本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能電池，尤其涉及一種IBC電池結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭、石油等不可再生能源供應(yīng)日趨緊張，開發(fā)使用新能源已成當(dāng)務(wù)之急。而無需置疑的是光伏發(fā)電具有顯著的能源、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益，是最優(yōu)質(zhì)的綠色能源之一。國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)更是隨著一系列政策的出臺(tái)，尤其是“領(lǐng)跑者”計(jì)劃的鼓勵(lì)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好、技術(shù)進(jìn)步迅猛，高效電池的優(yōu)勢(shì)得到充分的發(fā)揮。就當(dāng)下情況來看，光伏組件的轉(zhuǎn)化效率直接決定了單位裝機(jī)容量的占地面積以及系統(tǒng)成本(支架、匯流箱、電纜等)。與常規(guī)的組件相比，“領(lǐng)跑者”先進(jìn)技術(shù)的高效電池生產(chǎn)出的組件在幾乎不增加成本的情況下實(shí)現(xiàn)了單位面積裝機(jī)容量5％～8％的提升，對(duì)促進(jìn)光伏發(fā)電成本的下降有明顯影響。

目前業(yè)內(nèi)有量產(chǎn)的高效電池結(jié)構(gòu)主要有：HIT電池(hetero-junction with intrinsic thin-layer)、IBC電池(Interdigitated back contact solar cell)、PERC電池(Passivated emitter rear contact solar cells)和N型硅雙面電池，其中IBC電池因其正、負(fù)電極均設(shè)置在電池片背面的特殊結(jié)構(gòu)，相同面積的電池片表面可以吸收更多的光能，效率提升空間很大，是一種非常有潛力的高效太陽(yáng)電池技術(shù)路線。目前美國(guó)Sunpower公司量產(chǎn)的N型硅IBC電池片效率已達(dá)26％，但因IBC電池工序復(fù)雜，制作成本高的原因，國(guó)內(nèi)目前還沒有光伏企業(yè)量產(chǎn)IBC電池，均處于研發(fā)試驗(yàn)階段，產(chǎn)出IBC電池片效率在23％左右，還有很大的提升空間。

在所述背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本實(shí)用新型的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光電轉(zhuǎn)換效率高、制造成本低的IBC電池結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的額外方面和優(yōu)點(diǎn)將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從描述中變得顯然，或者可以通過本實(shí)用新型的實(shí)踐而習(xí)得。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，一種IBC電池結(jié)構(gòu)，包括上表面減反層、上表面鈍化層、上表面n+擴(kuò)散層、基體、PN結(jié)擴(kuò)散層、背面鈍化層以及正電極和負(fù)電極，所述基體為N型黑硅基體；所述PN結(jié)擴(kuò)散層設(shè)于N型黑硅基體下表面，包括成梳狀平行交錯(cuò)排列的n+擴(kuò)散區(qū)域和p+擴(kuò)散區(qū)域；所述背面鈍化層位于n+擴(kuò)散區(qū)域和p+擴(kuò)散區(qū)域的下表面，且所述背面鈍化層為SiNx膜；所述正電極和負(fù)電極成梳狀平行交錯(cuò)分布于背面鈍化層的下表面，正電極與p+擴(kuò)散區(qū)域相連接，負(fù)電極與n+擴(kuò)散區(qū)域相連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，所述上表面鈍化層為SiNx膜，厚度為79-90μm。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，所述上表面鈍化層的厚度為85μm。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，所述背面鈍化層的厚度為79-90μm。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，所述背面鈍化層的厚度為85μm。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，所述上表面減反層的為SiNx膜，厚度為79-90μm。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，所述上表面減反層的厚度為85μm。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，所述上表面n+擴(kuò)散層的橫截面為鋸齒形。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，所述上表面減反層和上表面鈍化層的橫截面為鋸齒形。

由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

本實(shí)用新型的IBC電池結(jié)構(gòu)，由于采用了N型黑硅基體，其電池表面幾乎無反射，在較寬的光譜范圍內(nèi)具有優(yōu)異的吸光性能，可以明顯提高光電轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)，在電池背面采用SiNx膜作為背面鈍化層，代替了常規(guī)IBC電池結(jié)構(gòu)中的鈍化層和增反射層，簡(jiǎn)化了電池結(jié)構(gòu)和制作工藝步驟，顯著地降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

通過參照附圖詳細(xì)描述其示例實(shí)施方式，本實(shí)用新型的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式的IBC電池結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2是圖1的仰視圖。

圖中：1、N型黑硅基體；2、上表面n+擴(kuò)散層；3、上表面鈍化層；4、上表面減反層；5、n+擴(kuò)散區(qū)域；6、p+擴(kuò)散區(qū)域；7、背面鈍化層；8、正電極；9、負(fù)電極。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本實(shí)用新型將全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細(xì)描述。

參見圖1及圖2，本實(shí)用新型實(shí)施方式公開了一種IBC電池結(jié)構(gòu)，其由上到下依次包括：上表面減反層4、上表面鈍化層3、上表面n+擴(kuò)散層2、基體、PN結(jié)擴(kuò)散層、背面鈍化層7以及正電極8和負(fù)電極9。

基體為N型黑硅基體1，PN結(jié)擴(kuò)散層設(shè)于N型黑硅基體1的下表面，該P(yáng)N結(jié)擴(kuò)散層具體包括梳狀平行交錯(cuò)排列的n+擴(kuò)散區(qū)域5和p+擴(kuò)散區(qū)域6。該背面鈍化層7位于PN結(jié)擴(kuò)散層的下表面。其中，該背面鈍化層7是一層SiNx膜(氮化硅膜)，厚度可為79-90μm，其中厚度優(yōu)選值為82μm、85μm或88μm。此外，該上表面鈍化層3也可為SiNx膜，厚度為79-90μm，其中厚度優(yōu)選值為82μm、85μm或88μm。表面減反層4為SiNx膜，厚度為79-90μm，其中厚度優(yōu)選值為82μm、85μm或88μm。由圖1可知，該上表面n+擴(kuò)散層的橫截面為鋸齒形，從而能夠增加表面積。上表面減反層和上表面鈍化層的橫截面也可為鋸齒形，與上表面n+擴(kuò)散層的橫截面相匹配。

正電極8和負(fù)電極9位于背面鈍化層7的下表面，如圖2所示，該正電極8與負(fù)電極9同樣設(shè)置為梳狀平行交錯(cuò)分布。正電極8與p+擴(kuò)散區(qū)域6重合并實(shí)現(xiàn)電連接，負(fù)電極9與n+擴(kuò)散區(qū)域重合并實(shí)現(xiàn)電連接。

本實(shí)施方式的IBC電池結(jié)構(gòu)的制造方法如下。

(1)將清洗后的N型黑硅基體1采用堿腐蝕的方法放入1.3％濃度的NaOH溶液中進(jìn)行雙面制絨，并對(duì)背面拋光。

(2)分別將磷離子、硼離子通過離子注入的方式在N型黑硅基體1的背面形成梳狀平行交錯(cuò)分布的n+擴(kuò)散區(qū)域5和p+擴(kuò)散區(qū)域6，并通過熱擴(kuò)散的方法在N型黑硅基體1上表面形成上表面n+擴(kuò)散層2。

(3)采用PEVCD的方法在N型黑硅基體1上表面和背面淀積SiNx膜作為上表面鈍化層3和背面鈍化層7。

(4)采用PECVD方式在N型黑硅基體1上表面沉積70-90μm厚的SiNx膜作為上表面減反層4。

(5)在背面鈍化層7背面激光刻蝕形成電極接觸圖形，以去鈍化層。

(6)采用絲網(wǎng)印刷的方法在背面鈍化層7下方制備金屬Ag正電極8和負(fù)電極9，并通過高溫?zé)Y(jié)完成本實(shí)施方式的IBC電池結(jié)構(gòu)的制作。

本實(shí)施方式的IBC電池結(jié)構(gòu)，由于采用了N型黑硅基體，其電池表面幾乎無反射，在較寬的光譜范圍內(nèi)具有優(yōu)異的吸光性能，可以明顯提高光電轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)，在電池背面采用SiNx膜作為背面鈍化層，代替了常規(guī)IBC電池結(jié)構(gòu)中的鈍化層和增反射層，簡(jiǎn)化了電池結(jié)構(gòu)和制作工藝步驟，顯著地降低了生產(chǎn)成本。

以上具體地示出和描述了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式。應(yīng)該理解，本實(shí)用新型不限于所公開的實(shí)施方式，相反，本實(shí)用新型意圖涵蓋包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效布置。