅片表面依次连接的氮氧化硅膜层、氮化硅膜层、二氧化钛膜层以及二氧化硅膜层，其中所述二氧化硅膜层为二氧化硅干凝胶。2.根据权利要求1所述的增透膜，其特征在于，所述氮氧化硅膜层的厚度为15～20nm，折射率为2.16～2.35。3.根据权利要求2所述的增透膜，其特征在于，所述氮氧化硅膜层的厚度为18nm。4.根据权利要求2所述的增透膜，其特征在于，所述氮化硅膜层的厚度为20～25nm，折射率为1.7...

【专利技术属性】
技术研发人员：过春明，
申请(专利权)人：过春明，
类型：发明
国别省市：江苏,32