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CN108735824A - 一种增光膜晶体硅太阳能电池板及其制造方法 - Google Patents

一种增光膜晶体硅太阳能电池板及其制造方法 Download PDF

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林金锡
王国祥
林金汉
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Abstract

本发明公开了一种增光膜晶体硅太阳能电池板及其制造方法，属于晶体硅太阳能电池技术领域，包括晶体硅电池基体(1)，晶体硅电池基体(1)上设有减反射膜堆(2)，减反射膜堆(2)上设有增光膜(3)，解决了现行的晶体硅太阳能电池片在多个波段附近增光效果差的技术问题，本发明能达到更好的减反射效果，降低了晶硅太阳能电池短波部分的反射率，提高太阳能电池的短路电流。

Description

一种增光膜晶体硅太阳能电池板及其制造方法
技术领域
本发明属于晶体硅太阳能电池技术领域。
背景技术
现行晶体硅太阳能电池片上面减反射膜为SiNx,采用PECVD镀膜的技术,PECVD镀膜技术有镀膜成本高,折射调整不容易等问题。现行SiNx的折射率在2.0～2.2之间,厚度在60～100nm。但是目前晶体硅太阳能电池组件的封装材料折射率在1.46～1.52之间，使用单层或渐变的SiNx折射率在2.0～2.2之间只能对小范围的波长起到良好的减反射效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种增光膜晶体硅太阳能电池板及其制造方法，解决了现行的晶体硅太阳能电池片在多个波段附近增光效果差的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种增光膜晶体硅太阳能电池板，包括晶体硅电池基体，晶体硅电池基体上设有减反射膜堆，减反射膜堆上设有增光膜。
所述减反射膜堆的材料为SiNx或SiOx，所述减反射膜堆的厚度为70～120nm，所述减反射膜堆的折射率为1.8～2.3。
所述增光膜的材料为AlOx或SiOx。
所述增光膜的折射率为1.2～1.4，厚度为20～80nm。
所述增光膜的折射率为1.6～1.8，厚度为60～140nm。
晶体硅电池基体上设有细柵线和主柵线，所述增光膜设在所述减反射膜堆和所述细柵线上。
晶体硅电池基体为单晶硅和多晶硅。
一种增光膜晶体硅太阳能电池板的制造方法，包括如下步骤：
步骤1：将增光膜材料以喷涂、刷涂或滚涂的方法均匀地涂覆在晶体硅电池基体上；
步骤2：涂覆增光膜材料的晶体硅电池基体放入高温箱进行固化，固化温度为90～200度,固化时间为0.1～10分钟，所述高温箱以热风方式或红外方式进行固化；
步骤3：对高温固化完成后的晶体硅电池基体进行排串和层叠的加工。
在执行步骤1之前，首先使用遮挡材料对晶体硅电池基体上的主栅线进行遮挡，所述遮挡材料为PET胶带,铝箔或金属胶带；
在执行步骤2之后，对晶体硅电池基体进行串焊加工。
在执行步骤1之前首先对晶体硅电池基体进行串焊加工。
本发明所述的一种增光膜晶体硅太阳能电池板及其制造方法，解决了现行的晶体硅太阳能电池片在多个波段附近增光效果差的技术问题，本发明能达到更好的减反射效果，降低了晶硅太阳能电池短波部分的反射率，提高太阳能电池的短路电流。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的样品G1和样品G2的反射率曲线图；
图3是本发明的样品G1和样品G2的EQE外量子效率对比曲线图；
图4是本发明的样品G3和样品G4的反射率曲线图；
图5是本发明的样品G3和样品G4的EQE外量子效率对比曲线图；
具体实施方式
实施例1：
如图1所示的一种增光膜晶体硅太阳能电池板，包括晶体硅电池基体1，晶体硅电池基体1上设有减反射膜堆2，减反射膜堆2上设有增光膜3。
所述减反射膜堆2的材料为SiNx或SiOx，所述减反射膜堆2的厚度为70～120nm，所述减反射膜堆2的折射率为1.8～2.3。
所述增光膜3的材料为AlOx或SiOx。
所述增光膜3的折射率为1.2～1.4，厚度为20～80nm。
所述增光膜3的折射率为1.6～1.8，厚度为60～140nm。
晶体硅电池基体1上设有细柵线和主柵线，所述增光膜3设在所述减反射膜堆2和所述细柵线上。
晶体硅电池基体1为单晶硅和多晶硅。
实施例2：
一种增光膜晶体硅太阳能电池板的制造方法是实施例1所述的一种增光膜晶体硅太阳能电池板的制作方法，包括如下步骤：
步骤1：将增光膜材料以喷涂、刷涂或滚涂的方法均匀地涂覆在晶体硅电池基体1上；
步骤2：涂覆增光膜材料的晶体硅电池基体1放入高温箱进行固化，固化温度为90～200度,固化时间为0.1～10分钟，所述高温箱以热风方式或红外方式进行固化；
步骤3：对高温固化完成后的晶体硅电池基体1进行排串和层叠的加工。
在执行步骤1之前，首先使用遮挡材料对晶体硅电池基体1上的主栅线进行遮挡，所述遮挡材料为PET胶带,铝箔或金属胶带；
在执行步骤2之后，对晶体硅电池基体1进行串焊加工。
在执行步骤1之前首先对晶体硅电池基体1进行串焊加工。
本发明是在已有晶体硅电池基体表面增加一层纳米级别的增光膜来提高晶体硅电池的效率，以下是通过本发明所制作的增光膜晶体硅太阳能电池板与传统的晶体硅太阳能电池板的对比的两组实验，实验中通过反射率测试仪、量子效率测试仪分别对两种太阳能电池板的实验片在300-1200nm波段之间进行反射率测试，并在300-1100nm波段之间进行量子效率测试，
实验中采用的晶体硅电池基体是经过相同的工艺处理、同档位156×156传统的多晶成品电池片，其厚度为200um的P型硅。
第一组实验：
实验步骤1：取两组太阳能电池板样品，分别是传统的晶体硅太阳能电池板和通过本发明所制作的增光膜晶体硅太阳能电池板，实验中本发明利用增光膜材料的搭配比例及高温烧结的方式来调整增光膜的膜层厚度和折射率，最终使膜层厚度为d＝104.39nm，折射率为n＝1.73；
实验步骤2：所用的上下层胶膜为POE胶膜或其他PO胶膜；
实验步骤3：分别对两组太阳能电池板样品进行封装，封装方式为：上层玻璃选用2mm厚的超白压花镀膜玻璃，然后铺设上层封装胶膜，然后铺设电池，然后铺设下层封装胶膜，然后铺设下层玻璃，下层玻璃为2mm厚的普通月牙浮法钢化玻璃，在玻璃边缘用高温胶带固定；
实验步骤4：分别对封装后的两组太阳能电池板样品使用带有顶针的上下加热方式的层压机进行层压，加热温度为158℃，加热时间为20min；
实验步骤5：层压样品制作完成，设定传统的晶体硅太阳能电池板为样品G1，通过本发明所制作的增光膜晶体硅太阳能电池板为样品G2，其对比后的数据如下：
表1
如表1所示的数据为样品G1和样品G2的反射率数据对比表，从表中数据可以看出样品G2在全波段的反射率要优于样品G1。
序号 电流密度mA/cm2
G1 37.894
G2 38.014
表2
如表2所示的数据为样品G1和样品G2的电流密度测试值对比表，样品G2的电流密度高于样品G1的电流密度，即样品G2具有更好的发电效率。
如图2所示的曲线为样品G1和样品G2的反射率曲线，可以看出样品G2的反射率在300-500nm波段之间低于样品G1的反射率，即样品G2具有更好的吸收效率；如图3所示的曲线为样品G1和样品G2的EQE外量子效率对比曲线，可以看出在350-500nm波段之间样品G2的外量子效率要比样品样品G1的好。图2和图3中的n均代表反射率，λ均代表光的波长。
第二组实验：
实验步骤1：取两组太阳能电池板样品，分别是传统的晶体硅太阳能电池板和通过本发明所制作的增光膜晶体硅太阳能电池板，实验中本发明利用增光膜材料的搭配比例及高温烧结的方式来调整增光膜的膜层厚度和折射率，最终使膜层厚度为d＝70.15nm，折射率为n＝1.31；
实验步骤2：所用的上下层胶膜为POE胶膜或其他PO胶膜；
实验步骤3：分别对两组太阳能电池板样品进行封装，封装方式为：上层玻璃选用2mm厚的超白压花镀膜玻璃，然后铺设上层封装胶膜，然后铺设电池，然后铺设下层封装胶膜，然后铺设下层玻璃，下层玻璃为2mm厚的普通月牙浮法钢化玻璃，在玻璃边缘用高温胶带固定；
实验步骤4：分别对封装后的两组太阳能电池板样品使用带有顶针的上下加热方式的层压机进行层压，加热温度为158℃，加热时间为20min；
实验步骤5：层压样品制作完成，设定传统的晶体硅太阳能电池板为样品G3，通过本发明所制作的增光膜晶体硅太阳能电池板为样品G4，其对比后的数据如下：
表3
如表3所示的数据为样品G3和样品G4的反射率数据对比表，从表中数据可以看出样品G4在全波段的反射率要优于样品G3。
序号 电流密度mA/cm2
G3 37.463
G4 38.206
表4
如表4所示的数据为样品G3和样品G4的电流密度测试值对比表，样品G4的电流密度高于样品G3的电流密度，即样品G4具有更好的发电效率。
如图4所示的曲线为样品G3和样品G4的反射率曲线，可以看出样品G4的反射率在300-500nm波段之间低于样品G3的反射率，即样品G4具有更好的吸收效率；如图5所示的曲线为样品G3和样品G4的EQE外量子效率对比曲线，可以看出在350-500nm波段之间样品G4的外量子效率要比样品样品G3的好。图4和图5中的n均代表反射率，λ均代表光的波长。
本发明所述的一种增光膜晶体硅太阳能电池板及其制造方法，解决了现行的晶体硅太阳能电池片在多个波段附近增光效果差的技术问题，本发明能达到更好的减反射效果，降低了晶硅太阳能电池短波部分的反射率，提高太阳能电池的短路电流。

Claims (9)

1.一种增光膜晶体硅太阳能电池板，其特征在于：包括晶体硅电池基体(1)，晶体硅电池基体(1)上设有减反射膜堆(2)，减反射膜堆(2)上设有增光膜(3)；
所述减反射膜堆(2)的材料为SiNx或SiOx，所述减反射膜堆(2)的厚度为70～120nm，所述减反射膜堆(2)的折射率为1.8～2.3。
2.如权利要求1所述的一种增光膜晶体硅太阳能电池板，其特征在于：所述增光膜(3)的材料为AlOx或SiOx。
3.如权利要求2所述的一种增光膜晶体硅太阳能电池板，其特征在于：所述增光膜(3)的折射率为1.2～1.4，厚度为20～80nm。
4.如权利要求2所述的一种增光膜晶体硅太阳能电池板，其特征在于：所述增光膜(3)的折射率为1.6～1.8，厚度为60～140nm。
5.如权利要求1所述的一种增光膜晶体硅太阳能电池板，其特征在于：晶体硅电池基体(1)上设有细柵线和主柵线，所述增光膜(3)设在所述减反射膜堆(2)和所述细柵线上。
6.如权利要求1所述的一种增光膜晶体硅太阳能电池板，其特征在于：晶体硅电池基体(1)为单晶硅和多晶硅。
7.一种增光膜晶体硅太阳能电池板的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：将增光膜材料以喷涂、刷涂或滚涂的方法均匀地涂覆在晶体硅电池基体(1)上；
步骤2：涂覆增光膜材料的晶体硅电池基体(1)放入高温箱进行固化，固化温度为90～200度,固化时间为0.1～10分钟，所述高温箱以热风方式或红外方式进行固化；
步骤3：对高温固化完成后的晶体硅电池基体(1)进行排串和层叠的加工。
8.如权利要求7所述的一种增光膜晶体硅太阳能电池板的制造方法，其特征在于：在执行步骤1之前，首先使用遮挡材料对晶体硅电池基体(1)上的主栅线进行遮挡，所述遮挡材料为PET胶带,铝箔或金属胶带；
在执行步骤2之后，对晶体硅电池基体(1)进行串焊加工。
9.如权利要求7所述的一种增光膜晶体硅太阳能电池板的制造方法，其特征在于：在执行步骤1之前首先对晶体硅电池基体(1)进行串焊加工。
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