本发明专利技术公开了一种太阳能电池多层减反射渐变膜及其制备方法，所述太阳能电池多层减反射渐变膜包括由下至上依次设置的第一氮化硅薄膜、第二氮化硅薄膜、第一氮氧化硅薄膜、第二氮氧化硅薄膜和氧化硅薄膜，且各薄膜的折射率由下至上逐层降低。本发明专利技术由下至上由两层氮化硅薄膜、两层氮氧化硅薄膜和一层氧化硅薄膜组成，各薄膜的折射率逐层降低，解决了现有氮化硅膜层之间折射率差距较大导致光学失配造成光损失的问题，使得太阳能电池正面整体反射率更低，增加光吸收，提高了太阳能电池的转换效率；而且本发明专利技术由于内层的氮化硅薄膜折射率较大，具有优异的钝化作用，进一步增强了太阳能电池的短波响应，同时提升了太阳能电池的抗PID性能。
【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池多层减反射渐变膜及其制备工艺
本专利技术涉及一种太阳能电池多层减反射渐变膜，还涉及该太阳能电池多层减反射渐变膜的制备工艺。
技术介绍
太阳能电池制备减反射膜是太阳能电池制造工艺流程中一道非常重要的工序。减反射膜可以降低太阳能电池正表面的光反射，增加光吸收，同时具有钝化作用，减少电池表面复合，还有可以保护电池不受外界水气、金属杂质的侵蚀而发生衰减。常被用作减反射膜的材料是氮化硅，目前主要使用等离子体镀膜设备制备氮化硅薄膜，通过改变氮/硅比可以制备得到不同折射率的氮化硅薄膜，由于高折射率的氮化硅具有较好的表面钝化作用，因此高折射率的氮化硅被用做底层，同时需要制备一层折射率低的氮化硅用做外层，以保证减反射膜的整体折射率低从而达到较好的减反效果。但是，两层氮化硅膜之间折射率差距较大会导致光学失配造成光损失问题。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种减少光损失、提高钝化效果、提高转换效率的太阳能电池多层减反射渐变膜。本专利技术的第一个目的通过如下的技术方案来实现：一种太阳能电池多层减反射渐变膜，其特征在于：它包括由下至上依次设置的第一氮化硅薄膜、第二氮化硅薄膜、第一氮氧化硅薄膜、第二氮氧化硅薄膜和氧化硅薄膜，且各薄膜的折射率由下至上逐层降低。本专利技术由下至上由两层氮化硅薄膜、两层氮氧化硅薄膜和一层氧化硅薄膜组成，各薄膜的折射率逐层降低，解决了现有氮化硅膜层之间折射率差距较大导致光学失配造成光损失的问题，使得太阳能电池正面整体反射率更低，增加光吸收，提高了太阳能电池的转换效率；而且本专利技术由于内层的氮化硅薄膜折射率较大，具有优异的钝化作用，进一步增强了太阳能电池的短波响应，同时提升了太阳能电池的抗PID性能。本专利技术所述第一氮化硅薄膜的膜厚为10-20nm，折射率为2.2-2.3。本专利技术所述第二氮化硅薄膜的膜厚为30-50nm，折射率为2.03-2.09。本专利技术所述第一氮氧化硅薄膜的膜厚为3-15nm，折射率为1.8-2.0。本专利技术所述第二氮氧化硅薄膜的膜厚为3-15nm，折射率大于或等于1.6且小于1.8。本专利技术所述氧化硅薄膜的膜厚为3-15nm，折射率为1.3-1.5。本专利技术所述太阳能电池多层减反射渐变膜是单晶电池、PERC电池或多晶电池的减反射膜。本专利技术的第二个目的在于提供一种上述太阳能电池多层减反射渐变膜的制备工艺。本专利技术的第二个目的通过如下的技术方案来实现：一种上述太阳能电池多层减反射渐变膜的制备工艺，其特征在于具体包括以下步骤：S1、在经过制绒处理的硅片正面上沉积第一氮化硅薄膜；S2、在第一氮化硅薄膜上沉积第二氮化硅薄膜，且第二氮化硅薄膜的折射率低于第一氮化硅薄膜的折射率；S3、在第二氮化硅薄膜上沉积第一氮氧化硅薄膜，且第一氮氧化硅薄膜的折射率低于第二氮化硅薄膜的折射率；S4、在第一氮氧化硅薄膜上沉积第二氮氧化硅薄膜，且第二氮氧化硅薄膜的折射率低于第一氮氧化硅薄膜的折射率；S5、在第二氮氧化硅薄膜上沉积氧化硅薄膜，且氧化硅薄膜的折射率低于第二氮氧化硅薄膜的折射率。本专利技术在所述步骤S1中，沉积第一氮化硅薄膜的工艺参数为：沉积温度410-480℃，沉积功率7000-13500W，沉积压力1300-1800mTor，沉积占空比5:40-5:80ms，沉积时间50-150s，氨气流量3000-5000sccm，硅烷流量700-1300sccm。本专利技术在所述步骤S2中，沉积第二氮化硅薄膜的工艺参数为：沉积温度410-480℃，沉积功率9000-13500W，沉积压力1300-1800mTor，沉积占空比5:40-5:80ms，沉积时间300-550s，氨气流量6000-8000sccm，硅烷流量600-1200sccm。本专利技术在所述步骤S3中，沉积第一氮氧化硅薄膜的工艺参数为：沉积温度410-480℃，沉积功率5000-9000W，沉积压力800-1500mTor，沉积占空比5:100-5:150ms，沉积时间100-300s，笑气流量500-900sccm，氨气流量1800-3200sccm，硅烷流量100-300sccm。本专利技术在所述步骤S4中，沉积第二氮氧化硅薄膜的工艺参数为：沉积温度410-480℃，沉积功率5000-9000W，沉积压力800-1500mTor，沉积占空比5:100-5:150ms，沉积时间100-200s，笑气流量1500-3500sccm，氨气流量500-1500sccm，硅烷流量100-300sccm。本专利技术在所述步骤S5中，沉积氧化硅薄膜的工艺参数为：沉积温度410-480℃，沉积功率5000-9000W，沉积压力800-1500mTor，沉积占空比5:100-5:150ms，沉积时间100-200s，笑气流量3000-5200sccm，硅烷流量100-300sccm。与现有技术相比，本专利技术具有如下显著的效果：⑴本专利技术多层减反射渐变膜解决了现有两氮化硅膜层之间由于折射率差距较大导致光学失配造成光损失的问题，使得太阳能电池正面整体反射率更低，增加光吸收，提高了太阳能电池的转换效率。⑵本专利技术多层减反射渐变膜由于第一氮化硅薄膜的折射率较大，具有优异的钝化作用，进一步增强了太阳能电池的短波响应，同时提升太阳能电池的抗PID性能。⑶本专利技术适用于单晶、高效PERC电池与多晶电池。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。图1是本专利技术实施例1的结构示意图；图2是本专利技术实施例1的反射率曲线图；图3是本专利技术实施例1的IQE曲线图；图4是本专利技术实施例2的反射率曲线图；图5是本专利技术实施例2的IQE曲线图；图6是本专利技术实施例3的反射率曲线图；图7是本专利技术实施例3的IQE曲线图；图8是对比例1-3的反射率曲线图；图9是对比例1-3的IQE曲线图。图中：1-氧化硅薄膜；2-第二氮氧化硅薄膜；3-第一氮氧化硅薄膜；4-第二氮化硅薄膜；5-第一氮化硅薄膜；6-单晶硅片。具体实施方式实施例1如图1所示，是本专利技术一种太阳能电池多层减反射渐变膜，包括由下至上依次设置的第一氮化硅薄膜5、第二氮化硅薄膜4、第一氮氧化硅薄膜3、第二氮氧化硅薄膜2和氧化硅薄膜1，且各薄膜的折射率由下至上逐层降低。第一氮化硅薄膜5的膜厚为12nm，折射率为2.23；第二氮化硅薄膜4的膜厚为45nm，折射率为2.05；第一氮氧化硅薄膜3的膜厚为6nm，折射率为1.93；第二氮氧化硅薄膜2的膜厚为6nm，折射率为1.68；氧化硅薄膜1的膜厚为5nm，折射率为1.41。太阳能电池多层减反射渐变膜的厚度为74nm，折射率为2.09。一种上述太阳能电池多层减反射渐变膜的制备工艺，具体包括以下步骤：S1、使用管式等离子体沉积设备在经过制绒处理的单晶硅片6正面上沉积第一氮化硅薄膜5，沉积温度450℃，沉积功率9800W，沉积压力1600mTor，沉积占空比5:70ms，沉积时间100s，氨气流量4100sccm，硅烷流量1200sccm。S2、在第一氮化硅薄膜5上沉积第二氮化硅薄膜4，沉积温度450℃，沉积功率12500W，沉积压力1600mTor，沉积占空比5:70ms，沉积时间455s，氨气流量7500sccm，硅烷流量950sccm；S3、在第二氮化硅薄膜4上沉积第一氮氧化硅薄膜3，沉积温度450℃，沉积功率80本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种太阳能电池多层减反射渐变膜，其特征在于：它包括由下至上依次设置的第一氮化硅薄膜、第二氮化硅薄膜、第一氮氧化硅薄膜、第二氮氧化硅薄膜和氧化硅薄膜，且各薄膜的折射率由下至上逐层降低。
【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池多层减反射渐变膜，其特征在于：它包括由下至上依次设置的第一氮化硅薄膜、第二氮化硅薄膜、第一氮氧化硅薄膜、第二氮氧化硅薄膜和氧化硅薄膜，且各薄膜的折射率由下至上逐层降低。2.根据权利要求1所述的太阳能电池多层减反射渐变膜，其特征在于：所述第一氮化硅薄膜的膜厚为10-20nm，折射率为2.2-2.3；所述第二氮化硅薄膜的膜厚为30-50nm，折射率为2.03-2.09；所述第一氮氧化硅薄膜的膜厚为3-15nm，折射率为1.8-2.0；所述第二氮氧化硅薄膜的膜厚为3-15nm，折射率为大于或等于1.6且小于1.8；所述氧化硅薄膜的膜厚为3-15nm，折射率为1.3-1.5。3.根据权利要求2所述的太阳能电池多层减反射渐变膜，其特征在于：所述太阳能电池多层减反射渐变膜的厚度为66-78nm，折射率为2.07-2.09。4.根据权利要求3所述的太阳能电池多层减反射渐变膜，其特征在于：所述太阳能电池多层减反射渐变膜是单晶电池、PERC电池或多晶电池的减反射膜。5.一种权利要求1～4任一项所述太阳能电池多层减反射渐变膜的制备工艺，其特征在于具体包括以下步骤：S1、在经过制绒处理的硅片正面上沉积第一氮化硅薄膜；S2、在第一氮化硅薄膜上沉积第二氮化硅薄膜，且第二氮化硅薄膜的折射率低于第一氮化硅薄膜的折射率；S3、在第二氮化硅薄膜上沉积第一氮氧化硅薄膜，且第一氮氧化硅薄膜的折射率低于第二氮化硅薄膜的折射率；S4、在第一氮氧化硅薄膜上沉积第二氮氧化硅薄膜，且第二氮氧化硅薄膜的折射率低于第一氮氧化硅薄膜的折射率；S5、在第二氮氧化硅薄膜上沉积氧化硅薄膜，且氧化硅薄膜的折射率低于第二氮氧化硅薄膜的折射率。6.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于：在所述步骤S1中，沉积第一氮化硅薄膜的工艺参数为：沉积温度410-480℃...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜泽光，张欣，林纲正，
申请(专利权)人：天津爱旭太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12
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