本實(shí)用新型涉及N型電池技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及N型雙面電池。
背景技術(shù):
N型硅材料具有以下的優(yōu)點(diǎn):
(1) N型材料中的雜質(zhì)對(duì)少子空穴的捕獲能力低于P型材料中的雜質(zhì)對(duì)少子電子的捕獲能力。相同電阻率的N型硅片的少子壽命比P型硅片的高,達(dá)到毫秒級(jí)。
(2)N型硅片對(duì)金屬污雜的容忍度要高于P型硅片,F(xiàn)e 、Cr、 Co、W、 Cu、 Ni等金屬對(duì)P型硅片的影響均比N型硅片大。
(3) N型硅電池組件在弱光下表現(xiàn)出比常規(guī)P型硅組件更優(yōu)異的發(fā)電特性。
但是其在使用時(shí),金屬區(qū)域和摻雜區(qū)域存在著嚴(yán)重的復(fù)合,降低電池的發(fā)電能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型提供了一種N型雙面電池,解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。在N型雙面電池中制約效率的主要因素是金屬區(qū)域和摻雜區(qū)域帶來的復(fù)合,本實(shí)用新型采用在金屬區(qū)域下增加摻雜濃度和減少接觸面積來降低金屬區(qū)域的復(fù)合,減少摻雜區(qū)域的面積來減少摻雜區(qū)域的復(fù)合。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:N型雙面電池,包括N型基體,N型基體,一側(cè)依次設(shè)置有的重?fù)诫s發(fā)射極區(qū)域、輕摻雜發(fā)射極區(qū)域、正面鈍化減反膜、正面電極,另一側(cè)依次設(shè)置有背面鈍化減反膜和背面電極,并且背面電極與N型基體連接的位置處設(shè)有局部摻雜背表面場(chǎng);其中:
正面電極穿過正面鈍化減反膜與重?fù)诫s發(fā)射極形成歐姆接觸;背面電極穿過背面鈍化減反膜與局部摻雜背表面場(chǎng)形成歐姆接觸。
進(jìn)一步地,局部摻雜背表面場(chǎng)由若干個(gè)直線形或線段形或者圓形或不規(guī)則形背表面場(chǎng)單元排列而成,背表面場(chǎng)單元上形成局部接觸電極后,由若干連接?xùn)啪€連接,若干連接?xùn)啪€之間再通過若干主柵線連接匯流;并且連接?xùn)啪€和主柵線均不與局部摻雜區(qū)域形成歐姆接觸。
進(jìn)一步地,局部接觸電極為直線或線段時(shí),寬度為10-100μm;為圓形時(shí),直徑為30-100μm;連接?xùn)啪€寬度為20μm-100μm,主柵線寬度為0.5mm-1.5mm。
進(jìn)一步地,局部摻雜背表面場(chǎng)的直線或線段寬度為80微米-600微米,圓點(diǎn)直徑為200微米-600微米,背面局部摻雜區(qū)域占電池背面面積的4%-30%。
進(jìn)一步地,局部摻雜背表面場(chǎng)的方阻為10-70ohm/sq。
進(jìn)一步地,重?fù)诫s發(fā)射極區(qū)域由若干個(gè)直線形或線段形或者圓形發(fā)射極單元排列而成,每一個(gè)發(fā)射單元的寬度或者直徑為微米80-300微米,重?fù)诫s區(qū)域的面積占正表面面積的4%-30%。
進(jìn)一步地,重?fù)诫s發(fā)射極單元上形成局部接觸電極后,若干局部接觸電極之間通過若干連接?xùn)啪€連接,若干連接?xùn)啪€之間通過一系列主柵線匯流,并且連接?xùn)啪€、主柵線不與重?fù)诫s發(fā)射極和輕摻雜發(fā)射極形成歐姆接觸。
進(jìn)一步地,重?fù)诫s發(fā)射極上局部接觸電極為直線形或線段形時(shí),其寬度為10-100μm;圓形時(shí),直徑為30-100μm;連接?xùn)啪€寬度為20μm-100μm,主柵線寬度為0.5mm-1.5mm。
進(jìn)一步地,輕摻雜發(fā)射極的方阻為90-250ohm/sq。
進(jìn)一步地,重?fù)诫s發(fā)射極的方阻為10-50ohm/sq。
進(jìn)一步地,正面鈍化減反膜為SiNx、SiO2、TiO2、 Al2O3、SiOxNy薄膜中的一種或者多種,并且其厚度為50-90nm。
進(jìn)一步地,背面鈍化減反膜為SiNx、SiO2、TiO2、 Al2O3、SiOxNy薄膜中的一種或者多種,并且其厚度為50-90nm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的 一種N型雙面電池。本實(shí)用新型采用在金屬區(qū)域下增加摻雜濃度和減少接觸面積來降低金屬區(qū)域的復(fù)合,金屬區(qū)域的復(fù)合與表面摻雜濃度成反比,與接觸面積成正比。摻雜區(qū)域的表面復(fù)合速率要高于未摻雜區(qū)域,減少摻雜區(qū)域降低摻雜區(qū)域的復(fù)合,從而大大減少了電池的復(fù)合,最終提高電池的發(fā)電效率。
附圖說明
圖1為N型雙面電池側(cè)面的結(jié)構(gòu)圖;
圖2為N型雙面電池的重?fù)诫s發(fā)射極區(qū)域的發(fā)射單元為直線形的實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)圖;
圖3為N型雙面電池的重?fù)诫s發(fā)射極區(qū)域的發(fā)射單元為線段形的正面結(jié)構(gòu)圖;
圖4為N型雙面電池的重?fù)诫s發(fā)射極區(qū)域的發(fā)射單元為圓形的正面結(jié)構(gòu)圖;
圖5為N型雙面電池的局部背表面場(chǎng)單元為直線型形的結(jié)構(gòu)圖;
圖6為N型雙面電池的局部背表面場(chǎng)單元為線段形的結(jié)構(gòu)圖;
圖7為N型雙面電池的局部背表面場(chǎng)單元為圓形的結(jié)構(gòu)圖;
圖8為N型雙面電池的重?fù)诫s發(fā)射極單元為直線形的正面結(jié)構(gòu)金屬化示意圖;
圖9為N型雙面電池的重?fù)诫s發(fā)射極單元為線段形的正面結(jié)構(gòu)金屬化示意圖;
圖10為N型雙面電池的重?fù)诫s發(fā)射極單元為圓形的正面結(jié)構(gòu)金屬化示意圖;
圖11為N型雙面電池的局部背表面場(chǎng)為直線形的背表面金屬化結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為N型雙面電池的局部背表面場(chǎng)為線段形的背表面金屬化結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13為N型雙面電池的局部背表面場(chǎng)為圓形的背表面金屬化結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:1-N型基體,2-重?fù)诫s發(fā)射極,21-發(fā)射極單元;3-輕摻雜發(fā)射極,4-正面鈍化減反膜,5-正面電極,6-局部摻雜背表面場(chǎng),61-局部摻雜背表面場(chǎng)單元;7-背面鈍化減反膜,8-背面電極,9-主柵線,10-連接?xùn)啪€,11-局部接觸電極。
具體實(shí)施方式
為了加深對(duì)本實(shí)用新型的理解,下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明,該實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型,并不對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成限定。
實(shí)施例1
如圖1所示, N型雙面電池,包括N型基體1,N型基體1,一側(cè)依次設(shè)置有的重?fù)诫s發(fā)射極區(qū)域2、輕摻雜發(fā)射極區(qū)域3、正面鈍化減反膜4、正面電極5,另一側(cè)依次設(shè)置有背面鈍化減反膜7和背面電極8,并且背面電極8與N型基體1連接的位置處設(shè)有局部摻雜背表面場(chǎng)6;其中:正面電極5穿過正面鈍化減反膜4與重?fù)诫s發(fā)射電極2形成歐姆接觸;背面電極8穿過背面鈍化減反膜7與局部摻雜背表面場(chǎng)6形成歐姆接觸;
在上述實(shí)施例中,局部摻雜背表面場(chǎng)6由若干個(gè)直線形或線段形或者圓形或不規(guī)則形背表面場(chǎng)單元61排列而成,背表面場(chǎng)單元61上形成局部接觸電極后,由若干連接?xùn)啪€10連接,若干連接?xùn)啪€10之間再通過若干主柵線9連接匯流;并且連接?xùn)啪€和主柵線均不與背面局部摻雜區(qū)域形成歐姆接觸。
在上述實(shí)施例中,局部接觸電極11為直線或線段時(shí),寬度為10-100μm;為圓形時(shí),直徑為30-100μm;連接?xùn)啪€寬度為20μm-100μm,主柵線寬度為0.5mm-1.5mm。局部摻雜背表面場(chǎng)6為直線或線段時(shí)寬度為80微米-600微米,為圓點(diǎn)時(shí)直徑為200微米-600微米,背面局部摻雜區(qū)域占電池背面面積的4%-30%。局部摻雜背表面場(chǎng)的6方阻為10-70ohm/sq。
在上述實(shí)施例中,參見圖2、圖3和圖4,重?fù)诫s發(fā)射極2由若干個(gè)直線形或線段形或者圓形發(fā)射單元21排列而成,每一個(gè)發(fā)射單元21的寬度或者直徑為80微米-300微米,整體布置占正表面面積的4%-30%。如圖8、圖9和圖10所述,重?fù)诫s發(fā)射電極2的排列發(fā)射單元21上形成局部接觸電極11,若干局部接觸電極11之間通過若干連接?xùn)啪€10連接,若干連接?xùn)啪€10之間通過一系列主柵線9匯流,并且連接?xùn)啪€10、主柵線9不與重?fù)诫s發(fā)射極2和輕摻雜發(fā)射極3形成歐姆接觸。 重?fù)诫s發(fā)射極單元21上的局部接觸電極11為直線形或線段形時(shí),其寬度為10-100μm;圓形時(shí),直徑為30-100μm;連接?xùn)啪€10寬度為20μm-100μm,主柵線9寬度為0.5mm-1.5mm。輕摻雜發(fā)射電極3的方阻為90-250ohm/sq。重?fù)诫s發(fā)射電極2的方阻為10-50ohm/sq。
此外,正面鈍化減反膜4為SiNx、SiO2、TiO2、 Al2O3、SiOxNy薄膜中的一種或者多種,并且其厚度為50-90nm。背面鈍化減反膜7為SiNx、SiO2、TiO2、 Al2O3、SiOxNy薄膜中的一種或者多種,并且其厚度為50-90nm。
加工上述的N型雙面電池的方法,包括N型基體的輕摻雜發(fā)射極采用BBr3高溫?cái)U(kuò)散、APCVD法沉積BSG退火、離子注入硼源退火、絲網(wǎng)印刷含硼漿料高溫退火工藝中的其中一種形成。進(jìn)一步,N型基體的重?fù)诫s發(fā)射極采用絲網(wǎng)印刷阻擋漿料刻蝕工藝、通過BSG的激光摻雜、絲網(wǎng)印刷含硼漿料高溫退火、離子注入硼源退火工藝中的其中一種形成。N型基體的局部摻雜背表面場(chǎng)采用高溫?cái)U(kuò)散或者APCVD沉積PSG,離子注入磷源高溫退火,絲網(wǎng)印刷含磷漿料高溫退火工藝中的其中一種形成。
在上述實(shí)施例中,正面電極和背面電極采用絲網(wǎng)印刷,電鍍,化學(xué)鍍,噴墨打印,物理氣相沉積金屬層形成,其中金屬為Ni、Cu、Ag、Ti、Pd、Cr數(shù)種的組合。連接?xùn)啪€和主柵線采用絲網(wǎng)印刷燒結(jié)、導(dǎo)電膠粘接或者金屬線焊接而成;其中:連接?xùn)啪€和主柵線為Ag, 表面包覆In、Sn、Pb的Cu帶或者含有金屬顆粒的有機(jī)物。
實(shí)施例2
如圖2、圖5、圖8、圖11所示,N型基體,正表面BBr3高溫?cái)U(kuò)散形成輕摻雜發(fā)射極,方阻150ohm/sq, 通過激光摻雜形成重?fù)诫s發(fā)射極區(qū)域,方阻為30ohm/sq, 為直線,寬度為200微米,占正表面面積10%,其上高溫氧化生成10nm SiO2薄膜,并沉積65nmSiNx薄膜,采用PVD沉積Ti,Pd,Ag金屬層,寬度為60μm,低溫?zé)Y(jié)后與重?fù)诫s發(fā)射極區(qū)域形成歐姆接觸,采用1.5mm寬導(dǎo)電膠帶將連接?xùn)啪€連接。背表面離子注入形成局部背表面場(chǎng),方阻為30ohm/sq,寬度為300微米,占背表面面積15%,背面高溫生長(zhǎng)10nmSiO2薄膜,并沉積65nmSiNx薄膜,采用PVD沉積Ti,Pd,Ag金屬層,寬度為60μm,低溫?zé)Y(jié)后與局部摻雜背表面場(chǎng)形成歐姆接觸,采用1.5mm寬導(dǎo)電膠帶將連接?xùn)啪€連接。
實(shí)施例3
如圖3、圖6、 圖9、圖12所示,N型基體,正表面采用離子注入高溫退火工藝形成發(fā)射極,輕摻雜區(qū)域方阻120 ohm/sq,重?fù)诫s區(qū)域方阻40 ohm/sq, 為線段,寬度為200微米,每段長(zhǎng)度為1mm,橫向間距為1.2mm縱向間距為1.6mm。其上沉積10nm Al2O3薄膜, 60nmSiNx薄膜,采用絲網(wǎng)印刷印刷AgAl局部接觸電極,寬度為60μm,每段長(zhǎng)度為0.8mm, 燒結(jié)后與重?fù)诫s發(fā)射極區(qū)域形成歐姆接觸,印刷Ag連接細(xì)柵和連接主柵將局部接觸電極連接。背表面采用絲網(wǎng)印刷含磷漿料退火形成局部背表面場(chǎng),為線段,寬度為200微米,每段長(zhǎng)度為1mm,橫向間距為1.5mm縱向間距為1.2mm,方阻為50ohm/sq,背面沉積75nmSiNx薄膜,采用絲網(wǎng)印刷印刷局部Ag電極燒結(jié)后與背表面場(chǎng)形成歐姆接觸,印刷Ag連接細(xì)柵和連接主柵將局部接觸電極連接。
實(shí)施例4
如圖4、圖7、圖10、圖13所示,N型基體,正表面采用APCVD法沉積BSG高溫退火形成重?fù)桨l(fā)射極,方阻40 ohm/sq,采用絲網(wǎng)印刷阻擋漿料腐蝕的方法形成輕摻雜區(qū)域,方阻120 ohm/sq,重?fù)诫s發(fā)射極區(qū)域?yàn)閳A形,直徑為200微米,每個(gè)點(diǎn)橫向間距為1.6mm,縱向間距為1.6mm。其上沉積10nm Al2O3薄膜, 60nmSiNx薄膜,采用電鍍Ni, Cu, Ag金屬層,直徑為100μm,低溫?zé)Y(jié)后與重?fù)诫s發(fā)射極區(qū)域形成歐姆接觸,采用Sn包覆的Cu線,直徑200μm,作為連接?xùn)啪€,寬度1mm的導(dǎo)電膠作為連接主柵將導(dǎo)電層連接起來。背表面采用絲網(wǎng)印刷含磷漿料高溫退火形成局部背表面場(chǎng),方阻為60ohm/sq,為圓形,直徑為200微米,每個(gè)點(diǎn)橫向間距為1.6mm,縱向間距為1.6mm。其上沉積75nmSiNx薄膜,采用電鍍Ni, Cu, Ag金屬層,直徑為80μm,低溫?zé)Y(jié)后與背表面場(chǎng)形成歐姆接觸。采用Sn包覆的Cu線,直徑200μm,作為連接?xùn)啪€,寬度1mm的導(dǎo)電膠作為連接主柵將導(dǎo)電層連接起來。
本實(shí)用新型的實(shí)施例公布的是較佳的實(shí)施例,但并不局限于此,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,極易根據(jù)上述實(shí)施例,領(lǐng)會(huì)本實(shí)用新型的精神,并做出不同的引申和變化,但只要不脫離本實(shí)用新型的精神,都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。