针对PID的多晶硅太阳电池片减反射膜研究

针对PID的多晶硅太阳电池片减反射膜研究
肖慧萍;曹家庆;周浪;胡动力;杜嘉斌;章金兵
【摘要】本文针对多晶硅太阳电池的电势诱导衰减(PID)现象,通过开发高折射率电池镀膜工艺,把改变双层减反射膜的折射率作为重点调试的工艺参数,调节镀膜时的SiH4∶NH3比例,同时对膜厚进行适当的调整,最终使电池片的光电转换效率稳定在17.7％以上,组件经PID测试峰值功率衰减小于5％,达到抗PID要求.
【期刊名称】《江西化工》
【年(卷),期】2016(000)006
【总页数】2页(P107-108)
【关键词】抗PID;双层减反射膜;多晶硅电池片
【作者】肖慧萍;曹家庆;周浪;胡动力;杜嘉斌;章金兵
【作者单位】江西赛维LDK太阳能高科技有限公司,江西新余338000;南昌航空大学材料科学与工程学院,江西南昌330063;南昌大学材料科学与工程学院,江西南昌330031;南昌航空大学信息工程学院,江西南昌330063;南昌大学材料科学与工程学院,江西南昌330031;江西赛维LDK太阳能高科技有限公司,江西新余338000;江西赛维LDK太阳能高科技有限公司,江西新余338000;江西赛维LDK太阳能高科技有限公司,江西新余338000
【正文语种】中文
电势诱导衰减现象(Potential Induced Degradation，PID)影响到了组件的寿命和电站的正常收益[1-3]。

本文通过调节等离子增强化学气相沉积(PECVD)工序的
工艺参数以获得具有合适的折射率和厚度的减反射膜，以解决 PID问题。

本文试验中使用的所有P型多晶硅片除PECVD工艺外，其他都经过相同的处理过程。

在组件加载-1000V直流电压，放置在环境实验箱内，实验箱内温度为85℃，湿度为85%，测试时间为96小时。

本文中的三种PECVD工艺(P1、P2和P3)都是采用折射率渐变的SiNx抗反射膜。

由表1可见，工艺P1、P2和P3沉积减反射膜时，第一层镀膜时三种工艺的
SiH4：NH3比例基本一致(约0.22左右)，第二层镀膜时三种工艺的SiH4：NH3
比例分别为0.088、0.17和0.10。

利用不同的PECVD工艺(P1、P2和P3)制成的电池片的电性能数据如表2。

将分别利用P1、P2和P3工艺制造出的电池片制作成组件，分别命名为A、B和
C组件，分别进行PID测试，实验数据如表3。

经过96小时的测试，P1工艺电
池片制成的A组件峰值功率衰减了97.11%，PID效应非常严重。

P2和P3工艺电池片制成的B和C组件峰值功率分别衰减了1.32%和0.90%。

结合表1、表2和
表3的数据可见，提高SiNx薄膜折射率(由工艺P1的2.05提高至工艺P2和P3
的2.15)，使得PID效应大幅度减缓。

P3工艺电池不仅实现了抗PID的效果，而
且电池的光电转换效率也保持在高水平。

折射率是影响PID的重要因素，可以把改变双层减反射膜的折射率作为重点调试
的工艺参数，其中，调节镀膜时的SiH4：NH3比例是一个重要的环节。

同时，也可以对膜厚进行适当的调整，以期得到更好的抗PID性能。

当采用了合适的膜厚
和折射率的组合后，可以从电池片级别预防PID现象。

【相关文献】
[1]H.Nagel，A.Metz and K.Wangemann..Crystalline Si soalr cells and modules featuring excellent stability against potential-induced degradation[C].26th European photovoltaic
solar energy conference and exhibition.
[2]Simon Koch，Daniel Nieschalk.Potential induced degradation effects on crystalline silicon cells with various antireflective coatings[C].Proceedings of the 27th european photovoltaic congress and exhibition，24th-28th of September 2012，Frankfurt a.M.，Germany.
[3]曾雪华，张志根，蒋建平.PID效应及影响因素[J].太阳能，2013，03，25-30.。