對器件的 巧污，另一方面還能將氧化膜中已含有的鋼轉(zhuǎn)移到氮化娃膜中。另外，在Si化膜中由于氧空 位造成了大量的正電荷中屯、，而在氮化娃膜中存在負(fù)電荷中屯、，因此在復(fù)合SixNy-Si化純化 膜中，Si〇2膜中的正電荷就有可能被吸收到Si化-SixNy界面上來，運(yùn)點(diǎn)對控制可動電荷是有 貢獻(xiàn)的。在運(yùn)種結(jié)構(gòu)中，Si〇2不但起到一個(gè)緩沖和中介的作用，也作為優(yōu)良的表面純化膜， 在同減反射涂層結(jié)合時(shí)它足夠薄不干擾SixNy減反射膜光學(xué)系統(tǒng)。而且制作的電池不易被腐 蝕、防潮，從而提高了太陽能電池的使用壽命。
[0046] 第一氮化娃層3和第Ξ氮化娃層6的厚度均為21-26nm，折射率均為2.79-2.92。第 二氮化娃層4和第四氮化娃層7的厚度均為56-60nm，折射率均為1.9-2.0。
[0047] 在多層膜結(jié)構(gòu)的鍛膜過程中，沉積之前會設(shè)定各層膜的厚度，此厚度是指單獨(dú)沉 積該層膜時(shí)所形成的膜的厚度(理論厚度）。而在連續(xù)進(jìn)行多層鍛膜時(shí)，由于上下層擠壓等 原因，使得各單層膜的厚度相比單獨(dú)沉積時(shí)的厚度有所縮減，導(dǎo)致最終得到的多層膜的實(shí) 際總厚度略低于各層膜的理論厚度的總和，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，通常W等效膜厚來表征最 終形成的多層膜的實(shí)際厚度。
[004引最終得到的表面純化結(jié)構(gòu)中，第一Si化層2、第一氮化娃層3W及第二氮化娃層4的 等效膜厚為75-88皿，總折射率為1.95-2.20;第二Si化層5、第Ξ氮化娃層6 W及第四氮化娃 層7的等效膜厚為75-88nm，總折射率為1.95-2.20。
[0049] 圖2為本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方式的表面純化結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示， 該表面純化結(jié)構(gòu)大部分與圖1所示的表面純化結(jié)構(gòu)相似，區(qū)別之處在于：圖2所示的表面純 化結(jié)構(gòu)在第二氮化娃層4之上還包括第五氮化娃層8,從而在娃片1的上表面形成一層Si化 層與Ξ層氮化娃層堆疊的薄膜結(jié)構(gòu)，能夠得到更優(yōu)異的減反射效果。
[0050] 第一氮化娃層3、第二氮化娃層4 W及第五氮化娃層8構(gòu)成第一氮化娃疊層，其中第 一氮化娃層3的厚度為27-33皿，折射率為2.6-2.8，第二氮化娃層4的厚度為21-29皿，折射 率為2.1-2.5，第五氮化娃層8的厚度為47-56nm，折射率為2.0-2.22。
[0051] 圖2所示的表面純化結(jié)構(gòu)中，第一Si化層2、第一氮化娃層3、第二氮化娃層4W及第 五氮化娃層8的等效膜厚為75-88nm，總折射率為1.95-2.20。
[0052] 圖3為本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方式的表面純化結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示， 該表面純化結(jié)構(gòu)大部分與圖2所示的表面純化結(jié)構(gòu)相似，區(qū)別之處在于：圖3所示的表面純 化結(jié)構(gòu)在第四氮化娃層7之下還包括第六氮化娃層9,從而在娃片1的下表面形成一層Si化 層與Ξ層氮化娃層堆疊的薄膜結(jié)構(gòu)，能夠得到更優(yōu)異的減反射效果。
[0053] 第Ξ氮化娃層6、第四氮化娃層7W及第六氮化娃層9構(gòu)成第二氮化娃疊層，其中第 Ξ氮化娃層6的厚度為27-33皿，折射率為2.6-2.8，第四氮化娃層7的厚度為21-29皿，折射 率為2.1-2.5，第六氮化娃層9的厚度為47-56nm，折射率為2.0-2.2。
[0054] 圖3所示的表面純化結(jié)構(gòu)中，第二Si化層5、第Ξ氮化娃層6、第四氮化娃層7W及第 六氮化娃層9的等效膜厚為75-88nm，總折射率為1.95-2.20。
[0055] 相比于傳統(tǒng)P型晶體娃太陽電池，本實(shí)用新型的表面純化結(jié)構(gòu)能夠解決電池用于 光伏電站后出現(xiàn)的PID隱患；減反射薄膜與晶體娃之間界面應(yīng)力、表面狀態(tài)密度都得到改 善，可W使薄膜與晶體娃粘合性提高、電池具有更高的開路電壓；同時(shí)，背表面不再是不透 光的侶層，而被替代為增透的SixNy-Si〇2薄膜，使太陽電池對周圍的散射光、反射光等光線 進(jìn)行吸收利用，對電池貢獻(xiàn)約20%的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0056] 相比于新型N型晶體娃太陽電池，本實(shí)用新型的表面純化結(jié)構(gòu)工藝技術(shù)和設(shè)備配 備要求較低，改善了僅生長一定厚度氧化娃層時(shí)的高溫(一般在l〇〇〇°C)、長時(shí)間（約1小時(shí)） 帶來的娃基體材料少子壽命降低的問題，同時(shí)成本低廉，不需要增添新設(shè)備，在已有的P型 晶體娃電池生產(chǎn)線上可W完成。
[0057] W下介紹本實(shí)用新型的表面純化結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝及工藝參數(shù)，所設(shè)及的工藝均為 本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，在此對工藝的具體步驟不再寶述。
[0化引同時(shí)在電池的正面和背面形成厚度為2-lOnm，折射率在1.45-1.50的Si化純化層， 然后采用PECV的去在兩層Si化純化層上分別沉積至少兩層的氮化娃薄膜，最終得到本實(shí)用 新型的表面純化結(jié)構(gòu)。
[0059] 其中，生長Si化純化層時(shí)，采用先濕法氧化后再進(jìn)行短時(shí)、中溫?zé)嵫趸?，能夠保證 純化層結(jié)構(gòu)完整致密，不損壞預(yù)先形成的電池 PN結(jié)。
[0060] 熱氧化的時(shí)間為15-45min，溫度為450-750°C。
[0061 ] 濕法氧化工藝即選用具有氧化作用的腐蝕液(如添加 HN03、此〇2、濃出S04、HC1等）， 對晶體娃片進(jìn)行室溫或加熱雙面腐蝕氧化，保持時(shí)間約5-45min。
[0062] 采用本實(shí)用新型的純化結(jié)構(gòu)小批量試制了約4000片高效雙面吸光N型單晶娃太陽 電池，其部分測試數(shù)據(jù)結(jié)果如表1所示：
[0063] 表1具有本實(shí)用新型表面純化結(jié)構(gòu)的太陽電池的性能測試數(shù)據(jù) 「OOM1
[0065] ~表1的數(shù)據(jù)表明，采用本實(shí)用新型的
表面純化結(jié)構(gòu)能夠制作出雙面吸光N型單晶娃~ 太陽電池，且制作出的N型雙面吸光太陽電池各項(xiàng)電性能參數(shù)優(yōu)良，尤其光電轉(zhuǎn)換效率高， 反向漏電流小。
[0066] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意的是，本實(shí)用新型所描述的實(shí)施方式僅僅是示范性的， 可在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)作出各種其他替換、改變和改進(jìn)。因而，本實(shí)用新型不限于上述實(shí) 施方式，而僅由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種雙面吸光N型晶體硅太陽電池的表面鈍化結(jié)構(gòu)，所述雙面吸光N型晶體硅太陽電 池具有一硅片，其特征在于，所述表面鈍化結(jié)構(gòu)包括： 第一 Si02層，覆蓋于所述硅片的上表面； 第一氮化硅疊層，覆蓋于所述第一 Si02層的上表面； 第二Si02層，覆蓋于所述硅片的下表面； 第二氮化硅疊層，覆蓋于所述第二Si02層的下表面， 其中，所述第一氮化硅疊層和所述第二氮化硅疊層各自包含至少兩層厚度與折射率均 不相同的氮化硅層。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面鈍化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一Si02層和所述第二Si02 層的厚度為2-10nm，折射率為1.45-1.50。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面鈍化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一氮化硅疊層包括第一氮 化硅層和第二氮化硅層，所述第一氮化硅層覆蓋于所述第一 Si02層的上表面，所述第二氮 化硅層覆蓋于所述第一氮化硅層的上表面。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的表面鈍化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一氮化硅層的厚度為21-26nm，折射率為2 · 79-2 · 92，所述第二氮化硅層的厚度為56-60nm，折射率為1 · 9-2 · 0 〇5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的表面鈍化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一氮化硅疊層還包括第五 氮化硅層，所述第五氮化硅層覆蓋于所述第二氮化硅層的上表面，所述第一氮化硅層的厚 度為27-33nm，折射率為2 · 6-2 · 8，所述第二氮化硅層的厚度為21-29nm，折射率為2 · 1-2 · 5， 所述第五氮化硅層的厚度為47-56nm，折射率為2.0-2.2。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面鈍化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二氮化硅疊層包括第三氮 化硅層和第四氮化硅層，所述第三氮化硅層覆蓋于所述第二Si0 2層的下表面，所述第四氮 化硅層覆蓋于所述第三氮化硅層的下表面。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的表面鈍化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第三氮化硅層的厚度為21-26nm，折射率為2 · 79-2 · 92，所述第四氮化硅層的厚度為56-60nm，折射率為1 · 9-2 · 0 〇8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的表面鈍化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二氮化硅疊層還包括第六 氮化硅層，所述第六氮化硅層覆蓋于所述第四氮化硅層的下表面，所述第三氮化硅層的厚 度為27-33nm，折射率為2 · 6-2 · 8，所述第四氮化硅層的厚度為21-29nm，折射率為2 · 1-2 · 5， 所述第六氮化硅層的厚度為47-56nm，折射率為2.0-2.2。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面鈍化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一 Si02層和所述第一氮化 硅疊層的等效膜厚為75-88nm，總折射率為1.95-2.20。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面鈍化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二Si02層和所述第二氮化 硅疊層的等效膜厚為75-88nm，總折射率為1.95-2.20。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種雙面吸光N型晶體硅太陽電池的表面鈍化結(jié)構(gòu)，所述雙面吸光N型晶體硅太陽電池具有一硅片，所述表面鈍化結(jié)構(gòu)包括：第一SiO2層，覆蓋于所述硅片的上表面；第一氮化硅疊層，覆蓋于所述第一SiO2層的上表面；第二SiO2層，覆蓋于所述硅片的下表面；第二氮化硅疊層，覆蓋于所述第二SiO2層的下表面，其中，所述第一氮化硅疊層和所述第二氮化硅疊層各自包含至少兩層厚度與折射率均不相同的氮化硅層。本實(shí)用新型的雙面吸光N型晶體硅太陽電池的表面鈍化結(jié)構(gòu)能夠解決電池的PID隱患，提高電池的光吸收能力，同時(shí)使電池表面具有更低的表面狀態(tài)密度，確保了電池具有更高的開路電壓，并且增強(qiáng)了減反射薄膜與硅片之間的附著力。
【IPC分類】H01L31/0216
【公開號】CN205159339
【申請?zhí)枴緾N201521011280
【發(fā)明人】和江變, 鄒凱, 郭凱華, 郭永強(qiáng), 馬承鴻, 李健
【申請人】內(nèi)蒙古日月太陽能科技有限責(zé)任公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月8日