一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法技术

本申请提供了一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法。该太阳能电池包括硅衬底以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层，所述钝化膜叠层包括：位于所述硅衬底背面的第一钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在5×10

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法
本专利技术涉及太阳能电池领域，特别涉及一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
目前，增强背钝化特性是提升PERC电池(PassivatedEmitterandRearCell，钝化发射极背面接触电池)效率的有效手段。现有的PERC电池采用氧化铝/氮化硅(AlOx/SiNx)叠层作为背面钝化层，氧化铝薄膜含有较高的固定负电荷密度，大量的固定负电荷可以屏蔽硅表面的电子，从而使得能用于复合的电子减少，达到抑制载流子在表面复合的目的。由于其固定负电荷密度较高，产生的场钝化效应强，因此被认为是场效应钝化膜。此种介质膜对p和n型表面都能有较好的钝化效果,但其高昂的设备成本及较低的产能输出不利于现代工业化大批量生产。此外，电位诱发衰减效应(PID,PotentialInducedDegradation)对太阳能电池的寿命和性能也产生严重影响。电势诱导衰减的主要原因是由于光伏组件的封装材料的玻璃内部的金属Na+离子随太阳能电池方向迁移至电池内部，破坏p-n结导致组件功率衰减，可靠性降低。基于氧化铝/氮化硅叠层钝化膜的PERC电池结构,使用EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)封装的p型PERC双面双玻光伏组件，正、背面的PID现象明显；而改变封装材料，使用价格更高的POE(聚烯烃)封装后，光伏组件正面的PID现象得到缓解，但是背面仍存在PID现象。因此需要一种能够有效增强背钝化特性、减缓PID衰减、以及低成本的PERC太阳能电池。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述缺陷，本申请提供了一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法。一方面，提供了一种太阳能电池。所述太阳能电池包括硅衬底以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层。所述钝化膜叠层包括位于所述硅衬底背面的第一钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间的富硅层组成；位于所述第一钝化层表面的第二钝化层，所述第二钝化层由富氧富氮层组成；以及位于所述第二钝化层表面的第三钝化层，所述第三钝化层由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成；其中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第二钝化层的第二折射率且小于所述第三钝化层的第三折射率。可选地，所述第一钝化层包括富硅的氮氧化硅膜层、碳氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层中的至少一种膜层。可选地，所述第二钝化层包括富氢富硅的氮氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层。可选地，所述第一折射率范围在1.69-1.90之间。可选地，所述第二折射率范围在1.5-1.8之间。可选地，所述第三折射率范围在2.02-2.12之间。可选地，所述第一钝化层的厚度范围在30-60nm之间。可选地，所述第二钝化层的厚度范围在60-90nm之间。可选地，所述第三钝化层的厚度范围在60-100nm之间。一方面，提供了一种光伏组件，所述组件包括至少一个太阳能电池，其中所述太阳能电池包括硅衬底以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层。所述钝化膜叠层包括位于所述硅衬底背面的第一钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间的富硅层组成；位于所述第一钝化层表面的第二钝化层，所述第二钝化层由富氧富氮层组成；以及位于所述第二钝化层表面的第三钝化层，所述第三钝化层由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成；其中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第二钝化层的第二折射率且小于所述第三钝化层的第三折射率。一方面，提供了一种制备太阳能电池的制备方法，所述方法包括：将第一钝化层、第二钝化层和第三钝化层依次沉积于硅衬底背面上，以共同形成钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间的富硅层组成，所述第二钝化层由富氧富氮层组成，所述第三钝化层由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成，其中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第二钝化层的第二折射率且小于所述第三钝化层的第三折射率。可选地，沉积所述第一钝化层时，其反应物为硅烷(SiH4)、氨气(NH3)、笑气(N2O)和氮气(N2)，其中SiH4:(NH3+N2O)的流量比为1:15-1:19，(NH3:N2O)的流量比为1:3-1:6；沉积所述第二钝化层时，其反应物为硅烷(SiH4)、氨气(NH3)、笑气(N2O)和氮气(N2)，其中SiH4:(NH3+N2O)的流量比为1:13-1:17，(NH3:N2O)的流量比为1:8-1:12；以及沉积所述第三钝化层时，其反应物为硅烷(SiH4)、氨气(NH3)和氮气(N2)，其中(SiH4:NH3)的流量比为1:5-1:10。本专利技术的有益效果：相比于利用传统钝化层(含氧化铝)钝化的太阳能电池，本申请所述的晶体硅表面无氧化铝钝化膜结构，可有效增强背钝化特性，减缓PID衰减、并且将低生产成本。附图说明图1为本申请实施例所示的示例性太阳能电池的结构示意图；图2为本申请实施例所示的示例性太阳能电池制备方法的流程图；图3为本申请实施例所示的示例性太阳能制备流程的示意图；以及图4为本申请实施例所示的示例性太阳能电池的结构示意图。具体实施方式以下将结合说明书附图对本专利技术的实施方式予以说明。需要说明的是，本说明书中所涉及的实施方式不是穷尽的，不代表本专利技术的唯一实施方式。以下相应的实施例只是为了清楚的说明本专利技术专利的
技术实现思路
，并非对对其实施方式的限定。对于该领域的普通技术人员来说，在该等实施例说明的基础上还可以做出不同形式的变化和改动，凡是属于本专利技术的技术构思和
技术实现思路
并且显而易见的变化或变动也在本专利技术的保护范围之内。本申请提供了一种示例性太阳能电池，请参考图1，图1为本申请实施例所示的示例性太阳能电池的结构示意图。该太阳能电池，包括硅衬底1以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层2。所述钝化膜叠层2由二层或以上钝化层组成。可选地，所述钝化膜叠层2包括第一钝化层21，第二氮氧化硅膜层22和氮化硅膜层23。从衬底1背面向外延伸，所述第一钝化层21位于所述衬底1背面表面，所述第二钝化层22位于所述第一钝化层21表面，所述第三钝化层位于所述第二钝化层表面。在一些实施例中，所述钝化膜叠层的各层顺序可以是各种各样的，并不局限与图1所示的顺序。在一些实施例中，所述钝化膜叠层2的各层可以通过原子层沉积、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积或物理沉积等方法沉积获得。在一些实施例中，所述第一钝化层21由富硅层组成，其中所述富硅层的硅原子浓度在5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间。可选地，所述富硅层可以由氮氧化硅(SiOxNy)、碳氧化硅膜层(SiOxCy)或者碳化氮氧化硅(SiOxNyCz)膜层中的至少一种膜层。所述第一钝化层21可通过化学气相沉积，等离子加强化学气相沉积，原子层沉积，恒压化学气相沉积，低压化学气相沉积等方式制备。第一钝化层21采用富硅层，利用富硅层和硅基底的晶格匹配高的特性，通过沉积第一层钝化层在硅衬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，包括硅衬底以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层，其特征在于，所述钝化膜叠层包括：/n位于所述硅衬底背面的第一钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在/n5×10

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，包括硅衬底以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层，其特征在于，所述钝化膜叠层包括：
位于所述硅衬底背面的第一钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在
5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间的富硅层组成；
位于所述第一钝化层表面的第二钝化层，所述第二钝化层由富氧富氮层组成；以及
位于所述第二钝化层表面的第三钝化层，所述第三钝化层由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成；其中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第二钝化层的第二折射率且小于所述第三钝化层的第三折射率。


2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层包括富硅的氮氧化硅膜层、碳氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层中的至少一种膜层。


3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二钝化层包括富氢富硅的氮氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层。


4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一折射率范围在1.69-1.90之间。


5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二折射率范围在1.5-1.8之间。


6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三折射率范围在2.02-2.12之间。


7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层的厚度范围在30-60nm之间。


8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二钝化层的厚度范围在60...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洁，李文琪，袁雪婷，张昕宇，金浩，
申请(专利权)人：晶科绿能上海管理有限公司，浙江晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31