[发明专利]一种PERC电池的背面钝化膜结构及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种PERC电池的背面钝化膜结构及其制备方法和用途。所述背面钝化膜结构包括依次层叠设置的氧化铝层、氧化硅层、氮氧化硅层、氮化硅层和含硅氧层。所述制备方法包括：依次在镀有氧化铝层的硅片上沉积氧化硅层、氮氧化硅层、氮化硅层和含硅氧层，得到所述PERC电池的背面钝化膜结构。本发明通过在氧化硅层和氮化硅层之间增设一层氮氧化硅层，有效的提高了背面钝化膜结构的钝化效果，同时通过对于制备过程中升温降温的调控以及沉积各个膜层时参数的协同配合，使得背面钝化膜结构的钝化效果进一步加强，还提高了光的内吸收率，实现了提升PERC电池效率的目的。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种PERC电池的背面钝化膜结构及其制备方法和用途。

背景技术

晶硅太阳电池技术迭代是推动行业发展的主要动力，近两年来，PERC电池由于转换效率上在优势，在光伏领域被广泛推广。PERC电池工序的流程是：制绒→扩散→SE→刻蚀→抛光→氧化退火→氧化铝钝化→正背面镀膜→激光开窗→丝网印刷及测试。为保护背面氧化铝并加强钝化效果，丝网印刷前通常在背面镀一氮化硅层。本发明通过改变该背面膜层的结构，提高背面的钝化保护效果、增加吸收光内反射的次数，从而得到使电池片效率提升的效果。

CN106169510A公开了一种太阳能电池背钝化膜层结构，其主要改进之处在于，在太阳能电池衬底背表面依次形成有氧化铝膜、第一氮化硅膜和第二氮化硅膜，形成多层背钝化膜叠层结构；其中，氧化铝膜膜厚范围10～40nm；折射率1.55～1.70；第一氮化硅膜膜厚范围40～100nm；折射率1.90～2.20；第二氮化硅膜膜厚范围40～100nm；折射率1.90～2.20。最佳地，氧化铝膜膜厚20nm；折射率1.62；第一氮化硅膜膜厚范围75nm；折射率2.10；第二氮化硅膜膜厚范围75nm；折射率2.00。但是该背面膜层结构，在使用过程中，仍然存在以下较为明显的缺陷：氮化硅虽然可以提升电池的内反射、降低电流损失，但是氮化硅富含较多的H+离子，带正电性，会减弱氧化铝的钝化作用，不利于电池转换效率的进一步提升；氮化硅膜层设置在最外侧，由于氮化硅膜层致密性较差，使得氮化硅薄膜在制程中容易被划伤，导致良品率下降。

如何改变该背面膜层的结构，使背膜的内吸收和体钝化效果更佳、膜厚更均匀，从而进一步提高太阳电池的Uoc和Isc，是目前亟待解决的一项技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PERC电池的背面钝化膜结构及其制备方法和用途。本发明通过在氧化硅层和氮化硅层之间增设一层氮氧化硅层，有效的提高了背面钝化膜结构的钝化效果，同时通过对于制备过程中升温降温的调控以及沉积各个膜层时参数的协同配合，使得背面钝化膜结构的钝化效果进一步加强，还提高了光的内吸收率，实现了提升PERC电池效率的目的。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种PERC电池的背面钝化膜结构，所述背面钝化膜结构包括依次层叠设置的氧化铝层、氧化硅层、氮氧化硅层、氮化硅层和含硅氧层。

本发明中的背面钝化膜结构，在氧化硅层和氮化硅层之间增设了一层氮氧化硅层，并且采用一定的叠加顺序，有效的提高了背面钝化膜结构的钝化效果，使背膜内吸收和体钝化效果更佳，从而提升了PERC电池的效率。

优选地，所述背面钝化膜结构位于PERC电池的硅片表面。

优选地，所述氧化铝层位于所述PERC电池的硅片表面。

优选地，所述背面钝化膜结构的厚度为100～170nm，例如100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、160nm或170nm等。

优选地，所述氮化硅层包括依次层叠设置的第一氮化硅膜和第二氮化硅膜。

优选地，所述第一氮化硅膜的折射率为2.1～2.25，例如2.1、2.15、2.2或2.25等。