一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构，包括：晶硅电池和氧化物层，所述晶硅电池和所述氧化物层之间设有一层、二层、三层或四层以上氮化硅层；可以制备低折射率的氧化物‑氮化硅多层减反射膜，调节多层膜的光学匹配，降低表面反射率至5％以内，因此，含低折射率氧化物多层减反射膜较常规氮化硅多层减反射膜具有更好的减反射效果，并且有利于晶硅电池对光线的利用率得到提升。

A multilayer antireflection film structure for crystalline silicon solar cells

【技术实现步骤摘要】
一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构
本专利技术涉及太阳能晶硅电池
，具体涉及一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构。
技术介绍
晶硅太阳能电池发展早期阶段主要依靠经典半导体扩散技术提高其本身效率，到上世纪末，表面制绒、丝网印刷、背钝化及退火技术发挥了关键作用，其降低生产成本，促进了光伏产业化。进入21世纪，依托各类高效电池技术，晶硅电池的效率大幅提升，其在全球光伏发电市场占有率约为90％。其中，优秀的减反射层是高效晶硅太阳能电池效率提升的可靠技术，它可增加晶硅电池的光吸收，使更多的光能转换为电能。目前，晶硅太阳能电池正面减反射层主要结构为折射率约2.08的多层氮化硅薄膜，其平均反射率约为6％(300～1100nm光谱范围)。其中，短波段的入射光较容易经电池正表面反射，所以进一步减少前表面的光学反射可以使电池对光线的利用率得到提升。许多晶硅太阳能电池厂家尝试着不同材料反射膜和更精尖的镀膜设备的膜层改良，这些改良技术或多或少存在着材料成本增加和设备整体更新的高投入风险。现有技术缺点：平均反射率大于5％，新工艺所需设备成本高。因此，亟待一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构及其沉积方法的出现，可以制备低折射率的氧化物-氮化硅多层减反射膜，调节多层膜的光学匹配，降低表面反射率至5％以内，因此，含低折射率氧化物多层减反射膜较常规氮化硅多层减反射膜具有更好的减反射效果，并且有利于晶硅电池对光线的利用率得到提升。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构，可以制备低折射率的氧化物-氮化硅多层减反射膜，调节多层膜的光学匹配，降低表面反射率至5％以内，因此，含低折射率氧化物多层减反射膜较常规氮化硅多层减反射膜具有更好的减反射效果，并且有利于晶硅电池对光线的利用率得到提升。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构，包括：晶硅电池和氧化物层，所述晶硅电池和所述氧化物层之间设有一层、二层、三层或四层以上氮化硅层。本专利技术提供的一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构及其沉积方法，可以制备低折射率的氧化物-氮化硅多层减反射膜，调节多层膜的光学匹配，降低表面反射率至5％以内，因此，含低折射率氧化物多层减反射膜较常规氮化硅多层减反射膜具有更好的减反射效果，并且有利于晶硅电池对光线的利用率得到提升。在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：作为优选的方案，当氮化硅层为二层以上时，这二层呈垂直对称设置的氮化硅层为第一氮化硅层和第二氮化硅层。作为优选的方案，所述晶硅电池和所述氧化物层之间设有第一氮化硅层，所述第一氮化硅层与所述氧化物层之间设有第二氮化硅层。作为优选的方案，所述第一氮化硅层的折射率范围为2.30-2.45，所述第一氮化硅层厚度为15-20nm。作为优选的方案，所述第二氮化硅层的折射率范围为2.00-2.10，所述第二氮化硅层厚度为40-45nm。作为优选的方案，所述氧化物层的折射率范围为1.40-1.60，所述氧化物层厚度为15-20nm。作为优选的方案，所述氧化物层为氧化硅薄膜、氧化铝薄膜或氧化钛薄膜中的任一种。作为优选的方案，一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构沉积方法，包括以下步骤：1)利用等离子体增强化学的气相沉积法设备，氮气携带反应气体硅烷和氨气，通过射频产生等离子体反应在晶硅电池上沉积第一氮化硅层；2)利用等离子体增强化学的气相沉积法设备，氮气携带反应气体硅烷和氨气，通过射频产生等离子体反应在第一氮化硅层上沉积第二氮化硅层；3)利用等离子体增强化学的气相沉积法设备，氮气携带硅烷和一氧化二氮，通过射频产生等离子体反应在第二氮化硅层上沉积氧化物层。作为优选的方案，步骤1)中的反应温度为500℃-520℃，反应气压为1550MTorr-1650MTorr，硅烷反应气体流量为960sccm-980sccm，氨气反应气体流量为5750-5850sccm，步骤2)中的反应温度为490℃-510℃，反应气压为1550MTorr-1650MTorr，硅烷反应气体流量为为650sccm-670sccm，氨气反应气体流量为6990sccm-7010sccm，步骤3)中的反应温度为490℃-510℃，反应气压为1490MTorr-1510MTorr，硅烷反应气体流量为为790sccm-810sccm，一氧化二氮反应气体流量为8490sccm-8510sccm。作为优选的方案，步骤3)中的氧化物层为氧化硅薄膜。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构图；图2为本专利技术的氧化硅多层膜电池与常规氮化硅多层膜电池正面反射率曲线；其中：1.晶硅电池，2.第一氮化硅层，3.第二氮化硅层，4.第三氮化硅层，5.氧化物层。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施方式。为了达到本专利技术的目的，如图1至2所示，本实施例中的一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构，包括：晶硅电池1和氧化物层5，所述晶硅电池1和所述氧化物层5之间设有一层、二层、三层或四层以上氮化硅层。本专利技术提供的一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构及其沉积方法，可以制备低折射率的氧化物-氮化硅多层减反射膜，调节多层膜的光学匹配，降低表面反射率至5％以内，因此，含低折射率氧化物多层减反射膜较常规氮化硅多层减反射膜具有更好的减反射效果，并且有利于晶硅电池对光线的利用率得到提升。在一些实施例中，当氮化硅层为二层以上时，这两层呈垂直对称设置的氮化硅层为第一氮化硅层2和第二氮化硅层3。采用上述实施例，其结构简单，操作方便。在一些实施例中，所述晶硅电池1和所述氧化物层5之间设有第一氮化硅层2，所述第一氮化硅层2与所述氧化物层5之间设有第二氮化硅层3。采用上述实施例，其结构简单，操作方便。在一些实施例中，所述第一氮化硅层2的折射率范围2.30-2.45，所述第一氮化硅层2厚度为15-20nm。采用上述实施例，所述第一氮化硅层2和所述氧化硅层5折射率差大于0.3，更大的折射率差会减小满足全反射条件时的临界角，使得更多的由硅片表面反射回多层膜的光线二次反射回硅片中，提高了膜层的减反射效果，变向增加了硅中光的吸收。在一些实施例中，所述第二氮化硅层3的折射率范围2.00-2.10，所述第二氮化硅层3厚度为40-45nm。采用上述实施例，所述第一氮化硅层2和所述第二氮化硅层3折射率差大于或等于0.3，更大的折射率差会减小满足全反射条件时的临界角，使得更多的由硅片表面反射回多层膜的光线二次反射回硅片中，提高了膜层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构，其特征在于，包括:晶硅电池和氧化物层，所述晶硅电池和所述氧化物层之间设有一层、二层、三层或四层以上氮化硅层；当氮化硅层为二层以上时，这二层呈垂直对称设置的氮化硅层为第一氮化硅层和第二氮化硅层；所述晶硅电池和所述氧化物层之间设有第一氮化硅层，所述第一氮化硅层与所述氧化物层之间设有第二氮化硅层，在晶硅电池表面沉积第一层高折射率氮化硅层，第二层低折射率氮化硅层和第三层低折射率氧化物层。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构，其特征在于，包括:晶硅电池和氧化物层，所述晶硅电池和所述氧化物层之间设有一层、二层、三层或四层以上氮化硅层；当氮化硅层为二层以上时，这二层呈垂直对称设置的氮化硅层为第一氮化硅层和第二氮化硅层；所述晶硅电池和所述氧化物层之间设有第一氮化硅层，所述第一氮化硅层与所述氧化物层之间设有第二氮化硅层，在晶硅电池表面沉积第一层高折射率氮化硅层，第二层低折射率氮化硅层和第三层低折射率氧化物层。


2.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池用多层减反射膜结构，其特征在于，所述第一氮化硅层的折射率范围为2.30-...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚悦，张树德，魏青竹，倪志春，连维飞，胡党平，
申请(专利权)人：苏州腾晖光伏技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32