一种减反射膜以及多晶硅太阳电池的制作方法

本发明涉及多晶硅太阳电池
技术领域：
，尤其是涉及一种减反射膜以及多晶硅太阳电池。
背景技术：
：太阳能电池发展的主要趋势是高转换效率和低成本。为了提高电池的转换效率，降低电池表面的光反射，增加光的有效吸收是十分必要的。采用减反射膜以降低电池表面对光的反射损失，即是一种提高转化率和降低成本的方法。目前，晶体硅太阳电池行业普遍采用pevcd(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，等离子体增强化学气相沉积)方式制作出减反射膜，对应的管式pevcd机台普遍所使用的特气为氨气和硅烷，由于机台只能定量控制氨气和硅烷的流量，因此，传统的减反射膜通常为2到3层氮化硅膜层结构，此结构的反射率较高，且在抗pid(potentialinduceddegradation，高压诱导衰减效应)性能上无优势。公开于该
背景技术：
部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体
背景技术：
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种减反射膜以及多晶硅太阳电池，以解决现有减反射膜中存在的反射率较高，抗pid性能差的技术问题。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：第一方面，本发明提供一种减反射膜，其至少包括氮氧化硅膜层和氮化硅渐变膜层，所述氮氧化硅膜层与氮化硅渐变膜层之间形成叠层状的薄膜结构。作为一种进一步的技术方案，该减反射膜包括第一氮氧化硅膜层、第一氮化硅膜层和第一氮化硅渐变膜层；所述第一氮化硅膜层沉积在所述第一氮氧化硅膜层之上，所述第一氮化硅渐变膜层沉积在所述第一氮化硅膜层之上。优选的，所述第一氮氧化硅膜层满足如下参数条件：所述第一氮氧化硅膜层的厚度设置为1～5nm；所述第一氮氧化硅膜层的折射率设置为1.5～1.9；所述第一氮氧化硅膜层采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷、氨气和笑气，所述硅烷、氨气和笑气三者的流量比例设置为1:10:5～1:20:10。优选的，所述第一氮化硅膜层满足如下参数条件：所述第一氮化硅膜层厚度设置为10～30nm；所述第一氮化硅膜层的折射率设置为2.15～2.35；所述第一氮化硅膜层采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷和氨气，所述硅烷与氨气二者的流量比例设置为1:3～1:5。优选的，所述第一氮化硅渐变膜层满足如下参数条件：所述第一氮化硅渐变膜层的厚度设置为50～75nm；所述第一氮化硅渐变膜层的折射率渐变范围1.6～2.10；所述第一氮化硅渐变膜层采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷、氨气和笑气，通过控制特气的流量比参数以形成折射率可渐变控制的所述第一氮化硅渐变膜层，其中，所述硅烷、氨气和笑气三者的流量比例设置为1:10:8～1:20:15，反应时间控制范围50～400s。作为一种进一步的技术方案，该减反射膜包括第二氮化硅膜层、第二氮化硅渐变膜层和第二氮氧化硅膜层；所述第二氮化硅渐变膜层沉积在所述第二氮化硅膜层之上，所述第二氮氧化硅膜层沉积在所述第二氮化硅渐变膜层之上。优选的，所述第二氮化硅膜层满足如下参数条件：所述第二氮化硅膜层的厚度设置为8～30nm；所述第二氮化硅膜层的折射率设置为2.15～2.35；所述第二氮化硅膜层采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷和氨气，所述硅烷与氨气二者的流量比例设置为1:3～1:6。优选的，所述第二氮化硅渐变膜层满足如下参数条件：所述第二氮化硅渐变膜层的厚度控制范围60～75nm；所述第二氮化硅渐变膜层的折射率渐变范围1.8～2.10；所述第二氮化硅渐变膜层采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷、氨气和笑气，通过控制特气的流量比参数以形成折射率可渐变控制的所述第二氮化硅渐变膜层，其中，所述硅烷、氨气和笑气三者的流量比例设置为1:10:8～1:16:12，反应时间控制范围50～200s。优选的，所述第二氮氧化硅膜层满足如下参数条件：所述第二氮氧化硅膜层的厚度设置为2～8nm；所述第二氮氧化硅膜层的折射率设置为1.5～1.8；所述第二氮氧化硅膜层采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷、氨气和笑气，所述硅烷、氨气和笑气三者的流量比例设置为1:8:5～1:12:10。作为一种进一步的技术方案，该减反射膜包括第三氮化硅渐变膜层和第三氮氧化硅膜层；所述第三氮氧化硅膜层沉积在所述第三氮化硅渐变膜层之上。优选的，所述第三氮化硅渐变膜层满足如下参数条件：所述第三氮化硅渐变膜层的厚度设置为70～85nm；所述第三氮化硅渐变膜层的折射率渐变范围1.8～2.35；所述第三氮化硅渐变膜层采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷、氨气和笑气，通过控制特气的流量比参数，以形成折射率可渐变控制的所述第三氮化硅渐变膜层，其中，所述硅烷、氨气和笑气三者的流量比例设置为1:4:5～1:16:20，反应时间控制范围200～600s。优选的，所述第三氮氧化硅膜层满足如下参数条件：所述第三氮氧化硅膜层的厚度设置为2～8nm；所述第三氮氧化硅膜层的折射率设置为1.5～1.8；所述第三氮氧化硅膜层采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷、氨气和笑气，所述硅烷、氨气和笑气三者的流量比例设置为1:12:10～1:20:18。采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明提供一种减反射膜，将氮氧化硅膜层和氮化硅渐变膜层形成叠层状的薄膜结构，该氮化硅渐变膜层的折射率高低渐变，减少了光的反射，从而实现降低反射率的目的；同时，该氮氧化硅膜层具有抗pid的性能。第二方面，本发明提供一种多晶硅太阳电池，其包括所述的减反射膜。采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明提供一种多晶硅太阳电池，该多晶硅太阳电池采用了上述的减反射膜，具有与上述减反射膜相同的效果，即，既能减少光的反射，实现降低反射率的目的，又具有抗pid的性能。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例二提供的减反射膜的结构示意图；图2为本发明实施例三提供的减反射膜的结构示意图；图3为本发明实施例四提供的减反射膜的结构示意图。附图标记：1a-第一氮化硅渐变膜层；2a-第一氮化硅膜层；3a-第一氮氧化硅膜层；1b-第二氮化硅渐变膜层；2b-第二氮化硅膜层；3b-第二氮氧化硅膜层；1c-第三氮化硅渐变膜层；3c-第三氮氧化硅膜层；4-硅基片。具体实施方式下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。实施例一结合图1至图3所示，本实施例一提供一种减反射膜，其至少包括氮氧化硅膜层和氮化硅渐变膜层，该氮氧化硅膜层与氮化硅渐变膜层之间形成叠层状的薄膜结构。可见，该薄膜结构具有降低反射率和抗pid的性能的效果。可以理解的是，该氮氧化硅膜层和氮化硅渐变膜层均可理解为具有一定厚度的层状薄膜结构，通过将这两种层状薄膜结构叠设在一起构成该减反射膜。其中，氮氧化硅膜层具有抗pid的性能，氮化硅渐变膜层具有降低反射率效果。本实施例可采用pecvd进行镀膜，镀膜时可将氮氧化硅膜层与氮化硅渐变膜层按一定排列方式对应沉积在硅基片4上。对于氮氧化硅膜层与氮化硅渐变膜层的排列位置可根据实际需要进行适应性设置，也就是说，该氮氧化硅膜层既可以设置在氮化硅渐变膜层之上，也可以设置在氮化硅渐变膜层之下。综上，该减反射膜将氮氧化硅膜层和氮化硅渐变膜层形成叠层状的薄膜结构，该氮化硅渐变膜层的折射率高低渐变，减少了光的反射，从而降低了反射率；同时，该氮氧化硅膜层具有抗pid的性能。实施例二结合图1所示，本实施例二在实施例一的基础之上，提供了一种进一步的技术方案。该减反射膜包括第一氮氧化硅膜层3a、第一氮化硅膜层2a和第一氮化硅渐变膜层1a；第一氮化硅膜层2a沉积在第一氮氧化硅膜层3a之上，第一氮化硅渐变膜层1a沉积在第一氮化硅膜层2a之上。当然，第一氮氧化硅膜层3a在镀膜时，也会对应沉积在硅基片4之上。本实施例中的减反射膜具有三层膜结构，其中，第一氮氧化硅膜层3a具有抗pid的性能，第一氮化硅渐变膜层1a具有降低反射率效果，第一氮化硅膜层2a直接接触第一氮氧化硅膜层3a，有助于提升抗pid的性能和降低反射率的效果。优选的，第一氮氧化硅膜层3a满足如下参数条件：其中，第一氮氧化硅膜层3a的厚度设置为1～5nm，例如：1nm、2nm、3nm、4nm、5nm等等，在此厚度范围内抗pid的性能能够最佳的效果。其中，第一氮氧化硅膜层3a的折射率设置为1.5～1.9，例如：1.5、1.6、1.7、1.8、1.9等等。其中，第一氮氧化硅膜层3a采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷、氨气和笑气，硅烷、氨气和笑气三者的流量比例设置为1:10:5～1:20:10。其中，硅烷、氨气和笑气三者的流量比例优选是1:15:8。优选的，第一氮化硅膜层2a满足如下参数条件：其中，第一氮化硅膜层2a厚度设置为10～30nm，例如：10nm、15nm、20nm、25nm、30nm等等。其中，第一氮化硅膜层2a的折射率设置为2.15～2.35，例如：2.15、2.20、2.25、2.30、2.35等等。其中，第一氮化硅膜层2a采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷和氨气，硅烷与氨气二者的流量比例设置为1:3～1:5。其中，硅烷与氨气二者的流量比例优选是1:4。优选的，第一氮化硅渐变膜层1a满足如下参数条件：其中，第一氮化硅渐变膜层1a的厚度设置为50～75nm，例如：50nm、60nm、70nm、75nm等等。其中，第一氮化硅渐变膜层1a的折射率渐变范围1.6～2.10，也就是说，本实施例中第一氮化硅渐变膜层1a的折射率在1.6～2.10的数值范围内呈无明显界限的渐变分布。较佳的，本实施例中的折射率渐变最小间隔为0.001，即，第一氮化硅渐变膜层1a的折射率渐变范围为：1.601、1.602、1.603……、2.098、2.099、2.10。当然，本实施例中的折射率渐变间隔也可以控制为其他数值(小于常规工艺中的0.02)，例如：折射率渐变最小间隔为0.002、0.003、0.004、0.005……0.198、0.199等等。其中，第一氮化硅渐变膜层1a采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷、氨气和笑气，通过控制特气的流量比参数以形成折射率可渐变控制的第一氮化硅渐变膜层1a，其中，硅烷、氨气和笑气三者的流量比例设置为1:10:8～1:20:15，其中，硅烷、氨气和笑气三者的流量比例优选是1:15:10。反应时间(斜率时间)控制范围50～400s，该时间优选为200s。本实施例中采用pecvd使得能够斜率控制氨气、硅烷和笑气的能力，即氨气、硅烷和笑气可定时、定量增大或减小，达到折射率可渐变控制的能力，折射率渐变最小间隔为0.001，常规工艺折射率渐变间隔是0.02，例如：第一氮化硅渐变膜层1a可形成一个由下向上折射率依次降低且无明显界限的渐变膜层。本实施例中减反射膜的总体膜厚控制范围61～110nm。优选为85nm。其中，总体折射率控制在2.0～2.15，优选为2.06。该减反射膜将第一氮氧化硅膜层3a、第一氮化硅膜层2a和第一氮化硅渐变膜层1a形成叠层状的薄膜结构，减少了光的反射，从而实现降低反射率的目的；同时还具有抗pid的性能。实施例三结合图2所示，本实施例三在实施例一的基础之上，提供了一种进一步的技术方案。该减反射膜包括第二氮化硅膜层2b、第二氮化硅渐变膜层1b和第二氮氧化硅膜层3b；第二氮化硅渐变膜层1b沉积在第二氮化硅膜层2b之上，第二氮氧化硅膜层3b沉积在第二氮化硅渐变膜层1b之上。当然，第二氮化硅膜层2b在镀膜时，也会对应沉积在硅基片4之上。本实施例中的减反射膜具有三层膜结构，其中，第二氮氧化硅膜层3b具有抗pid的性能，第二氮化硅渐变膜层1b具有降低反射率效果，第二氮化硅膜层2b直接接触硅基片4，有助于提升抗pid的性能和降低反射率的效果。优选的，第二氮化硅膜层2b满足如下参数条件：其中，第二氮化硅膜层2b的厚度设置为8～30nm，例如：8nm、16nm、24nm、30nm等等。其中，第二氮化硅膜层2b的折射率设置为2.15～2.35，例如：2.15、2.20、2.25、2.30、2.35等等。其中，第二氮化硅膜层2b采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷和氨气，硅烷与氨气二者的流量比例设置为1:3～1:6。其中，硅烷与氨气二者的流量比例优选为1:4。优选的，第二氮化硅渐变膜层1b满足如下参数条件：其中，第二氮化硅渐变膜层1b的厚度控制范围60～75nm，例如：60nm、65nm、70nm、75nm等等。其中，第二氮化硅渐变膜层1b的折射率渐变范围1.8～2.10，也就是说，本实施例中第二氮化硅渐变膜层1b的折射率在1.8～2.10的数值范围内呈无明显界限的渐变分布。较佳的，本实施例中的折射率渐变最小间隔为0.001，即，第二氮化硅渐变膜层1b的折射率渐变范围为：1.801、1.802、1.803……、2.098、2.099、2.10。当然，本实施例中的折射率渐变间隔也可以控制为其他数值(小于常规工艺中的0.02)，例如：折射率渐变最小间隔为0.002、0.003、0.004、0.005……0.198、0.199等等。其中，第二氮化硅渐变膜层1b采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷、氨气和笑气，通过控制特气的流量比参数以形成折射率可渐变控制的第二氮化硅渐变膜层1b，其中，硅烷、氨气和笑气三者的流量比例设置为1:10:8～1:16:12，其中，硅烷、氨气和笑气三者的流量比例优选是1:12:10，反应时间(斜率时间)控制范围50～200s，优选是150s。本实施例中采用pecvd使得能够斜率控制氨气、硅烷和笑气的能力，即氨气、硅烷和笑气可定时、定量增大或减小，达到折射率可渐变控制的能力，折射率渐变最小间隔为0.001，常规工艺折射率渐变间隔是0.02，例如：第二氮化硅渐变膜层1b可形成一个由下向上折射率依次降低且无明显界限的渐变膜层。优选的，第二氮氧化硅膜层3b满足如下参数条件：其中，第二氮氧化硅膜层3b的厚度设置为2～8nm，例如：2nm、4nm、6nm、8nm等等。其中，第二氮氧化硅膜层3b的折射率设置为1.5～1.8，例如：1.5、1.6、1.7、1.8等等。其中，第二氮氧化硅膜层3b采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷、氨气和笑气，硅烷、氨气和笑气三者的流量比例设置为1:8:5～1:12:10。其中，硅烷、氨气和笑气三者的流量比例优选是1:10:6。本实施例中减反射膜的总体膜厚控制范围70～113nm。优选为85nm。其中，总体折射率控制在2.0～2.15，优选为2.08。该减反射膜将第二氮化硅膜层2b、第二氮化硅渐变膜层1b、第二氮氧化硅膜层3b形成叠层状的薄膜结构，减少了光的反射，从而实现降低反射率的目的；同时还具有抗pid的性能。实施例四结合图3所示，本实施例四在实施例一的基础之上，提供了一种进一步的技术方案。该减反射膜包括第三氮化硅渐变膜层1c和第三氮氧化硅膜层3c；第三氮氧化硅膜层3c沉积在第三氮化硅渐变膜层1c之上。当然，第三氮化硅渐变膜层1c在镀膜时，也会对应沉积在硅基片4之上。本实施例中的减反射膜具有二层膜结构，其中，第三氮氧化硅膜层3c具有抗pid的性能，第三氮化硅渐变膜层1c具有降低反射率效果。优选的，第三氮化硅渐变膜层1c满足如下参数条件：其中，第三氮化硅渐变膜层1c的厚度设置为70～85nm，例如：70nm、75nm、80nm、85nm等等。其中，第三氮化硅渐变膜层1c的折射率渐变范围1.8～2.35，也就是说，本实施例中第三氮化硅渐变膜层1c的折射率在1.8～2.35的数值范围内呈无明显界限的渐变分布。较佳的，本实施例中的折射率渐变最小间隔为0.001，即，第三氮化硅渐变膜层1c的折射率渐变范围为：1.801、1.802、1.803……、2.348、2.349、2.35。当然，本实施例中的折射率渐变间隔也可以控制为其他数值(小于常规工艺中的0.02)，例如：折射率渐变最小间隔为0.002、0.003、0.004、0.005……0.198、0.199等等。其中，第三氮化硅渐变膜层1c采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷、氨气和笑气，通过控制特气的流量比参数，以形成折射率可渐变控制的第三氮化硅渐变膜层1c，其中，硅烷、氨气和笑气三者的流量比例设置为1:4:5～1:16:20，其中，硅烷、氨气和笑气三者的流量比例优选为1:8:10。反应时间(斜率时间)控制范围200～600s，优选为400s。本实施例中采用pecvd使得能够斜率控制氨气、硅烷和笑气的能力，即氨气、硅烷和笑气可定时、定量增大或减小，达到折射率可渐变控制的能力，折射率渐变最小间隔为0.001，常规工艺折射率渐变间隔是0.02，例如：第三氮化硅渐变膜层1c可形成一个由下向上折射率依次降低且无明显界限的渐变膜层。优选的，第三氮氧化硅膜层3c满足如下参数条件：其中，第三氮氧化硅膜层3c的厚度设置为2～8nm，例如：2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm等等。其中，第三氮氧化硅膜层3c的折射率设置为1.5～1.8，例如：1.5、1.6、1.7、1.8等等。其中，第三氮氧化硅膜层3c采用pecad工艺进行镀膜时所使用的特气包括硅烷、氨气和笑气，硅烷、氨气和笑气三者的流量比例设置为1:12:10～1:20:18，其中，硅烷、氨气和笑气三者的流量比例优选为1:15:12。本实施例中减反射膜的总体膜厚控制范围72～93nm。优选为85nm。其中，总体折射率控制在2.0～2.15，优选为2.07。该减反射膜将第三氮化硅渐变膜层1c、第三氮氧化硅膜层3c形成叠层状的薄膜结构，减少了光的反射，从而实现降低反射率的目的；同时还具有抗pid的性能。实施例五结合图1至图3所示，本实施例五提供一种多晶硅太阳电池，其包括实施例一至实施例四中任一项所述的减反射膜。可以理解的是，本实施例五中的多晶硅太阳电池采用上述各个实施例中的减反射膜制成。对于减反射膜的具体结构已在上面详细描述，此处不再赘述。下表为以实施例二、实施例三、实施例四这三种具体技术方案制成的多晶硅太阳电池的电性能参数。分类effuociscffrsrsh对比组18.83％636.29.05780.281.60233实施例二18.93％636.79.11680.121.73484实施例三18.95％637.19.11080.221.67581实施例四18.93％636.29.12180.121.71328其中，eff为光电转换效率，uoc为开路电压，isc为短路电流，ff为填充因子，rs为串联电阻，rsh为并联电阻。从测试所得的电性能参数可见：实施例二：较之对比组而言，光电转换效率提升0.10％，电性能参数主要体现在uoc提升0.5mv，isc提升59ma。实施例三：较之对比组而言，光电转换效率提升0.12％，电性能参数主要体现在uoc提升0.9mv，isc提升53ma。实施例四：较之对比组而言，光电转换效率提升0.10％，电性能参数主要体现在isc提升64ma。值得说明的是，上述对比组所使用的太阳电池采用传统的减反射膜制成，该传统的减反射膜采用3层氮化硅膜层结构，每层氮化硅膜层结构折射率固定，底层折射率通常选取大于等于2.18的某个值，中间层折射率通常选取大于等于2.05的某个值，最外层折射率为2.0。通过对比，实施例二、实施例三和实施例四所体现出的性能均优于对比组。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12