彩色太阳能电池用叠层膜及制备方法和彩色太阳能电池技术

本发明专利技术公开了一种彩色太阳能电池用叠层膜及制备方法和彩色太阳能电池，所述叠层膜包括四层介质膜，自下而上依次为第一氮化硅膜、第一氮氧化硅膜、第二氮化硅膜和第二氮氧化硅膜；所述叠层膜的制备方法是将硅片送入PECVD炉管内，分层叠加沉积介质膜；所述彩色太阳能电池包括上述叠层膜。本发明专利技术的叠层膜中各层的成分和厚度易于控制，纵向成分均匀，重复性好；具有良好的减反和钝化双重效果；制备方法简单，成膜时间短，降低了生产成本，适用于彩色太阳能电池。

【技术实现步骤摘要】
彩色太阳能电池用叠层膜及制备方法和彩色太阳能电池
本专利技术涉及一种太阳能电池，具体涉及一种彩色太阳能电池用叠层膜及制备方法和彩色太阳能电池。
技术介绍
当前，新颖的环保型城市建筑创新性地采用彩色光伏组件替代建筑物外围涂料、装饰用墙面瓷砖、幕墙玻璃或窗户，不仅可以作为保护、装饰房屋的建筑材料，也具备对整体建筑供电、发电上网功能，其简约设计也使得建筑外观更加美观实用。为了配合建筑物装饰用的彩色光伏组件，独特的彩色减反膜的要求有别于常规组件，一般常规组件由于对自然光的吸收最大化的要求，通常为蓝色或黑色组件（减反膜膜厚70～90nm）；彩色电池由于其与建筑物颜色搭配的外观要求，其镀膜颜色要求更均匀，主要颜色有灰蓝色（膜厚93～110nm）、黄色/金黄色（膜厚120～150nm）、红色（膜厚180～190nm）、蓝绿色（膜厚＞210nm）等各种颜色的太阳能电池，均匀一致的彩色膜使得组件外观更加美观。现有电池片镀膜技术主要有APCVD、LPCVD、PECVD三种沉积方式，其中PECVD镀膜技术，以其低温且能快速沉积介质膜、更佳的台阶覆盖能力和优良的间隙填充能力优势，成为主流电池工厂标配的镀膜设备。彩色太阳能电池介质膜也大多数采用PECVD技术进行镀膜，温度400℃以上用SiH4、NH3沉积一层氮化硅膜，达到表面钝化保护作用和减反射作用。但是，由于彩色太阳能电池介质膜的膜厚比普通电池的蓝色减反膜更厚，其镀膜沉积时间更长且气体耗量更大，因此导致氮化硅膜层的整体均匀性很差。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提出一种彩色太阳能电池用叠层膜，能够提高膜层的整体均匀性，提高膜层的钝化效果。本专利技术的另一目的是提出基于上述彩色太阳能电池用叠层膜的制备方法。本专利技术的第三个目的是提出一种彩色太阳能电池，包括上述叠层膜。技术方案：本专利技术所采用的技术方案是一种彩色太阳能电池用叠层膜，所述叠层膜包括四层介质膜，自下而上依次为第一氮化硅膜、第一氮氧化硅膜、第二氮化硅膜和第二氮氧化硅膜。优选的，所述叠层膜的总厚度≤210nm时，第一氮化硅膜的厚度为10～30nm，第一氮氧化硅膜的厚度为40～100nm，第二氮化硅膜的厚度为20～40nm，第二氮氧化硅膜的厚度为10～40nm。优选的，所述叠层膜的总厚度＞210nm时，第一氮化硅膜的厚度根据叠层膜的总厚度进行调整，第一氮氧化硅膜的厚度为40～100nm，第二氮化硅膜的厚度为20～40nm，第二氮氧化硅膜的厚度为10～40nm。上述彩色太阳能电池用叠层膜的制备方法，将硅片送入PECVD炉管内，分层叠加沉积介质膜，具体包括如下步骤：（1）通入流量比为1:1～1:9的SiH4和NH3气体，在硅片表面单面沉积第一氮化硅膜；（2）通入流量比为1:1:1～9:1:9的N2O、SiH4和NH3气体，在第一氮化硅膜表面沉积第一氮氧化硅膜；（3）通入流量比为1:1～1:9的SiH4和NH3气体，在第一氮氧化硅膜表面沉积第二氮化硅膜；（4）通入流量比为1:1:1～9:1:9的N2O、SiH4和NH3气体，在第二氮化硅膜表面沉积第二氮氧化硅膜。优选的，所述PECVD炉管的温度为200～500℃，射频功率为5000～15000W。一种彩色太阳能电池，包括上述叠层膜，并且通过上述叠层膜的制备方法制得彩色太阳能电池用的叠层膜。本专利技术通过在彩色太阳能电池用叠层膜中引入氮氧化硅介质膜，其中氮氧化硅膜绝缘性优良、介质击穿强度高、介电常数和针孔密度低以及压应力低，能够避免膜层高温受热后爆膜开裂，以及氮氧化硅膜具有良好的台阶覆盖性，能很好地抵抗湿气和钠离子进入衬底，适宜做顶层的钝化保护层；而且氮氧化硅膜具有较低的折射率1.5～2.0，能够达到更优的膜层减反效果。本专利技术的叠层膜将氮化硅膜和氮氧化硅膜叠加沉积，既提高了各层的沉积质量，实现了快速且均匀地沉积，而且能够达到良好的减反和钝化的双重效果。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：（1）本专利技术的叠层膜中各层的成分和厚度易于控制，纵向成分均匀，重复性好；（2）本专利技术的叠层膜具有优异的减反和钝化双重效果；（3）本专利技术的叠层膜制备方法简单，成膜时间短，降低了生产成本；（4）本专利技术的彩色太阳能电池颜色均匀一致，制成组件外观美观。附图说明图1是本专利技术叠层膜的结构示意图；图2是本专利技术实施例1、实施例2同对比例1、对比例2的彩色膜的不均匀度对比图；图3是本专利技术实施例1、实施例2同对比例1、对比例2的彩色膜的折射率对比图；图4是本专利技术实施例1、实施例2同对比例1、对比例2的彩色膜的镀膜时间对比图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。如图1，本专利技术的彩色太阳能电池用叠层膜，所述叠层膜包括四层介质膜，自下而上依次为第一氮化硅膜1、第一氮氧化硅膜2、第二氮化硅膜3和第二氮氧化硅膜4。本专利技术还提供一种彩色太阳能电池，包括上述叠层膜。彩色太阳能电池由于其与建筑物颜色搭配的外观要求，其镀膜颜色要求更均匀，主要颜色有灰蓝色（膜厚93～110nm）、黄色/金黄色（膜厚120～150nm）、红色（膜厚180～190nm）、蓝绿色（膜厚>210nm），因此均匀一致的彩色太阳能电池使得组件外观更加美观。实施例1一种彩色太阳能电池的制备方法，将制绒、扩散及刻蚀后的硅片送入PECVD炉管内，温度300℃、射频功率6000W下分层叠加沉积介质膜，具体包括如下步骤：（1）通入流量比为1:3的SiH4和NH3气体，在硅片表面单面沉积厚度20nm的第一氮化硅膜；（2）通入流量比为3:1:3的N2O、SiH4和NH3气体，在第一氮化硅膜表面沉积厚度60nm的第一氮氧化硅膜；（3）通入流量比为1:4的SiH4和NH3气体，在第一氮氧化硅膜表面沉积厚度30nm的第二氮化硅膜；（4）通入流量比为4:1:4的N2O、SiH4和NH3气体，在第二氮化硅膜表面沉积厚度20nm的第二氮氧化硅膜；此时硅片表面制得颜色呈黄色的叠层膜，其厚度为130nm；（5）将表面镀有黄色叠层膜的硅片印刷电极和烧结，制得彩色太阳能电池。实施例2一种彩色太阳能电池的制备方法，将制绒、扩散及刻蚀后的硅片送入PECVD炉管内，温度400℃、射频功率8000W下分层叠加沉积介质膜，具体包括如下步骤：（1）通入流量比为1:4的SiH4和NH3气体，在硅片表面单面沉积厚度30nm的第一氮化硅膜；（2）通入流量比为4:1:4的N2O、SiH4和NH3气体，在第一氮化硅膜表面沉积厚度75nm的第一氮氧化硅膜；（3）通入流量比为1:5的SiH4和NH3气体，在第一氮氧化硅膜表面沉积厚度40nm的第二氮化硅膜；（4）通入流量比为6:1:6的N2O、SiH4和NH3气体，在第二氮化硅膜表面沉积厚度40nm的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种彩色太阳能电池用叠层膜，其特征在于：所述叠层膜包括四层介质膜，自下而上依次为第一氮化硅膜（1）、第一氮氧化硅膜（2）、第二氮化硅膜（3）和第二氮氧化硅膜（4）。/n

【技术特征摘要】
1.一种彩色太阳能电池用叠层膜，其特征在于：所述叠层膜包括四层介质膜，自下而上依次为第一氮化硅膜（1）、第一氮氧化硅膜（2）、第二氮化硅膜（3）和第二氮氧化硅膜（4）。


2.根据权利要求1所述的叠层膜，其特征在于：所述叠层膜的总厚度≤210nm时，第一氮化硅膜（1）的厚度为10～30nm，第一氮氧化硅膜（2）的厚度为40～100nm，第二氮化硅膜（3）的厚度为20～40nm，第二氮氧化硅膜（4）的厚度为10～40nm。


3.根据权利要求1所述的叠层膜，其特征在于：所述叠层膜的总厚度＞210nm时，第一氮化硅膜（1）的厚度根据叠层膜的总厚度进行调整，第一氮氧化硅膜（2）的厚度为40～100nm，第二氮化硅膜（3）的厚度为20～40nm，第二氮氧化硅膜（4）的厚度为10～40nm。


4.权利要求1所述的彩色太阳能电池用叠...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗西佳，梅晓东，符黎明，
申请(专利权)人：常州时创能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32