氮化硅膜折射率对多晶硅太阳能电池抗PID性能影响-张红妹-英利能源.pdf

油 气 、 地 矿 、 电 力 设 备 管 理 与 技 术 China Science 当氮化硅膜的折射率 达大于2.2时，不同PECVD工艺的太阳电池都具有良好的 抗PID性能 [1] 。但是，当折射率不同时，太阳电池的转换效率 差别很大。自从组件使用抗PID的EVA后，组件的抗PID性 能得到了明显的改善。因此，需要对太阳电池氮化硅膜的 折射率进行研究，确定既能满足组件抗PID性能，又能实现 太阳电池最佳转换效率的折射率。 2 实验 电池片的制备是在产业化的多晶硅电池生产线上进 行，用普通156mm156mm的自产P型多晶硅片。选取晶向 一致的多晶硅片进行分组，经清洗制绒、扩散、刻蚀、和臭 氧氧化后，在PECVD镀膜工序采用板式PECVD设备进行镀 膜，镀膜通过不同的工艺，得到不同的折射率2.02，2.06， 2.10，2.14，2.18。随后正常的丝网印刷和烧结，并在STC条 件即AM1.5光谱辐照为1000W/m 2 ，温度25℃下进行I-V 测试。 每组选取效率接近的电池，用相同的封材料和工艺将 各组实验电池封装成市面上最常见的610片PV组件。组 件按钢化玻璃EVA电池EVA背板叠层、层压并安装 接线盒和铝合金边框，其中，EVA使用抗PID EVA。封装好 后，对实验组件进行EL和I-V测试STC条件下。将实验组 件放在DampHeat实验条件85℃考虑钝 化效果及太阳电池效率测试，最佳的折射率为2.08。而当 氮化硅膜的折射率达大于2.2时，不同PECVD工艺的太阳 电池才会都具有良好的抗PID性能。 本实验采用行业内统一使用的标准，测试臭氧氧化后 硅片的亲水性，亲水性合格后，调整PECVD设备硅烷、氨气 流量及比例，得到不同的折射率，通过调整带速，保证膜厚 相同。 电池完成后，使用抗PID EVA进行组件封装，并进行 组件的抗PID测试。96小时测试结果如下，五组的功率衰减 比数据分别为0.88，0.83，0.92，0.92，0.70，全部满 足在DampHeat条件上96小时，衰减比小于5的要求，且衰 减比数据没有明显差异。该试验数据表明，在增加臭氧氧 化工艺环节，且硅片亲水性合格，组件使用抗PIDEVA的条 件下，氮化硅折射率从2.02到2.18范围，对组件的抗PID没 有不同的影响。 4 结语 从以上试验过程和各项测试参数能够得知，2.10的折 射率能够实现最优的太阳电池转换效率。而在在增加臭氧 氧化工艺环节，且硅片亲水性合格，并组件使用抗PID EVA 的条件下，氮化硅折射率从2.02到2.18范围，对组件的抗 PID没有不同的影响，而在2.10折射率时，太阳电池的转换 效率最高。因此可以得出结论，在增加臭氧环节和组件使 用抗PID EVA的条件下，氮化硅膜2.10的折射率，能同时 满足太阳电池转换效率最高和组件抗PID的要求。 参考文献 [1]RUTSCHMANNI.Powerlosses below the surface[J].Photon Inter-national,201211130-137. [2]HOFFMANN S, KOEHL M. Effect of humidity and tempera- ture on the potential-induceddegradation[J].ProgPhotovolt ResAppl,2014,222173-179. [3]BAUER J,NAUMANN V,GROBER S,etal.On the mechanism of potential-induced degradation incrystalline silicon solarcells[J].Phys Status SolidiRRL,2012,68331-333. 氮化硅膜折射率对 多晶硅太阳能电池抗 P I D 性能影响 张红妹 英利能源中国有限公司,河北保定 071051 摘 要本文研究了在组件使用抗PID的EVA的条件下,不同的氮化硅膜折射率对组件抗PID性能的影响。实验结果表明,在电池增 加了臭氧氧化,在组件使用抗PID的EVA条件下,2.02-2.18范围内的折射率对组件抗PID性能的影响没有明显区别,2.10的折射率生产的太 阳电池转换效率最高。 关键词PID；折射率；太阳电池转换效率 中图分类号 TM914 文献标识码 A 文章编号 1671-2064201704-0131-01