钝化薄膜结构和太阳电池的制作方法

专利2026-04-06  9


本申请涉及光伏,特别是涉及一种钝化薄膜结构和太阳电池。


背景技术:

1、光伏领域中,太阳电池钝化结构多为alox叠加si3n4;其中带负电荷的alox的厚度为5 nm-10 nm,主要为电池提供场钝化效果。传统的钝化结构中,alox虽可提供场钝化效果但并不导电,因此需要激光开槽或使用较强腐蚀性的高温烧穿浆料,对金属接触区域的alox层进行开槽,激光和烧穿浆料均会对电池造成较重的损伤,影响电池性能,高温浆料的使用会增加能耗。


技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种钝化薄膜结构的制备方法。本发明的钝化薄膜结构的制备方法制备得到的钝化薄膜结构能够提高提钝化效果,且能够提供优异的减反射效果。

2、本申请一实施例提供了一种钝化薄膜结构的制备方法。

3、一种钝化薄膜结构的制备方法,包括如下步骤:

4、在硅衬底的至少一个表面制备透明导电氧化物薄膜层;

5、在所述透明导电氧化物薄膜层上制备sioxny薄膜层;以及

6、采用pecvd工艺在所述sioxny薄膜层上制备sinx薄膜层,其中,pecvd工艺中,沉积温度350℃~550℃,工艺气体包括nh3以及sih4,nh3流量2000sccm~5000sccm,sih4流量为600sccm~1500sccm,沉积压力1300pa~2500pa。

7、在其中一些实施例中,所述sinx为si3n4薄膜层,所述sinx薄膜层的沉积厚度为60nm~120nm,折射率不低于2.4。

8、在其中一些实施例中,在所述透明导电氧化物薄膜层上制备sioxny薄膜层时采用pecvd工艺。

9、在其中一些实施例中,所述透明导电氧化物薄膜层的制备材料为sno2薄膜层、tio2薄膜层、zno薄膜层或者gao薄膜层;

10、或者,所述透明导电氧化物薄膜层为含有sn、ti、zn或ga掺杂的氧化铟薄膜层;

11、或者,所述透明导电氧化物薄膜层为含有al、ga或b掺杂的氧化锌薄膜层。

12、在其中一些实施例中,所述透明导电氧化物薄膜层为含有al、ga或b掺杂的氧化锌薄膜层时,对应地,在硅衬底的至少一个表面制备透明导电氧化物薄膜层时具体包括如下步骤:

13、采用ald沉积工艺在所述硅衬底上沉积al掺杂的zno薄膜,沉积温度为150℃~350℃,气体流量为20 sccm~40 sccm。

14、在其中一些实施例中,所述透明导电氧化物薄膜层的厚度为15 nm~50 nm。

15、在其中一些实施例中,所述sioxny薄膜层的厚度为15 nm~30 nm。

16、本申请一实施例提供了一种钝化薄膜结构。

17、一种钝化薄膜结构,采用所述制备方法制备得到,所述钝化薄膜结构包括依次顺序层叠连接于硅衬底上的透明导电氧化物薄膜层、sioxny薄膜层以及sinx薄膜层。

18、在其中一些实施例中,所述透明导电氧化物薄膜层的制备材料为sno2薄膜层、tio2薄膜层、zno薄膜层或者gao薄膜层;

19、或者,所述透明导电氧化物薄膜层为含有sn、ti、zn或ga掺杂的氧化铟薄膜层;

20、或者,所述透明导电氧化物薄膜层为含有al、ga或b掺杂的氧化锌薄膜层。

21、本申请一实施例还提供了一种太阳电池。

22、一种太阳电池,包括所述制备方法制备得到的钝化薄膜结构或者上述的钝化薄膜结构。

23、在其中一些实施例中,所述太阳电池的类型包括perc电池、topcon电池、ibc背接触电池或hit电池。

24、上述钝化薄膜结构中,透明导电氧化物薄膜层、sioxny薄膜层以及sinx(如si3n4)薄膜层设计成不同厚度、不同折射率的叠层结构组合,在不影响钝化薄膜结构中h原子含量的同时,具有更佳的减反射效果,本发明使用同样带负电场的透明导电氧化物薄膜层,可摒弃激光开槽的使用,亦不需要高温烧穿浆料,通过工艺优化,提高钝化性能;将sinx折射率调节至2.4,使其h原子含量更高,同时在sinx下面叠加sioxny薄膜层,可显著降低整个钝化薄膜结构的折射率,且高折射率sinx可弥补sioxny中h含量不足的问题,使该钝化薄膜结构兼具高效体钝化效果和减反射作用。



技术特征:

1.一种钝化薄膜结构的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的钝化薄膜结构的制备方法,其特征在于,所述sinx为si3n4薄膜层,所述sinx薄膜层的沉积厚度为60nm~120nm,折射率不低于2.4。

3.根据权利要求1所述的钝化薄膜结构的制备方法,其特征在于,在所述透明导电氧化物薄膜层上制备sioxny薄膜层时采用pecvd工艺。

4.根据权利要求1所述的钝化薄膜结构的制备方法,其特征在于,所述透明导电氧化物薄膜层的制备材料为sno2薄膜层、tio2薄膜层、zno薄膜层或者gao薄膜层;

5.根据权利要求1所述的钝化薄膜结构,其特征在于,所述透明导电氧化物薄膜层为含有al、ga或b掺杂的氧化锌薄膜层时,对应地,在硅衬底的至少一个表面制备透明导电氧化物薄膜层时具体包括如下步骤:

6.根据权利要求1~5任意一项所述的钝化薄膜结构,其特征在于,所述透明导电氧化物薄膜层的厚度为15 nm~50 nm。

7.根据权利要求1~5任意一项所述的钝化薄膜结构,其特征在于,所述sioxny薄膜层的厚度为15 nm~30 nm。

8.一种钝化薄膜结构,其特征在于,采用权利要求1~7任意一项所述的制备方法制备得到,所述钝化薄膜结构包括依次顺序层叠连接于硅衬底上的透明导电氧化物薄膜层、sioxny薄膜层以及sinx薄膜层。

9.根据权利要求8所述的钝化薄膜结构,其特征在于,所述透明导电氧化物薄膜层的制备材料为sno2薄膜层、tio2薄膜层、zno薄膜层或者gao薄膜层;

10.一种太阳电池,其特征在于,包括权利要求1~7任意一项所述的制备方法制备得到的钝化薄膜结构,或者权利要求8~9任意一项所述的钝化薄膜结构。


技术总结
本发明公开了一种钝化薄膜结构及其制备方法。钝化薄膜结构及其制备方法包括如下步骤:在硅衬底的至少一个表面制备透明导电氧化物薄膜层;在所述透明导电氧化物薄膜层上制备SiO<subgt;x</subgt;N<subgt;y</subgt;薄膜层;以及采用PECVD工艺在所述SiO<subgt;x</subgt;N<subgt;y</subgt;薄膜层上制备SiN<subgt;x</subgt;薄膜层,其中,PECVD工艺中,沉积温度350℃~550℃,工艺气体包括NH<subgt;3</subgt;以及SiH<subgt;4</subgt;,NH<subgt;3</subgt;流量2000sccm~5000sccm,SiH<subgt;4</subgt;流量为600sccm~1500 sccm,沉积压力1300pa~2500 pa。本发明能够实现在不影响钝化薄膜结构中H原子含量的同时,具有更佳的减反射效果。

技术研发人员:王尧
受保护的技术使用者:天合光能股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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