SiNxHAl复合膜层在背点接触太阳电池中的应用.pdf

第32卷第4期 太阳能学报 V01．32，No．4 2011年4月 ACTAENERGIAESOI。ARISSINICA Apt．，2011 SiNz：H／AI复合膜层在背点接触太阳电池中的应用 陈达明，梁宗存，沈 辉，杨灼坚，梁学勤，邹禧武 (中山大学太阳能系统研究所，广州510006) 摘要：尝试将SiN，：H，AJ复合膜层应用到晶体硅太阳电池的背部结构上。首先利用PECVD在硅片背面沉积一 结构的硅片的光学内背反射性能，测得其内背反射率达88．9％。并从理论上设计出基于SiN，：H，m复合膜层的背 点接触太阳电池最优结构，并从实验上制备出这种背点接触太阳电池，初期效率达12．36％。最后，提出了背点接 触太阳电池工艺的改进方案。 关键词：SiN，：}Ⅳ^j复合膜层；丝网印刷；内背反射率；背点接触太阳电池 中图分类号：TKSl4 文献标识码：A 0引言 1原理和方法 目前，晶体硅太阳电池普遍采用铝背场的背部 1．1 SiNx：H／AI复合膜层的制备和测试 结构，其复合速率在500～5000cm／s之间，长波段的 采用普通工艺对5寸硅片进行清洗，双面制绒， 背反射率在65％一82％之间_I’2]。随着硅片厚度的 然后用板式PECVD在硅片前后表面均镀上SiN。：H 减小，背表面的复合速率和长波反射率对太阳电池 薄膜，厚度为75nm。然后在硅片背表面丝网印刷一 转换效率的影响将越来越突出，因此，需要寻求更好 层铝，采用两种不同厂家生产的灿浆(分别标记为 的背表面钝化方式以及设计出较好的背反射器。 #1和#2号铝浆)印刷，灿层厚度为16tma。最后通 高效太阳电池通常采用Si02薄膜钝化背表面过链式烧结炉烧结。采用HitachiU--4100紫外可见 分光光度计测量反射性能，测量时光线由硅片前表 (如PERC、PERL电池=31)，或者采用a-Si：H薄膜(如 HIT太阳电池)一】。近年来，有关介质层钝化背表面面入射。 为了对比，在相同条件下，利用#1号铝浆制备 的工作有大量报道^5’6]，单层或多层介质膜应用于 太阳电池背表面钝化的研究工作倍受关注。另一方 普通铝背场结构，即对硅片双面制绒，前表面镀一层 SiN，：H减反射膜，背面印刷铝层并烧结形成铝背 面，太阳电池背部的光学性能也是研究的重点。研 场。 究表明，介质层／金属复合膜层结构被认为是一种可 1．2具有SiNx：H／A!背部结构的背点接触太阳电 以较好兼顾背钝化和背反射性能的形式。Ristow 池的制备 等【21制备的Ag／dielectric结构背反射能力高达95％， 背点接触太阳电池如图l所示。采用P型单晶 德国FratmhoferISE在10cm×10cm面积上采用灿／ PECVD SiN；：H并以激光烧结背电极技术制备出电 表面与普通单晶硅太阳电池相似，背面采用SiN：：H 池转换效率达到17．1％[7]。 钝化，并用圆形的舭点阵烧穿SiN。：H薄膜，形成与 为适应工业化大批量生产的需要，本文在丝网 硅基体的欧姆接触，最后丝网印刷铝层，形成SiN：：I-I／AI 印刷技术的基础上，采用SiN。：H／m复合膜层作