双层氮化硅减反膜晶体硅太阳能电池的研究

摘要

减反射膜在太阳能电池上的应用已极为广泛,主要起两方面的作用,一是为了减少光的反射,二是增加钝化作用,但是往往这两方面都是矛盾的,双层膜恰好能够综合这两面的因素。
　　 为了整合氮化硅薄膜各方面的优势,达到优势最大化的目的,我们提出了一种新方法,即双层氮化硅减反射膜,即在硅片表面先镀一层高折射率厚度较薄的氮化硅膜,增加其钝化效果,然后在镀一层低折射率厚度稍后的氮化硅膜增强光学匹配性以减少光的反射。本文先通过PC1D软件模拟最佳的氮化硅膜结构,即底层氮化硅膜的折射率n=2.15,厚度d=30nm,上层折射率n=1.9,厚度d=55nm,然后通过产线管式PECVD设备试验得出实现双层硅结构的工艺,最后分别采用单层膜工艺和双层膜工艺进行大批量生产,测量其电性能参数进行统计比较,最后发现双层膜的性能与模拟的基本一致,反射率较单层膜在短波段有明显降低,测量的外量子效率在短波段比单层膜要高,与反射率曲线完全符合,并且通过大批量测试分选统计得出的数据显示,双层氮化硅膜太阳能电池的要比单层膜的效率要高出0.2个百分点,开路电压要高出2mv,短路电流比单层膜高出0.039A,其他电性能参数均优于单层氮化硅膜太阳能电池。