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提高双面PERC电池背面效率的背面膜结构及其 镀膜方法

阅读：661发布：2020-05-08

专利汇可以提供提高双面PERC电池背面效率的背面膜结构及其镀膜方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种提高双面PERC 电池背面效率的背面膜结构及其镀膜方法，属于太阳能电池镀膜技术领域。它包括位于电池片背面的AlO 薄膜，在AlO薄膜上设有第一SiN薄膜、在第一SiN薄膜上设有第二SiN薄膜，在第二SiN薄膜上设有SiON薄膜。本发明通过不同折射率和膜厚的膜层结构，最终降低背面的反射率，从而达到提升背面短路电流，提升背面效率。，下面是提高双面PERC电池背面效率的背面膜结构及其镀膜方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种提高双面PERC电池背面效率的背面膜结构，其特征在于，包括位于电池片(1)背面的AlO 薄膜(2)，在AlO薄膜(2)上设有第一SiN薄膜(3)、在第一SiN薄膜(3)上设有第二SiN薄膜(4)，在第二SiN薄膜(4)上设有SiON薄膜(5)。
2.根据权利要求1所述的提高双面PERC电池背面效率的背面膜结构，其特征在于，所述的AlO薄膜(2)的厚度为0.25-0.35nm，第一SiN薄膜(3)的厚度为18-22nm，第二SiN薄膜(4)的厚度为23-27nm，SiON薄膜(5)的厚度为48-52nm。
3.根据权利要求1所述的提高双面PERC电池背面效率的背面膜结构，其特征在于，所述的AlO薄膜(2)的折射率为1.77，第一SiN薄膜(3)的折射率为2.0，第二SiN薄膜(4)的折射率为1.9，SiON薄膜(5)的折射率为1.8。
4.一种提高双面PERC电池背面效率的背面镀膜方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将电池片(1)背面朝上，插入铝舟中，再将铝舟放入ALD管式腔体中，在电池片(1)背面镀上一层AlO薄膜(2)，
B、将电池片(1)背面朝上放入到石墨舟中，再将石墨舟放入管式PECVD中，按流量比6:1的比例通入氨气和硅烷，在AlO薄膜(2)上制备第一SiN薄膜(3)，冷却至室温，C、按流量比10:1的比例通入氨气和硅烷，在第一SiN薄膜(3)上制备第二SiN薄膜(4)，冷却至室温，
D、按流量比7.5:2.5:1的比例通入笑气、氨气和硅烷，在第二SiN薄膜(4)制备SiON薄膜(5)。
5.根据权利要求4所述的提高双面PERC电池背面效率的背面镀膜方法，其特征在于，在步骤A中，温度为400-600℃。
6.根据权利要求4所述的提高双面PERC电池背面效率的背面镀膜方法，其特征在于，在步骤B中，通入氨气4800sccm，硅烷800sccm，镀膜时间180s，温度为450-490℃。
7.根据权利要求4所述的提高双面PERC电池背面效率的背面镀膜方法，其特征在于，在步骤C中，通入氨气8000sccm，硅烷800sccm，镀膜时间230s，温度为450-490℃。
8.根据权利要求4所述的提高双面PERC电池背面效率的背面镀膜方法，其特征在于，在步骤D中，通入笑气6000sccm，氨气2000sccm，通入硅烷800sccm，镀膜时间340s，温度为450-
490℃。
9.根据权利要求4所述的提高双面PERC电池背面效率的背面镀膜方法，其特征在于，所述的AlO薄膜(2)的厚度为0.25-0.35nm，第一SiN薄膜(3)的厚度为18-22nm，第二SiN薄膜(4)的厚度为23-27nm，SiON薄膜(5)的厚度为48-52nm。
10.根据权利要求4所述的提高双面PERC电池背面效率的背面镀膜方法，其特征在于，所述的AlO薄膜(2)的折射率为1.77，第一SiN薄膜(3)的折射率为2.0，第二SiN薄膜(4)的折射率为1.9，SiON薄膜(5)的折射率为1.8。

说明书全文

提高双面PERC电池背面效率的背面膜结构及其 镀膜方法

技术领域

[0001] 本发明属于太阳能电池镀膜技术领域，涉及一种提高双面PERC电池背面效率的背面膜结构及其镀膜方法。

背景技术

[0002] P型PERC电池目前已经是主流电池结构，目前各家都在加紧PERC产能的投入及扩建，P型双面电池就是以P型PERC电池为基础的，其做成的双面组件在不更改现有尺寸的情况下能够增加组件发电量。目前主流厂商双面组件双面率为65-75％，背面效率相对正面较低，依然有较大提升空间。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对上述问题，提供一种提高双面PERC电池背面效率的背面膜结构。

[0004] 本发明的另一目的是提供一种提高双面PERC电池背面效率的背面镀膜方法。

[0005] 为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

[0006] 一种提高双面PERC电池背面效率的背面膜结构，包括位于电池片背面的AlO 薄膜，在AlO薄膜上设有第一SiN薄膜、在第一SiN薄膜上设有第二SiN薄膜，在第二SiN薄膜上设有SiON薄膜。

[0007] 进一步的，所述的AlO薄膜的厚度为0.25-0.35nm，第一SiN薄膜的厚度为18-22nm，第二SiN薄膜的厚度为23-27nm，SiON薄膜的厚度为48-52nm。

[0008] 进一步的，所述的AlO薄膜的折射率为1.77，第一SiN薄膜的折射率为2.0，第二SiN薄膜的折射率为1.9，SiON薄膜的折射率为1.8。

[0009] 一种提高双面PERC电池背面效率的背面镀膜方法，包括以下步骤：

[0010] A、将电池片背面朝上，插入铝舟中，再将铝舟放入ALD管式腔体中，在电池片背面镀上一层AlO薄膜，

[0011] B、将电池片背面朝上放入到石墨舟中，再将石墨舟放入管式PECVD中，按流量比6:1的比例通入氨气和硅烷，在AlO薄膜上制备第一SiN薄膜，冷却至室温，

[0012] C、按流量比10:1的比例通入氨气和硅烷，在第一SiN薄膜上制备第二SiN薄膜，[0013] D、按流量比7.5:2.5:1的比例通入笑气、氨气和硅烷，在第二SiN薄膜制备SiON薄膜。

[0014] 进一步的，在步骤A中，温度为400-600℃。

[0015] 进一步的，在步骤B中，通入氨气4800sccm，硅烷800sccm，镀膜时间180s，温度为450-490℃。

[0016] 进一步的，在步骤C中，通入氨气8000sccm，硅烷800sccm，镀膜时间230s，温度为450-490℃。

[0017] 进一步的，在步骤D中，通入笑气6000sccm，氨气2000sccm，通入硅烷800sccm，镀膜时间340s，温度为450-490℃.

[0018] 进一步的，所述的AlO薄膜的厚度为0.25-0.35nm，第一SiN薄膜的厚度为18-22nm，第二SiN薄膜的厚度为23-27nm，SiON薄膜的厚度为48-52nm。

[0019] 进一步的，所述的AlO薄膜的折射率为1.77，第一SiN薄膜的折射率为2.0，第二SiN薄膜的折射率为1.9，SiON薄膜的折射率为1.8。

[0020] 与现有的技术相比，本发明的优点在于：

[0021] 通过不同折射率和膜厚的膜层结构，最终降低背面的反射率，从而达到提升背面短路电流，提升背面效率。

[0022] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明

[0023] 图1是本发明的背面膜结构的示意图。

[0024] 图2是实施例2与对比例1的平均反射率对比图。

[0025] 图中：电池片1、AlO薄膜2、第一SiN薄膜3、第二SiN薄膜4、SiON薄膜5、Si0膜6、正面AlO薄膜7、第三SiN薄膜8。

具体实施方式

[0026] 实施例1

[0027] 如图1所示，一种提高双面PERC电池背面效率的背面膜结构，包括位于电池片1背面的AlO薄膜2，在AlO薄膜2上设有第一SiN薄膜3、在第一SiN薄膜3上设有第二SiN薄膜4，在第二SiN薄膜4上设有SiON薄膜5。

[0028] 本领域技术人员应当理解，电池片1正面可以采用现有技术的膜结构，本实施例中，电池片1正面的膜结构从上往下依次为，第三SiN薄膜8，正面AlO薄膜7和Si0膜6。

[0029] AlO薄膜2的厚度为0.25-0.35nm，第一SiN薄膜3的厚度为18-22nm，第二SiN薄膜4的厚度为23-27nm，SiON薄膜5的厚度为48-52nm。

[0030] AlO薄膜2的折射率为1.77，第一SiN薄膜3的折射率为2.0，第二SiN薄膜4的折射率为1.9，SiON薄膜5的折射率为1.8。

[0031] 本实施例的背面膜结构，平均反射率为13.84％，具有提升背面短路电流，提升背面效率的效果。

[0032] 实施例2

[0033] 一种提高双面PERC电池背面效率的背面镀膜方法，包括以下步骤：

[0034] A、将电池片1背面朝上，插入铝舟中，再将铝舟放入ALD管式腔体中，在电池片1背面镀上一层AlO薄膜2，

[0035] B、将电池片1背面朝上放入到石墨舟中，再将石墨舟放入管式PECVD中，按流量比6:1的比例通入氨气和硅烷，在AlO薄膜2上制备第一SiN薄膜3，

[0036] C、按流量比10:1的比例通入氨气和硅烷，在第一SiN薄膜3上制备第二SiN薄膜4，[0037] D、按流量比7.5:2.5:1的比例通入笑气、氨气和硅烷，在第二SiN薄膜4制备SiON薄膜5。

[0038] 具体的说，在步骤A中，温度为400-600℃。需要说明的是，镀AlO薄膜为现有技术。在步骤B中，通入氨气4800sccm，硅烷800sccm，镀膜时间180s，温度为450-490℃。在步骤C中，通入氨气8000sccm，硅烷800sccm，镀膜时间230s，温度为450-490℃，在步骤D中，通入笑气6000sccm，氨气2000sccm，通入硅烷800sccm，镀膜时间340s，温度为450-490℃。

[0039] AlO薄膜2的厚度为0.25-0.35nm，第一SiN薄膜3的厚度为18-22nm，第二SiN薄膜4的厚度为23-27nm，SiON薄膜5的厚度为48-52nm。

[0040] AlO薄膜2的折射率为1.77，第一SiN薄膜3的折射率为2.0，第二SiN薄膜4的折射率为1.9，SiON薄膜5的折射率为1.8。本实施例的背面膜结构，平均反射率为13.84％，[0041] 本实施例，通过ALD管式生长一层AlO薄膜后后，通过在管式PECVD炉管中分步骤、分次通入硅烷、氨气和笑气，并控制一定比例，调整镀膜时间，镀膜功率，占空比，形成不同折射率和膜厚的膜层结构，最终降低背面的反射率，从而达到提升背面短路电流，提升背面效率的目的。

[0042] 同时该方法制备的薄膜结构外观在整体上颜色一致，可以更好地保证组件外观颜色一致，且该工艺通过成本较低，回收周期较短，能够有效提升产品竞争力。

[0043] 对比例1

[0044] 一种PERC电池背面镀膜方法，包括以下步骤：

[0045] A、将电池片1背面朝上，插入铝舟中，再将铝舟放入ALD管式腔体中，在电池片1背面镀上一层AlO薄膜2，

[0046] B、将电池片1背面朝上放入到石墨舟中，再将石墨舟放入管式PECVD中，按流量比6:1的比例通入氨气和硅烷，在AlO薄膜2上制备第一SiN薄膜3，

[0047] C、按流量比10:1的比例通入氨气和硅烷，在第一SiN薄膜3上制备第二SiN薄膜4。

[0048] 具体的说，在步骤A中，温度为400-600℃。需要说明的是，镀AlO薄膜为现有技术。在步骤B中，通入氨气4800sccm，硅烷800sccm，镀膜时间180s，温度为450-490℃。在步骤C中，通入氨气8000sccm，硅烷800sccm，镀膜时间500s，温度为450-490℃。

[0049] AlO薄膜2的厚度为0.25-0.35nm，第一SiN薄膜3的厚度为18-22nm，第二SiN薄膜4的厚度为70-80nm。

[0050] AlO薄膜2的折射率为1.77，第一SiN薄膜3的折射率为2.0，第二SiN薄膜4的折射率为1.9。本对比例的平均反射率为19.41％。

[0051] 通过电池对比实验，实施例2和对比例1对比，背面效率数据如下：

[0052]

[0053] 由上表可知，实施例2与对比例1,实施例2中的Isc提升明显，约有150mA的增益，主要为采用实施例2中的膜层结构及其镀膜方法制成的膜反射率较对比例下降约5.6％，因此Isc增益较明显。

[0054] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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