一种PERC电池的背面结构层制造技术

本实用新型专利技术公开了一种PERC电池的背面结构层，包括依次沉积在硅片背面的氧化铝膜层、SiNx结构层和铝膜层，其中所述的SiNx结构层为分层结构，按从氧化铝膜层到铝膜层的方向由顺次设置的M层具有不同折射率和膜厚的SiNx分层膜组成。本实用新型专利技术通过对晶硅PERC电池背面的SiNx结构层采用多层结构层的设计，在靠近氧化铝层选用折射率等于或低于2.03的氮化硅膜，将高折射率的氮化硅膜置于中间位置，在保证对长波长反射的同时提高该层SiNx对硅片的氢钝化效果，并且将靠近铝膜层的各层SiNx膜采用折射率由高至低降变的设计方法，同样在保证增加电池对长波光子的吸收的同时避免背面铝浆的侵蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种PERC电池的背面结构层
本技术属于PERC电池结构领域，具体涉及一种PERC电池的背面结构层。
技术介绍
现有技术中的晶硅PERC电池背面的SiNx多采用双层膜结构，靠近氧化铝层一侧的SiNx采用的是高折射率的SiNx材料，外层采用的是低折射率的SiNx材料。该设计从光学角度可以增加长波光的反射，提高电池对长波光子的吸收，但靠近氧化铝层的SiNx设计高折射率会降低氮化硅中氢原子对硅片的钝化性能，阻碍电池效率进一步提升。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提出一种PERC电池的背面结构层。实现上述技术目的，达到上述技术效果，本技术通过以下技术方案实现：一种PERC电池的背面结构层，包括依次沉积在硅片背面的氧化铝膜层、SiNx结构层和铝膜层，其中所述的SiNx结构层为分层结构，按从氧化铝膜层到铝膜层的方向由顺次设置的M层具有不同折射率和膜厚的SiNx分层膜组成；所述的SiNx分层膜包括设置在中间位置具有最大折射率的SiNx分层膜A，和分别设置在所述SiNx分层膜A和氧化铝膜层之间的至少一层SiNx分层膜B，以及设置在所述SiNx分层膜A和之间的至少两层SiNx分层膜C，所述的SiNx分层膜B和所述的SiNx分层膜C的折射率沿着向两侧扩散的方向逐级降低。作为本技术的进一步改进，所述SiNx分层膜A的膜厚最小，折射率最大，其膜厚在所述SiNx结构层总厚度所占比低于7%，其折射率大于等于2.3。作为本技术的进一步改进，所述SiNx分层膜B的折射率小于所述SiNx分层膜A的折射率，大于或等于具有最小折射率的所述SiNx分层膜C的折射率，所述SiNx分层膜B的膜厚为所述SiNx分层膜A的膜厚的2-3倍。作为本技术的进一步改进，所述SiNx分层膜B的折射率低于2.03。作为本技术的进一步改进，最贴近所述铝膜层的所述SiNx分层膜C的膜厚最大，折射率最小，其膜厚不低于90nm，其折射率不大于2。作为本技术的进一步改进，位于中间的所述SiNx分层膜C的膜厚与所述SiNx分层膜A的膜厚相同。作为本技术的进一步改进，所述SiNx结构层的总厚度介于140-160nm。优选的，所述的M为5。本技术的有益效果：本技术通过对晶硅PERC电池背面的SiNx结构层采用多层结构层的设计，在靠近氧化铝层选用折射率等于或低于2.03的氮化硅膜，将高折射率的氮化硅膜置于中间位置，在保证对长波长反射的同时提高该层SiNx对硅片的氢钝化效果，并且将靠近铝膜层的各层SiNx膜采用折射率由高至低降变的设计方法，同样在保证增加电池对长波光子的吸收的同时避免背面铝浆的侵蚀。附图说明图1为本技术的PERC电池的背面结构示意图；其中：1-硅片，2-氧化铝膜层，3-SiNx结构层，301-SiNx分层膜A，302-SiNx分层膜B，303-SiNx分层膜C，4-铝膜层。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。下面结合附图对本技术的应用原理作详细的描述。如图所示的一种PERC电池的背面结构层，包括依次沉积在硅片1背面的氧化铝膜层2、SiNx结构层3和铝膜层4，其中所述的SiNx结构层3为分层结构，按从氧化铝膜层2到铝膜层4的方向由顺次设置的M层具有不同折射率和膜厚的SiNx分层膜组成。具体的结构是，所述的SiNx分层膜包括设置在中间位置具有最大折射率的SiNx分层膜A301，和分别设置在所述SiNx分层膜A301和氧化铝膜层42之间的至少一层SiNx分层膜B302，以及设置在所述SiNx分层膜A301和之间的至少两层SiNx分层膜C303，所述的SiNx分层膜B302和所述的SiNx分层膜C303的折射率沿着向两侧扩散的方向逐级降低。另外，由于所述SiNx结构层3的总厚度需要控制在140-160nm之间，所以该具有分层结构的SiNx结构层3在设置各个分层膜的过程中，除了需要考虑材料折射率的，还需要将材料的折射率对应于膜层的膜厚性能，注重膜厚的调控。总的设计原则遵循以下几点：1.所述SiNx分层膜A301的膜厚最小，折射率最大，其膜厚在所述SiNx结构层3总厚度所占比低于7%，其折射率大于等于2.3。2.所述SiNx分层膜B302的折射率小于所述SiNx分层膜A301的折射率，大于或等于具有最小折射率的所述SiNx分层膜C303的折射率，所述SiNx分层膜B302的膜厚为所述SiNx分层膜A301的膜厚的2-3倍。3.最贴近所述铝膜层4的所述SiNx分层膜C303的膜厚最大，折射率最小，其膜厚不低于90nm，其折射率不大于2。4.位于中间的所述SiNx分层膜C303的膜厚与所述SiNx分层膜A301的膜厚相同。优选的，SiNx结构层3中包括5层分层膜，其中包含设置在氧化铝膜层42一侧的一层SiNx分层膜B302，设置在铝膜层4一侧的三层SiNx分层膜C303，以及设置在SiNx分层膜B302和SiNx分层膜C303之间的SiNx分层膜A301。以该5层分层膜所形成的制作总膜厚为150nm的SiNx结构层3为例，隔层的膜厚及折射率的分布如下：靠近氧化铝膜层42，对应于SiNx分层膜B302的位置，设计的是膜厚为20nm的低折射率（2.03）氮化硅，以提高该层SiNx膜层中的Si-N键比例，提升该层SiNx膜的质量密度，释放的原子氢更容易扩散至硅体内去钝化硅片中的缺陷。往外对应于SiNx分层膜A301和SiNx分层膜C303的位置，依次设计2.3/2.13/2.03/1.96不同折射率降变结构，膜厚分别设计为10/10/10/100nm，以增强对进入电池内部长波光子的反射，增加对光子的吸收，同时最外层SiNx折射率设计为1.96，可以有效的避免背面铝浆的侵蚀，更好的保护氧化铝钝化膜。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PERC电池的背面结构层，其特征在于：包括依次沉积在硅片背面的氧化铝膜层、SiNx结构层和铝膜层，其中所述的SiNx结构层为分层结构，按从氧化铝膜层到铝膜层的方向由顺次设置的M 层具有不同折射率和膜厚的SiNx分层膜组成；/n所述的SiNx分层膜包括设置在中间位置具有最大折射率的SiNx分层膜A，和分别设置在所述SiNx分层膜A和氧化铝膜层之间的至少一层SiNx分层膜B，以及设置在所述SiNx分层膜A和之间的至少两层SiNx分层膜C，所述的SiNx分层膜B和所述的SiNx分层膜C的折射率沿着向两侧扩散的方向逐级降低。/n

【技术特征摘要】
1.一种PERC电池的背面结构层，其特征在于：包括依次沉积在硅片背面的氧化铝膜层、SiNx结构层和铝膜层，其中所述的SiNx结构层为分层结构，按从氧化铝膜层到铝膜层的方向由顺次设置的M层具有不同折射率和膜厚的SiNx分层膜组成；
所述的SiNx分层膜包括设置在中间位置具有最大折射率的SiNx分层膜A，和分别设置在所述SiNx分层膜A和氧化铝膜层之间的至少一层SiNx分层膜B，以及设置在所述SiNx分层膜A和之间的至少两层SiNx分层膜C，所述的SiNx分层膜B和所述的SiNx分层膜C的折射率沿着向两侧扩散的方向逐级降低。


2.根据权利要求1所述的一种PERC电池的背面结构层，其特征在于：所述SiNx分层膜A的膜厚最小，折射率最大，其膜厚在所述SiNx结构层总厚度所占比低于7%，其折射率大于等于2.3。


3.根据权利要求2所述的一种PERC电池的背面结构层，其特征在于：所述SiNx分层膜B的折射率小于所述SiNx分层膜A...

【专利技术属性】
技术研发人员：张士成，童锐，
申请(专利权)人：南通苏民新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32