抗电势诱发衰减的晶体硅电池的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开了一种抗电势诱发衰减的晶体硅电池，包括依次覆盖于硅衬底上的非晶硅层、起钝化作用的富Si氮化硅层和起减反射作用的富N氮化硅层。本实用新型主要对电池的减反射层结构进行改进，在传统的单层或多层氮化硅与晶硅衬底之间采用PECVD的方法淀积一层致密的非晶硅，这层致密的非晶硅可以阻挡正离子对PN结的侵蚀，从而减小PID效应的影响。本实用新型仅需在现有设备上对工艺做简单改动即可实现，与现有工艺兼容，方法简单，成本低廉。
【专利说明】抗电势诱发衰减的晶体硅电池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及晶体硅太阳能电池领域，具体而言，涉及一种抗电势诱发衰减的晶体硅电池。
【背景技术】
[0002]电势诱发衰减(PID)现象是指太阳能晶硅组件长期工作在湿热环境及高电压下，输出功率发生衰减的现象。一般认为玻璃中的钠离子在湿热环境下析出，通过在高电压下，晶体硅电池及封装材料对组件边框形成的回路，对电池PN结造成侵蚀，是造成PID现象的主要原因。近年来PID已经成为国外买家投诉国内组件质量的重要因素之一，严重时候它可以引起一块组件功率衰减50%以上，影响整个电站的功率输出。
[0003]有关PID效应的测试方法国际上还没有统一的标准，目前通常的做法是在85%相对湿度和85°C温度下对组件加1000V的负偏压，持续96小时，测试前后组件功率的变化，功率衰减小于5%时一般认为组件具有良好的抗PID能力。
[0004]传统工艺的晶体硅组件都存在PID现象，主要与组件的封装材料与电池有较大关系，降低组件的PID现象主要从这两个方面考虑。本实用新型主要从电池方面进行研究。
[0005]电池端一般都通过提高氮化硅减反膜的致密度，即提高折射率的方法来来阻挡正离子对PN结的侵蚀，从而减小PID效应的影响，但是这种方法需要将氮化硅的折射率提高的2.2左右，这么高折射率的氮化硅消光系数会很高，氮化硅膜本身会吸收掉较多的光，入射到基底上的光减少，导致光生电流降低，从而导致电池效率的下降。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种抗电势诱发衰减的晶体硅电池，通过PECVD的方法生长致密的非晶硅层，不需要额外增加设备或工艺步骤，电池具有良好的抗PID效应的同时效率不会降低。
[0007]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0008]一种抗电势诱发衰减的晶体硅电池，包括依次覆盖于硅衬底上的非晶硅层、起钝化作用的富Si氮化硅层和起减反射作用的富N氮化硅层。
[0009]优选的，所述非晶硅层厚度为2-1Onm。
[0010]优选的,所述富Si氮化娃层厚度为10_30nm。
[0011]优选的，所述富N氮化娃层厚度为40_70nm。
[0012]一种抗电势诱发衰减晶体硅电池的制备方法，包括以下步骤:
[0013]步骤I)在硅衬底表面形成2-10nm的抗PID致密非晶硅层；
[0014]步骤2)在非晶硅层上淀积出一层10_30nm具有良好钝化效果的富Si氮化硅层；
[0015]步骤3)在富Si氮化娃层上淀积一层40-70nm具有良好减反射效果的富N氮化娃层。
[0016]优选的，所述步骤I中NH3的流量设为0，SiH4的流量设为1800sCCm，时间设为15s0
[0017]优选的，所述步骤2中NH3的流量设为3.5slm，SiH4的流量设为800sccm，时间设为 150s。
[0018]优选的，所述步骤3中NH3的流量设为5slm，SiH4的流量设为650sCCm，时间设为550s。
[0019]本实用新型的有益效果是:
[0020]1、本实用新型主要对电池的减反射层结构进行改进，在传统的单层或多层氮化硅与晶硅衬底之间采用PECVD的方法淀积一层致密的非晶硅，这层致密的非晶硅可以阻挡正离子对PN结的侵蚀，从而减小PID效应的影响。
[0021]2、PECVD工艺生产中主要通过NH3、SiH4这两种气体的流量与淀积时间来调整各层膜的厚度与结构，两种气体的流量比决定了氮化硅中Si与N元素的含量。淀积过程中通过将NH3的流量设为零，我们可以在衬底表面淀积出一层N含量接近于零的非常致密的非晶娃层。
[0022]3、通过调整淀积时间我们可以控制这层非晶硅层的厚度，然后在这层非晶硅层上淀积改进的氮化硅减反膜，即第二层较薄的富Si氮化硅层，起到良好的钝化作用及第三层较厚的富N氮化硅层，起到减反射效果，制成的电池在具有良好的抗PID效应的同时不会造成效率的降低。
[0023]4、本实用新型具有良好的抗PID效果，电池做成的组件在85 °C，85%相对湿度，1000伏负压下96小时测试衰减小于5%，EL下未见发黑现象。
[0024]6、本实用新型仅需在现有设备上对工艺做简单改动即可实现，与现有工艺兼容，方法简单，成本低廉。
[0025]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0027]图1为晶体硅电池剖视图。
[0028]图中标号说明:1、硅衬底，2、非晶硅层，3、富Si氮化硅层，4、富N氮化硅层。【具体实施方式】
[0029]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
[0030]参照图1所示，一种抗电势诱发衰减的晶体硅电池，包括依次覆盖于硅衬底I上的非晶硅层2、起钝化作用的富Si氮化硅层3和起减反射作用的富N氮化硅层4。所述非晶硅层2厚度为2-10nm。所述富Si氮化硅层3厚度为10_30nm。所述富N氮化硅层4厚度为 40_70nm。
[0031]具体实施以管式PECVD为例，第一层NH3的流量设为0，SiH4的流量设为1800sccm,时间设为15s，在硅衬底I表面形成2-lOnm的抗PID致密非晶硅层2，第二层NH3的流量设为3.5slm,SiH4的流量设为800sCCm，时间设为150s，在非晶硅层2上淀积出一层10-30nm具有良好钝化效果的富Si氮化硅层3，第三层NH3的流量设为5slm，SiH4的流量设为650SCCm，时间设为550s，在富Si氮化硅层3上淀积一层40_70nm具有良好减反射效
果的富N氮化硅层4。
[0032]PECVD工艺生产中主要通过NH3、SiH4这两种气体的流量与淀积时间来调整各层膜的厚度与结构，两种气体的流量比决定了氮化硅中Si与N元素的含量。淀积过程中通过将NH3的流量设为零，我们在硅衬底I表面淀积出一层N含量接近于零的非常致密的非晶娃层2。
[0033]通过调整淀积时间我们可以控制这层非晶硅层2的厚度，然后在这层非晶硅层上淀积改进的氮化硅减反膜，即第二层较薄的富Si氮化硅层，起到良好的钝化作用及第三层较厚的富N氮化硅层，起到减反射效果，制成的电池在具有良好的抗PID效应的同时不会造成效率的降低。
[0034]本实用新型具有良好的抗PID效果，电池做成的组件在85°C，85%相对湿度，1000伏负压下96小时测试衰减小于5%，EL下未见发黑现象。
[0035]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种抗电势诱发衰减的晶体硅电池，其特征在于:包括依次覆盖于硅衬底(I)上的非晶硅层(2)、起钝化作用的富Si氮化硅层(3)和起减反射作用的富N氮化硅层(4)。
2.根据权利要求1所述的抗电势诱发衰减的晶体硅电池，其特征在于:所述非晶硅层(2)厚度为 2-10nm。
3.根据权利要求1所述的抗电势诱发衰减的晶体硅电池，其特征在于:所述富Si氮化娃层(3)厚度为10_30nm。
4.根据权利要求1所述的抗电势诱发衰减的晶体硅电池，其特征在于:所述富N氮化硅层(4)厚度为40-70nm。
【文档编号】H01L31/0352GK203787437SQ201420207971
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】陆俊宇, 保罗, 魏青竹, 连维飞, 王志刚, 易辉, 汪燕玲 申请人:中利腾晖光伏科技有限公司