光伏电池及组件的减反膜综合优化VIP专享

玻璃减反膜正面白玻璃EVA电池绒面及减反膜晶体硅基底及有源层背膜或玻璃EVAAl 背场精品文档---下载后可任意编辑上海君威新能源装备有限公司夏世伟2024-5-2摘要：本文通过理论分析和实验验证，详细分析了太阳能电池和光伏组件的减反膜系统，建立了减反膜系统的综合评价体系，同时提出了减反膜系统的优化设计方法，初步探讨了优化减反膜系统的产业化实现方法。关键词：太阳能电池 光伏组件 减反膜 多层减反膜 镀膜工艺 M-SioNAR前言在地面用太阳能电池及其组件的制备工艺中，减反膜对于太阳能电池的光电转换效率起着非常重要的作用。理论和实践证实，适当的减反膜系统，能够使太阳能电池及其组件的效率提高 3~5%。在当前应用于大规模晶硅电池的生产工艺中，减反效果通过两个工艺技术实现，分别为表面制绒技术和 SiN 减反膜技术。其中，制绒技术利用光线的多次折返原理，提高电池对光辐照的吸收，可以使电池表面的反射率降低约3%；而减反膜技术利用光学衍射原理，使电池的反射率进一步大幅降低约 15%，这对太阳能电池转换效率的提高起着至关重要的作用。尽管目前的 PECVD SiN 薄膜工艺已经以成熟工艺的姿态，大规模应用于生产工艺中，减反膜的优化设计尚有可观的潜力可以挖掘。1.晶硅电池及其组件结构简述1.1 晶硅电池组件的基本结构基于晶体硅电池（包括单晶硅电池和多晶硅电池）的光伏组件由背面玻璃或背膜、背面 EVA、电池片、正面 EVA、正面玻璃组成，如图 1 所示。图 1 晶体硅电池组件的基本结构其中，背面玻璃或背膜及 EVA 仅作保护之用，正面 EVA 兼具减反作用，正面玻璃镀上减反膜以后，可以进一步降低组件的反射率。而电池片中，绒面和减反膜对反射率的降低起到关键的作用。1.2 电池片减反膜的常规制备工艺常规晶体硅电池片制造工艺中，均采纳 SiN 薄膜作为减反膜。鉴于 SiN 薄膜具有优越的光学特性和电学特性，与 Si 衬底的折射率相匹配，同时与 Si 器件的制造工艺兼容，易于实现大规模的产业化制备，已经成为晶体硅太阳能电池制造工艺的不二选择。Si 材料的折射率为 3.，SiN 薄膜的折射率为 1.95~2.2，二者具有很好的匹配性。控制合理的折射率和薄膜厚度，可以使反射率降低约 15%。现有成熟工艺中，一般选用折射率为 2.0，厚度为 85nm。目前，均使用 PECVD 工艺方法制备 SiN 薄膜。该工艺方法利用 SiH4 和 NH3 气体在真空环境下，经射频电磁场激发的等离子体氛围中进行化学气相反应，生成...