專利名稱：一種晶體硅太陽能電池三層減反射膜及其制備方法
技術領域：
本發明涉及太陽能電池的生產加工技術領域，更具體地說，是一種晶體硅太陽能電池三層減反射膜及其制備方法。
背景技術：
隨著全球人口的增長和經濟的快速發展，能源緊張和環境污染問題日益突出。現有的石化能源是不可再生資源，在可以預見 的將來會面臨開采枯竭問題，而太陽能是取之不盡、用之不竭的清潔能源。因此，研究利用可再生資源特別是太陽能對解決能源危機和環境保護，對人類社會的可持續發展具有重要意義。目前，幾乎90%以上的商品太陽能電池是晶體硅太陽電池，商業化的電池組件效率是15 17%。但其較高的生產成本和較低的光電轉化率仍然使得太陽能電池的應用受到限制。減反射膜就是一種有效的低成本提高光利用率的方法，常見的用二氧化鈦、氮化硅、氟化鎂、二氧化硅等在太陽能電池表面鍍減反射膜，單層膜已不能滿足實際的需要。
發明內容
本發明的目的在于提供一種晶體硅太陽能電池三層減反射膜及其制備方法。本發明的目的可以通過以下技術方案實現
一種晶體硅太陽能電池三層減反射膜，其特征在于其是由三層膜構成，第一層為太陽能電池晶體硅表面的二氧化硅薄膜，厚度為15-25nm，折射率為1. 46-1. 47 ;第二層膜為二氧化鈦薄膜，厚度為40-60nm，折射率為2. 08-2. 36，第三層薄膜為氮化硅薄膜，厚度為20-70nm，折射率為 2. 1-2. 5。
一種晶體硅太陽能電池三層減反射膜的制備方法，是對經過清洗制絨，擴散制備PN結，刻蝕去除晶體硅四周的PN結，清洗去除磷硅玻璃的處理步驟后的晶體硅鍍減反射膜，其特征在于它包括以下步驟
(1)在擴散爐內用熱氧化方法在晶體硅表面生長一層二氧化硅薄膜；
(2)采用溶膠凝膠法在步驟(I)的二氧化硅薄膜表面形成二氧化鈦薄膜；
(3)利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(2)的二氧化鈦薄膜上沉積一層氮化硅薄膜；
(4)在上述氮化硅薄膜上印刷正反面電極、背場后進行燒結操作。所述的步驟(I)的工藝條件為通入氮氣流量為5-35L/min，氧氣流量為10-40 L/min，溫度為 600-700°C，反應時間 10_40min。所述的步驟⑵包括如下步驟
(1)將四氯化鈦、無水乙醇混合，攪拌形成透明溶液，再滴加蒸餾水并攪拌均勻；
(2)將二氧化鈦粒子加入上述溶膠中，超聲分散處理40-50min，形成二氧化鈦粒子分散的涂覆漿體；
(3)將上述二氧化鈦涂覆漿體采用絲網印刷方法在二氧化硅薄膜表面印刷二氧化鈦薄膜。所述的步驟(3)的工藝條件為溫度為480°C，氨氣流量為2. 7-3. lL/min,硅烷流量為11-14 L/min，射頻功率4300瓦，持續時間lmin。所述的步驟(3)的工藝條件為氨氣流量為3L/min，硅烷流量為12L/min。本發明的有益效果本發明得到了三層減反射膜，該減反射膜可以降低電池表面對光的反射，提高晶體硅太陽能電池的光電轉換效率；本發明采用的溶膠凝膠法是一種廣泛應用于薄膜沉積的方法，其具有設備簡單，對樣品尺寸沒有要求，無需特殊的真空或者高
壓環境，且制備得到的薄膜均勻性好。
圖1為本發明結構示意圖。圖中1、硅片，2、二氧化硅，3、二氧化鈦，4、氮化硅。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。如圖1所示。實施例1
一種晶體硅太陽能電池三層減反射膜的制備方法，是對經過清洗制絨，擴散制備PN結，刻蝕去除晶體硅四周的PN結，清洗去除磷硅玻璃的處理步驟后的晶體硅鍍減反射膜，其特征在于它包括以下步驟1、在擴散爐內用熱氧化方法在晶體硅表面生長一層二氧化硅薄膜，其中通入氮氣流量為10L/min，氧氣流量為20 L/min，溫度為600°C，反應時間20min，得到厚度為16nm，折射率為1. 46的二氧化硅薄膜。2、采用溶膠凝膠法在步驟(I)的二氧化硅薄膜表面形成厚度為40nm，折射率為
2.08的二氧化鈦薄膜，其包括以下步驟A、將四氯化鈦、無水乙醇混合，攪拌形成透明溶液，再滴加蒸餾水并攪拌均勻；B、將二氧化鈦粒子加入上述溶膠中，超聲分散處理50min，形成二氧化鈦粒子分散的涂覆漿體；C、將上述二氧化鈦涂覆漿體采用絲網印刷方法在二氧化硅薄膜表面印刷二氧化鈦薄膜。3、利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(2)的二氧化鈦薄膜上沉積一層厚度為30nm，折射率為2.1的氮化硅薄膜，其中溫度為480°C，通入氨氣流量為3L/min，硅烷流量為12L/min，射頻功率4300瓦，持續時間Imin ；
4、在上述氮化硅薄膜上印刷正反面電極、背場后進行燒結操作。實施例2
一種晶體硅太陽能電池三層減反射膜的制備方法，是對經過清洗制絨，擴散制備PN結，刻蝕去除晶體硅四周的PN結，清洗去除磷硅玻璃的處理步驟后的晶體硅鍍減反射膜，其特征在于它包括以下步驟1、在擴散爐內用熱氧化方法在晶體硅表面生長一層二氧化硅薄膜，其中通入氮氣流量為35L/min，氧氣流量為30 L/min，溫度為700°C，反應時間20min，得到厚度為20nm，折射率為1. 47的二氧化硅薄膜。2、采用溶膠凝膠法在步驟(I)的二氧化硅薄膜表面形成厚度為50nm，折射率為
2.28的二氧化鈦薄膜，其包括以下步驟A、將四氯化鈦、無水乙醇混合，攪拌形成透明溶液，再滴加蒸餾水并攪拌均勻；B、將二氧化鈦粒子加入上述溶膠中，超聲分散處理50min，形成二氧化鈦粒子分散的涂覆漿體；C、將上述二氧化鈦涂覆漿體采用絲網印刷方法在二氧化硅薄膜表面印刷二氧化鈦薄膜。·3、利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(2)的二氧化鈦薄膜上沉積一層厚度為60nm，折射率為2. 4的氮化硅薄膜，其中溫度為480°C，通入氨氣流量為2. 7L/min,硅烷流量為14 L/min，射頻功率4300瓦，持續時間Imin ；
4、在上述氮化硅薄膜上印刷正反面電極、背場后進行燒結操作。
權利要求
1.一種晶體硅太陽能電池三層減反射膜，其特征在于其是由三層膜構成，第一層為太陽能電池晶體硅表面的二氧化硅薄膜，厚度為15-25nm，折射率為1. 46-1. 47 ;第二層膜為二氧化鈦薄膜，厚度為40-60nm，折射率為2. 08-2. 36，第三層薄膜為氮化硅薄膜，厚度為20-70nm，折射率為 2. 1-2. 5。
2.一種晶體硅太陽能電池三層減反射膜的制備方法，是對經過清洗制絨，擴散制備PN結，刻蝕去除晶體硅四周的PN結，清洗去除磷硅玻璃的處理步驟后的晶體硅鍍減反射膜，其特征在于它包括以下步驟(1)在擴散爐內用熱氧化方法在晶體硅表面生長一層二氧化硅薄膜；(2)采用溶膠凝膠法在步驟(I)的二氧化硅薄膜表面形成二氧化鈦薄膜；(3)利用等離子體增強化學氣相沉積方法在步驟(2)的二氧化鈦薄膜上沉積一層氮化硅薄膜；(4)在上述氮化硅薄膜上印刷正反面電極、背場后進行燒結操作。
3.根據權利要求2所述的晶體硅太陽能電池三層減反射膜的制備方法，其特征在于所述的步驟(I)的工藝條件為通入氮氣流量為5-35L/min，氧氣流量為10-40 L/min，溫度為600-700°C，反應時間 10-40min。
4.根據權利要求2所述的晶體硅太陽能電池三層減反射膜的制備方法，其特征在于所述的步驟(2)包括如下步驟(1)將四氯化鈦、無水乙醇混合，攪拌形成透明溶液，再滴加蒸餾水并攪拌均勻；(2)將二氧化鈦粒子加入上述溶膠中，超聲分散處理40-50min，形成二氧化鈦粒子分散的涂覆漿體；(3)將上述二氧化鈦涂覆漿體采用絲網印刷方法在二氧化硅薄膜表面印刷二氧化鈦薄膜。
5.根據權利要求2所述的晶體硅太陽能電池三層減反射膜的制備方法，其特征在于所述的步驟(3)的工藝條件為溫度為480°C，氨氣流量為2. 7-3. lL/min，硅烷流量為11-14L/min,射頻功率4300瓦,持續時間Imin。
6.根據權利要求5所述的晶體硅太陽能電池三層減反射膜的制備方法，其特征在于所述的步驟(3)的工藝條件為氨氣流量為3L/min，硅烷流量為12L/min。
全文摘要
本發明公開一種晶體硅太陽能電池三層減反射膜，是由三層膜構成，第一層為太陽能電池晶體硅表面的二氧化硅薄膜，厚度為15-25nm，折射率為1.46-1.47；第二層膜為二氧化鈦薄膜，厚度為40-60nm，折射率為2.08-2.36，第三層薄膜為氮化硅薄膜，厚度為20-70nm，折射率為2.1-2.5。本發明三層減反射膜可以降低電池表面對光的反射，提高晶體硅太陽能電池的光電轉換效率。
文檔編號H01L31/0216GK103000706SQ20121040170
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月22日 優先權日2012年10月22日
發明者張晨, 張森林 申請人:江蘇晨電太陽能光電科技有限公司