一种光伏电池膜色均匀性改善的方法与流程

本发明涉及光伏电池镀膜，具体为一种光伏电池膜色均匀性改善的方法。

背景技术：

1、在光伏电池的生产过程中，需要通过等离子增强化学气相沉积的方式，在基底表面沉积减反射膜层，以达到减少减少光伏电池表面光反射，增加光吸收目的。同时表面沉积的减反射膜层具有场钝化和体钝化作用，减少少子复合中心，有效提升少子寿命，以达到更高的转换效率。且所沉积膜层具有致密性好、热稳定性好、耐酸碱等特点，可对基底电池片起到保护作用，提升光伏电池片的抗pid效果。所沉积的膜层均匀性好坏直接影响光伏电池片性能。

2、目前pecvd普遍采用管式直接沉积法，该方法是将石墨舟水平放置在石英管内，管外壁均匀缠绕有加热丝，升温时通过管外的几组加热丝对管内石墨舟加热。因炉管为圆柱体结构，加热时为从四周往中心受热。而石墨舟可看成长方体结构，舟内的不同区域离管壁的距离不一致，离管壁近的升温快，离管壁远的升温慢，这就造成舟内硅晶片受热不均匀，会导致沉积在硅晶片表面减反膜层各区域的厚度略有不同，镀膜均匀性较为一般；而且，只使用的氮化硅膜层作为减反射膜层，减反效果也较为有限；从而最终影响光伏电池片的光电转换效率。

技术实现思路

1、对现有技术的不足，本发明提供了一种光伏电池膜色均匀性改善的方法，采用高折射率氮化硅膜层/碳化硅膜层/低折射率氮化硅膜层叠加制成减反膜，并设置辅热丝，改善了镀膜的均匀性，提高了电池片的光电转换效率。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏电池膜色均匀性改善的方法，包括以下步骤：

3、s1、选取硅晶片，对其进行制绒处理；

4、s2、将制绒后的硅晶片通过石墨舟放入管式pecvd设备的炉管内，以硅烷和氨气的混合气体作为气源，在炉管正常升温过程中，同时打开上辅热丝和下辅热丝共同加热沉积，在硅晶片的受光面镀高折射率氮化硅膜层；

5、s3、采用管式pecvd设备，以甲烷、硅烷和氢气的混合气体作为气源，在硅晶片的高折射率氮化硅膜层表面镀碳化硅膜层；

6、s4、采用管式pecvd设备，以硅烷和氨气的混合气体作为气源，在硅晶片的碳化硅膜层表面镀低折射率氮化硅膜层。

7、优选的，步骤s2中，硅烷和氨气的体积比为1:(8-15)，加热沉积温度为400-450℃。

8、优选的，高折射率氮化硅膜层的厚度为15-20nm，折射率为2.25-2.35。

9、优选的，步骤s3中，甲烷、硅烷和氢气的体积比为4:1:(1-2)，加热沉积温度为400-450℃。

10、优选的，碳化硅膜层的厚度为50-60nm，折射率为2.15-2.20。

11、优选的，步骤s4中，硅烷和氨气的体积比为1:(30-40)，加热沉积温度为400-450℃。

12、优选的，低折射率氮化硅膜层的厚度为10-15nm，折射率为1.80-2.00。

13、优选的，步骤s2-s4中，石墨舟顶部离炉管顶壁的距离大于其底部离炉管底壁的距离，即h1＞h2；在炉管顶部位置至少安装两组上辅热丝。

14、优选的，上辅热丝和下辅热丝通过石英套管安装在炉管管壁上。

15、本发明提供了一种光伏电池膜色均匀性改善的方法，与现有技术相比具备以下有益效果：

16、本发明在炉管中增设了上辅热丝和下辅热丝，改善离管壁较远的石墨舟中间区域与其边缘区域的温度差异，使得石墨舟内硅晶片的各区域可以同步加热，提高了镀膜的均匀性，对改善电池效率有积极作用。

17、本发明采用高折射率氮化硅膜层/碳化硅膜层/低折射率氮化硅膜层叠加制成减反膜层，三层减反膜的折射率均所有不同，能使入射光在内部多次反射和干涉，更大程度的增加了入射光的吸收，达到更好的减反射效果，从而提高了电池片的光电转换效率；

18、其中，与硅晶片受光面直接接触的是高折射率氮化硅膜层，含硅量较高能够很好地钝化硅晶片表面及体内的缺陷；中间采用碳化硅膜层，用于电池片上，不吸收波长为500-600nm之间的可利用光，而是吸收400nm以下的不可利用光；最外层采用低折射率氮化硅，可以减少光的反射，总体上对电池片的质量起到积极的改善作用。

技术特征：

1.一种光伏电池膜色均匀性改善的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的光伏电池膜色均匀性改善的方法，其特征在于，步骤s2中，硅烷和氨气的体积比为1:(8-15)，加热沉积温度为400-450℃。

3.根据权利要求2所述的光伏电池膜色均匀性改善的方法，其特征在于，高折射率氮化硅膜层的厚度为15-20nm，折射率为2.25-2.35。

4.根据权利要求1所述的光伏电池膜色均匀性改善的方法，其特征在于，步骤s3中，甲烷、硅烷和氢气的体积比为4:1:(1-2)，加热沉积温度为400-450℃。

5.根据权利要求4所述的光伏电池膜色均匀性改善的方法，其特征在于，碳化硅膜层的厚度为50-60nm，折射率为2.15-2.20。

6.根据权利要求1所述的光伏电池膜色均匀性改善的方法，其特征在于，步骤s4中，硅烷和氨气的体积比为1:(30-40)，加热沉积温度为400-450℃。

7.根据权利要求6所述的光伏电池膜色均匀性改善的方法，其特征在于，低折射率氮化硅膜层的厚度为10-15nm，折射率为1.80-2.00。

8.根据权利要求1所述的光伏电池膜色均匀性改善的方法，其特征在于，步骤s2-s4中，石墨舟顶部离炉管顶壁的距离大于其底部离炉管底壁的距离，即h1＞h2；在炉管顶部位置至少安装两组上辅热丝。

9.根据权利要求8所述的光伏电池膜色均匀性改善的方法，其特征在于，上辅热丝和下辅热丝通过石英套管安装在炉管管壁上。

技术总结本发明涉及光伏电池镀膜技术领域，具体为一种光伏电池膜色均匀性改善的方法，包括：选取硅晶片，对其进行制绒处理；将制绒后的硅晶片通过石墨舟放入管式PECVD设备的炉管内，以硅烷和氨气的混合气体作为气源，在炉管正常升温过程中，同时打开上辅热丝和下辅热丝共同加热沉积，在硅晶片的受光面镀高折射率氮化硅膜层；在硅晶片的高折射率氮化硅膜层表面镀碳化硅膜层；在硅晶片的碳化硅膜层表面镀低折射率氮化硅膜层。本发明提高了镀膜的均匀性，对改善电池效率有积极作用；采用高折射率氮化硅膜层/碳化硅膜层/低折射率氮化硅膜层叠加制成减反膜层，达到更好的减反射效果，从而提高了电池片的光电转换效率。技术研发人员：刘小钢,晏鹏辉,汪永,余剑,范等燕受保护的技术使用者：上饶捷泰新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12