太阳能电池的双层氮化硅减反膜结构[实用新型专利]

*CN202352680U*

(10)授权公告号 CN 202352680 U(45)授权公告日 2012.07.25

(12)实用新型专利

(21)申请号 201120425191.8(22)申请日 2011.10.31

(73)专利权人上海索日新能源科技有限公司

地址201501 上海市金山区枫泾镇兴坊路

565号3幢308室(72)发明人黄兴

(74)专利代理机构上海精晟知识产权代理有限

公司 31253

代理人马家骏(51)Int.Cl.

H01L 31/0216(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页权利要求书1页 说明书2页 附图1页

(54)实用新型名称

太阳能电池的双层氮化硅减反膜结构(57)摘要

本实用新型公开了一种太阳能电池的双层氮化硅减反膜结构，包括设置在电池表面的双层氮化硅减反膜，所述双层氮化硅减反膜为外层低折射率氮化硅减反膜和内层高折射率氮化硅减反膜，内层高折射率氮化硅减反膜比外层低折射率氮化硅减反膜薄，且外层低折射率氮化硅减反膜与内层高折射率氮化硅减反膜光学匹配。外层低折射率氮化硅减反膜与内层高折射率氮化硅减反膜光学匹配，可以降低正表面的反射率，由于短波响应的增强，双层膜增透的短波部分的太阳光在电池正表面得以响应从而转化为短路电流的提高。本实用新型对于电池片的转化效率有显著提高。CN 202352680 UCN 202352680 U

权 利 要 求 书

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1.太阳能电池的双层氮化硅减反膜结构，其特征在于，包括设置在电池表面的双层氮化硅减反膜，所述双层氮化硅减反膜为外层低折射率氮化硅减反膜和内层高折射率氮化硅减反膜，内层高折射率氮化硅减反膜比外层低折射率氮化硅减反膜薄，且外层低折射率氮化硅减反膜与内层高折射率氮化硅减反膜光学匹配。

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CN 202352680 U

说 明 书

太阳能电池的双层氮化硅减反膜结构

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技术领域

[0001]

本实用新型涉及太阳能电池领域，具体来说涉及太阳能电池的氮化硅减反膜结

构。

背景技术

[0002] 等离子增强气相沉积(PECVD)制备氢化非晶氮化硅(SiNx:H)已经成为工业太阳电池的标准工艺中一道工序。主存在三方面的优势：作为减反射薄膜；钝化太阳电池表面从而降低表面复合速度；薄膜中丰富的氢可以钝化体内的缺陷态。影响三个优势体现的关键因素之一就是氮化硅中的硅含量。随着硅的含量增加，光吸收增强，从而导致短波部分反射率的降低；同时，增加硅的含量，折射率n和消光系数k均相应增高。消光系数k增高，氮化硅的光吸收就会增强，就此而言，高折射率n、高消光系数k的薄膜不适合作为减反膜。[0003] 现有的太阳能电池的氮化硅减反膜为单层结构，电池片的转化效率有待进一步提高。

实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池的双层氮化硅减反膜结构，以进一步提高电池片的转化效率。

[0005] 为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：[0006] 太阳能电池的双层氮化硅减反膜结构，其特征在于，包括设置在电池表面的双层氮化硅减反膜，所述双层氮化硅减反膜为外层低折射率氮化硅减反膜和内层高折射率氮化硅减反膜，内层高折射率氮化硅减反膜比外层低折射率氮化硅减反膜薄，且外层低折射率氮化硅减反膜与内层高折射率氮化硅减反膜光学匹配。

[0007] 本实用新型的内层高折射率氮化硅减反膜可以更好地钝化电池的表面，外层低折射率氮化硅减反膜与内层高折射率氮化硅减反膜光学匹配，可以降低正表面的反射率，由于短波响应的增强，双层膜增透的短波部分的太阳光在电池正表面得以响应从而转化为短路电流的提高。

[0008] 本实用新型对于电池片的转化效率有显著提高，具备单层膜所不具备的优势。[0009] 本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。附图说明

[0010]

图1为本实用新型的示意图。

具体实施方式

[0011]

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下

面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。

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说 明 书

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如图1所示，太阳能电池的双层氮化硅减反膜结构，包括设置在电池表面300的双

层氮化硅减反膜。

[0013] 双层氮化硅减反膜为外层低折射率氮化硅减反膜100和内层高折射率氮化硅减反膜200。内层高折射率氮化硅减反膜200可以更好地钝化电池的表面(从开路电压增加间接得出)，减少表面缺陷态，降低了正表面载流子复合的几率，从而降低表面饱和电流，增强电池的短波响应并且增加开路电压。

[0014] 内层高折射率氮化硅减反膜200比外层低折射率氮化硅减反膜100薄，且外层低折射率氮化硅减反膜100与内层高折射率氮化硅减反膜200光学匹配。这样可以降低正表面的反射率，由于短波响应的增强，双层氮化硅减反膜的短波部分的太阳光在电池正表面得以响应从而转化为短路电流的提高。

[0015] 未印刷电极时氮化硅减反膜在空气中的反射率，在短波部分(约350-550nm)双层氮化硅减反膜比单层具有更低的反射率，这种降低存在两种可能性：一、底层氮化硅折射率增加后，薄膜中硅含量增加，光吸收增强，从而导致短波部分反射率的降低；二、两层折射率差距增大有利于减反射的更好匹配，反射率得到进一步降低。[0016] 本实用新型的制作过程如下：

[0017] 反应气体经管道由炉尾进入工艺腔内，外边介入射频电源进行放电，膜的生成主要分三个步骤：[0018] 首先，在非平衡等离子体中，电子与反应气体发生初级反应，使得反应气体发生分解，形成离子和活性基团的混合物；[0019] 其二，各种活性基团向薄膜生长表面和管壁扩散输运，同时发生各反应物之间的次级反应；

最后，到达生长表面的各种初级反应和次级反应产物被吸附并与表面发生反应，

同时伴随有气相分子物的再放出。

[0021] 反应后的尾气从炉口经尾气管排除。

[0022] 在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)过程中，SiNx膜的折射率和以及消和钝化效果光率主要由硅的含量来决定，随着薄膜中硅含量增加，SiNx膜的折射率和消光率增大，消光率增大影响了光电转换；而钝化效果增强，减小了表面复合，提高了转化效率。所以在内层高折射率氮化硅减反膜中，Si的含量较大，钝化效果更好，氮化硅折射率大，光吸收强；虽然消光率也相应变大，但是内层高折射率氮化硅减反膜的厚度大概在20-30nm，相对所具有的优点，这个缺点影响并不大。在外层高折射率氮化硅减反膜中，硅的含量较少，与内层高折射率氮化硅减反膜匹配，可以得到较合适的折射率，起到进一步的减反射效果。[0023] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型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实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

[0020]

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说 明 书 附 图

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图1

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