[发明专利]一种太阳能单晶PERC电池及其制备方法

说明书

本发明提供了一种太阳能单晶PERC电池及其制备方法，所述太阳能单晶PERC电池，包括设有氧化铝膜的单晶硅片，以及位于所述氧化铝膜上的背面膜结构；所述背面膜结构包括位于所述氧化铝膜上的氮氧化硅膜以及位于所述氮氧化硅膜上的氮化硅结构。本发明将背面膜由单一氮化硅调整为氮氧化硅和氮化硅的组合，既增加了减反射膜的作用，又能提升钝化效果，同时通过多层不同膜厚、不同折射率的氮化硅的排布叠加，可以降低氮化硅间的间隙，来提升致密度，从而增加可靠性。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能单晶PERC电池及其制备方法。

背景技术

PERC电池(Passivated Emitter and Rear Cell)又称为钝化发射极和背面太阳能电池，是一种在常规晶体硅太阳能电池基础上改进的电池技术。由于在背面添加了一层钝化层，显著降低了电池背表面载流子的复合速率，使得PERC电池在整体性能上有较大的提高。当前，利用PERC技术制造的单晶硅PERC电池产业化量产效率达到21～21.5％，比常规单晶硅电池高出0.5～1％。因此目前单晶PERC电池较为普遍，其效率也在逐步提高。

CN103022160A公开了一种能抗PID效应的太阳电池钝化减反膜，有两种结构，第一种：该钝化减反膜的底层为钝化减反层SiN_x，折射率为2.0～2.1，厚度为70～80nm；该钝化减反膜的顶层为导电层非晶硅层，厚度为3～10nm。第二种：该钝化减反膜的底层为钝化层SiN_x，折射率为2.2～2.3，厚度为9～11nm；b、该钝化减反膜的中间层为导电层非晶硅层，厚度为3～10nm；该钝化减反膜的顶层为减反层SiN_x层，折射率为2.0～2.1，厚度为60～70nm。该文献中的技术方案仅仅对于PID失效起到了一定的技术效果。而且同时PID失效并不能单纯靠钝化减反膜成分和厚度的改变。

CN109786477A提供了一种抗PID双面PERC电池的背面减反钝化膜和双面PERC电池及其制备方法，背面减反钝化膜包括SiO₂层；与SiO₂层接触的氧化铝层；与氧化铝层接触的n层SiN_x，1≤x≤1.5；从里指向外，n层SiN_x的折射率呈下降趋势；n层SiN_x的厚度呈增加趋势；n为正整数。该文献中硅氮比逐渐降低，即基硅底层起，从里到外膜层折射率逐渐降低、膜层厚度逐渐增加，此膜层结果对波长响应匹配相对不佳，对于转换效率的提升有一定的影响。

CN111416002A公开了一种电池背面氮化硅膜层、PERC电池及制备方法，属于单晶PERC电池制造领域。所述电池包括正面氮化硅膜层，背面氧化铝膜层和背面氮化硅膜层，所述背面氮化硅膜层为五层结构，所述电池制作时先沉积背面氧化铝膜层，再沉积正面氮化硅膜层，最后沉积背面氮化硅膜层的顺序。该文献中的方案有可能会导致电池中出现硼氧缺陷进一步造成光衰，进而影响转换效率以及电池的可靠性。

目前太阳能电池除了LID、CID、PID、LeTID等可靠性外，对组件后的可靠性也越加严格，如采用DH2000、TC600等测试对组件后的电池进行测试，组件后的电池会因湿度、温度等原因，从背极到正极(背面到正面)开始出现发暗等失效模式。

如何提升单晶PREC电池的可靠性，包括电池可靠性和组件可靠性，以及提升电池的转换效率，已成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种太阳能单晶PERC电池及其制备方法。本发明将背膜由单一氮化硅调整为氮氧化硅和氮化硅的组合，增加减反射膜的作用，又提升钝化效果。通过多层氮化硅不同折射率的排布叠加，降低氮化硅间的间隙，提升致密度，从而增加可靠性。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：