
本發明涉及膜層以及電池制備方法,具體涉及鈍化膜層以及perc電池制備方法。
背景技術:
:常規的化石燃料日益消耗殆盡,在現有的可持續能源中,太陽能無疑是一種最清潔、最普遍和最有潛力的替代能源,太陽能發電裝置又稱為太陽能電池或光伏電池,可以將太陽能直接轉換成電能,其發電原理是基于半導體pn結的光生伏特效應,隨著科技的發展,出現了局部接觸背鈍化perc太陽能電池,其核心是在硅片的背面用氧化鋁和氮化硅覆蓋,以起到鈍化表面、提高長波響應的作用,從而提升電池的轉換效率,現有的氧化鋁沉積方式主要有兩種:pecvd法和ald法,而ald制備氧化鋁后必須要有退火過程,故perc制備過程背面氧化鋁若是使用ald法制備氧化鋁則需增加退火步驟,退火的目的是來激活氧化鋁中的氫,去除-ch3和-oh基團,在不經過退火的情況下,印刷后燒結時背面sinx薄膜中存在的大量的氫與氧化鋁中的-ch3和-oh結合形成ch4或者h2o,在高溫下聚集逃逸時破壞氧化鋁和sinx薄膜,使得鈍化效果變差降低電池片的電性能,而且對電池片的光衰影響較大,ald法后使用pecvd做集成退火和背面鍍膜,當在背面鍍膜之后做正面鍍膜時,硅片表面還會存在明顯繞鍍導致外觀色差,還延長了背膜的整體工藝時間。技術實現要素:發明目的:本發明的目的在于針對現有技術的不足,提供一種perc電池背面鈍化膜層以及包含有該膜層的基于ald工藝的perc電池制備方法,改善單晶體薄膜表面形態和繞鍍色差,提升了電池轉換效率。技術方案:本發明所述的一種perc電池背面鈍化膜層,包括perc電池硅襯底表面向外依次先后沉積的背面氧化鋁層、背面sionx層和背面sinx層。基于ald工藝的perc電池制備方法,包括如下步驟:1)制絨;2)擴散;3)背面拋光、刻蝕和去磷硅玻璃;4)背面ald制備氧化鋁;5)正面pecvd沉積sinx減反射膜;6)背面pecvd沉積背面鈍化膜層;7)背面激光局部開口;8)絲網印刷、燒結;其中步驟6)背面pecvd沉積背面鈍化膜層過程中,硅片進入爐管后,爐管溫度升溫至400℃~600℃,先沉積sionx膜后沉積sinx膜。優選的,背面鈍化膜層中sionx層的沉積厚度為30~80nm,折射率為1.5~2.0;優選的,背面鈍化膜層中sinx層的沉積厚度為80~250nm,折射率為1.9~2.4;沉積背面鈍化膜層過程中sih4、nh3、n2o氣體同時淀積生成sionx膜,sih4、nh3淀積生成sinx膜。有益效果:本發明的perc電池背面鈍化膜層,起關鍵作用的是sionx和sinx兩者的疊加的效果,單一的sionx層和單一的sinx都無法達到兩者疊加的效果,基于ald工藝的perc電池制備方法中,省去ald制備氧化鋁后的單獨退火過程,克服了傳統方法的技術偏見,縮短制造流程,減少投入成本,提高產率,提升電池轉換效率,且背面鍍膜之后做正面鍍膜時,單晶硅片表面顏色均勻,有效的改善了電池外觀。附圖說明圖1為傳統ald方法制備的perc半成品沒有退火時背面膜層燒結后顯微鏡下形態;圖2為本發明方法制備的perc半成品背面膜層燒結后顯微鏡下形態:圖3為本發明方法制備的perc半成品正面外觀;圖4為集成退火方法制備的perc半成品正面外觀;圖5為本發明perc電池背面鈍化膜層的結構示意圖。具體實施方式下面對本發明技術方案進行詳細說明,但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。如圖5所示,本發明的一種perc電池背面鈍化膜層,包括perc電池硅襯底1表面向外依次先后沉積的背面氧化鋁層2、背面sionx層3和背面sinx層4,包含有該鈍化膜層的基于ald工藝的perc電池制備方法,包括步驟:1)單晶硅片堿制絨;2)擴散;3)背面拋光、刻蝕和去磷硅玻璃;4)背面ald制備氧化鋁;5)正面pecvd沉積sinx減反射膜;6)背面pecvd沉積sionx和sinx疊層膜,經過石墨舟裝載進入pecvd爐管后,將爐管溫度升至400-600℃,先沉積sionx層,后沉積sinx層,sionx層是由sih4、nh3、n2o同時淀積生成,sinx層是由sih4、nh3淀積生成,sionx層的沉積厚度為30~80nm,折射率為1.5~2.0,sinx層的沉積厚度為80~250nm,折射率為1.9~2.4;7)背面激光局部開口;8)絲網印刷、燒結,得到perc太陽能電池,將完成步驟6)的半成品直接經過燒結,如圖1和2所示,經顯微鏡觀察本發明的方法與傳統方法制備相比,本發明方法制備的perc太陽能電池背面膜層無小氣泡。對比實驗1:使用單獨退火爐退火流程制備的perc電池:1)單晶硅片堿制絨;2)擴散;3)背面拋光、刻蝕和去磷硅玻璃;4)背面ald制備氧化鋁;5)退火爐退火;6)背面pecvd沉積sinx;7)正面pecvd沉積sinx減反射膜;8)背面激光局部開口;9)絲網印刷、燒結可得perc電池,與本發明所得perc電池電性能對比如下表1:組別△uoc/v△isc/a△ff△eta爐管單獨退火0.0000.0000.000.00%本發明0.0000.0270.320.15%表1本發明方法制備的perc電池效率較傳統方法單獨退火爐退火流程制備perc電池高0.15%,克服了傳統方法的技術偏見,優勢明顯。對比實驗2:使用pecvd集成退火背面鍍膜流程制備的perc電池有兩種方法,一種是集成退火背面鍍單層sinx膜:1)單晶硅片堿制絨;2)擴散;3)背面拋光、刻蝕和去磷硅玻璃;4)背面ald制備氧化鋁;5)背面pecvd集成退火沉積單層sinx;6)正面pecvd沉積sinx減反射膜;7)背面激光局部開口;8)絲網印刷、燒結;另一種為集成退火背面鍍siox和sinx的疊層膜:1)單晶硅片堿制絨;2)擴散;3)背面拋光、刻蝕和去磷硅玻璃;4)背面ald制備氧化鋁;5)背面pecvd集成退火沉積siox和sinx的疊層膜;6)正面pecvd沉積sinx減反射膜;7)背面激光局部開口;8)絲網印刷、燒結可得perc電池;兩種方法所得perc電池的電性能與本發明所得perc電池電性能相比如下表2:表2本發明制備perc電池效率較集成退火鍍單層sinx膜制備perc電池高0.1%,較集成退火鍍siox和sinx疊層膜制備perc電池效率高0.12%,克服了傳統方法的技術偏見優勢明顯。如圖3和圖4所示,本發明方法制備的perc太陽能電池其正面外觀較集成退火方式制備perc電池均勻。對比實驗3:使用ald制備perc半成品不經過退火,步驟如下:1)單晶硅片堿制絨;2)擴散;3)背面拋光、刻蝕和去磷硅玻璃;4)背面ald制備氧化鋁;5)背面pecvd沉積sinx膜;6)正面pecvd沉積sinx減反射膜;將半成品經過燒結在顯微鏡下觀察背膜形態如圖1所示,存在大量的小氣泡。如上所述,盡管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本發明,但其不得解釋為對本發明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發明的精神和范圍前提下,可對其在形式上和細節上作出各種變化。當前第1頁12