一種全背電極太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種全背電極太陽能電池，包括依次疊加在n型硅前表面的前表面n+擴散層、前表面鈍化層和前表面增反層；交錯間隔疊加在n型硅背表面的背表面n+擴散層區(qū)域和背表面p+擴散層區(qū)域，所述背表面n+擴散層區(qū)域和背表面p+擴散層區(qū)域上覆蓋有背表面鈍化層；所述背表面n+擴散層區(qū)域上連接有電池負極；所述背表面p+擴散層區(qū)域上連接有電池正極；所述電池正極和電池負極由同種導電漿料燒結(jié)而成。采用同種導電漿料燒結(jié)而成的正電極和負電極與n型硅背表面p+擴散層和n+擴散層形成電接觸，形成的接觸電阻率較小，且大大簡化了IBC電池的生產(chǎn)工藝，降低了IBC電池的生產(chǎn)成本。
【專利說明】
一種全背電極太陽能電池
技術領域
[0001]本實用新型屬于太陽能電池領域，具體涉及一種全背電極太陽能電池的生產(chǎn)工
-H-
O
【背景技術】
[0002]當下，第三次工業(yè)革命的核心是新能源革命，提高太陽能電池效率技術作為提高太陽能利用率的關鍵，代表了先進的技術發(fā)展方向，對我國光伏產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和可持續(xù)發(fā)展具有重要影響，屬于當前應該發(fā)展的重大技術之一。
[0003 ]目前的晶體硅太陽能電池由η型或ρ型硅制造而成。就ρ型晶體硅太陽能電池來講，由于燒穿正面銀漿和背場鋁漿的應用，導致硅片電池工藝簡單，成本較低，所以P型晶體硅太陽能電池是當前的主流產(chǎn)品，目前主流的P型硅太陽能電池效率已經(jīng)可以穩(wěn)定在19%以上，但要想在不改變電池結(jié)構(gòu)和金屬化工藝的情況下進一步提高效率已非常困難。
[0004]η型硅片通常載流子壽命較長，電池效率可以做得更高，同時光致衰減小，電池的總發(fā)電量也高，是今后高效晶體硅太陽能電池的主要方向，其中以下三種η型型硅太陽能電池在未來幾年內(nèi)可能會成為主流的太陽能電池，它們是，(I)指叉型背接觸(IBC)太陽能電池:SunPower公司，可生產(chǎn)25%的最高轉(zhuǎn)化效率的IBC太陽能電池。Solexel的柔性太陽能電池，也屬于IBC電池，目前利用四川銀河星源科技有限公司開發(fā)的導電漿料做電接觸，效率可達21.5%。(2)η型硅型雙面太陽能電池:英利太陽能，熊貓電池，效率>20%。(3)η型硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池:日本松下，25.6%，最佳的效率。以上三種類型的太陽能電池都有取代目前傳統(tǒng)的硅太陽能電池的潛力。其中，全背電極(指叉型背接觸)IBC晶硅太陽能電池的特點是正面無柵狀電極，正負極交叉排列在背后。這種把正面金屬柵極去掉的電池結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點:(I)減少正面遮光損失，相當于增加了有效半導體面積；(2)組件裝配成本降低；(3)IBC電池組件的可靠性優(yōu)越；(4)若銀的線寬足夠小，IBC電池可用雙面電池使用，可進一步提高整體電池效率。但是這種太陽能電池的制備過程中需要印刷不同的導電漿料，并分別只能在P+擴散層或η+擴散層上形成電接觸正負極，且形成的正負電極的接觸電阻率較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。
[0006]為了實現(xiàn)根據(jù)本實用新型的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種全背電極太陽能電池，包括依次疊加在η型硅前表面的前表面η+擴散層、前表面鈍化層和前表面增反層;交錯間隔疊加在η型硅背表面的背表面η+擴散層區(qū)域和背表面ρ+擴散層區(qū)域，所述背表面η+擴散層區(qū)域和背表面P+擴散層區(qū)域上覆蓋有背表面鈍化層;所述背表面η+擴散層區(qū)域上連接有電池負極;所述背表面P+擴散層區(qū)域上連接有電池正極;所述電池正極和電池負極由同種導電漿料燒結(jié)而成。
[0007]優(yōu)選的是，所述η型硅為η型單晶硅，其電阻率在1-12Ω.cm，厚度為100-150微米；所述η型硅前表面設有絨面。
[0008]優(yōu)選的是，所述前表面η+擴散層的結(jié)深為0.1?0.5μηι。
[0009]優(yōu)選的是，所述前表面鈍化層為絨面鈍化層;所述前表面鈍化層為先用熱氧化法沉積一層S12膜，然后采用等離子體增強化學氣相沉積技術在S12膜上沉積一層SiNx膜；
[0010]優(yōu)選的是，所述S12膜的膜厚為2?10納米;所述SiNx膜的膜厚為40?100納米。
[0011]優(yōu)選的是，所述前表面增反層為絨面增反層;所述前表面增反層為SiNx膜層;所述SiNx膜層的膜厚為40?100納米。
[0012]優(yōu)選的是，所述背表面η+擴散層和背表面ρ+擴散層的結(jié)深為0.1?0.5μπι;所述背表面η+擴散層的方塊電阻為15?80 Ω /口。
[0013]優(yōu)選的是，所述背表面鈍化層為的厚度為50?80nm。
[0014]優(yōu)選的是，所述背表面鈍化層為SiNx膜層、Si02/Si3N4疊層膜、Si02/Al203/Si3N4疊層膜、Ah03/Si3N4疊層膜中的任意一種。
[0015]優(yōu)選的是，所述電池正極的寬度為45?80um，所述電池負極的寬度為45?SOum0
[0016]本實用新型至少包括以下有益效果:全背電極太陽能電池的正、負電極均制作于的η型硅的背表面，減少了遮光面積，增加了光生電流，能更好的收集η型硅片產(chǎn)生的電流，同時采用同種導電漿料燒結(jié)而成的正電極和負電極與η型硅背表面ρ+擴散層和η+擴散層形成電接觸，形成的接觸電阻率較小，且大大簡化了 IBC電池的生產(chǎn)工藝，降低了 IBC電池的生產(chǎn)成本。
[0017]本實用新型的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
:
[0018]圖1為本實用新型一個實施例所述的全背電極太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實施方式】
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[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0020]應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0021]圖1示出了本實用新型的全背電極太陽能電池，包括依次疊加在η型硅I前表面的前表面η+擴散層2、前表面鈍化層3和前表面增反層4;交錯間隔疊加在η型硅I背表面的背表面η+擴散層區(qū)域5和背表面ρ+擴散層區(qū)域6，所述背表面η+擴散層區(qū)域5和背表面ρ+擴散層區(qū)域6上覆蓋有背表面鈍化層7;所述背表面η+擴散層區(qū)域5上連接有電池負極8;所述背表面P+擴散層區(qū)域6上連接有電池正極9;所述電池正極9和電池負極8由同種導電漿料燒結(jié)而成。
[0022]在上述技術方案中，采用電池的正、負電極均制作于η型硅的背面，減少了遮光面積，增加了光生電流，能更好的收集硅片產(chǎn)生的電流，同時采用同種導電漿料燒結(jié)而成的正電極和負電極與η型硅背表面ρ+擴散層區(qū)域6和η+擴散層區(qū)域5形成電接觸，且形成的接觸電阻率較小，大大簡化了 IBC電池的生產(chǎn)工藝，降低了 IBC電池的生產(chǎn)成本。
[0023]在另一種實施例中，所述η型硅為η型單晶硅，其電阻率在1-12Ω.cm，厚度為100-150微米;所述η型硅前表面設有絨面。
[0024]在另一種實施例中，所述前表面η+擴散層的結(jié)深為0.1?0.5μηι。
[0025]在另一種實施例中，所述前表面鈍化層為絨面鈍化層;所述前表面鈍化層為先用熱氧化法沉積一層S12膜，然后采用等離子體增強化學氣相沉積技術在S12膜上沉積一層SiNx膜，采用鈍化層鈍化電池的前表面能有效的降低表面少數(shù)載流子的復合速率，提高表面光子壽命。
[0026]在另一種實施例中，所述S12膜的膜厚為2?10納米;所述SiNx膜的膜厚為40?100納米，S12膜具有很好的鈍化作用，減小少數(shù)載流子在表面的復合，增加電池的短路電流；SiNx膜做為增透膜，膜厚為40?100納米時對光線具有最佳的增透效果，從而增加電池轉(zhuǎn)換效率。
[0027]在另一種實施例中，所述前表面增反層為絨面增反層;所述前表面增反層為SiNx膜層;所述SiNx膜層的膜厚為40?100納米;所述前表面增反層能夠增加光透過率。
[0028]在另一種實施例中，所述背表面η+擴散層和背表面P+擴散層的結(jié)深為0.1?0.5μm;所述背表面η+擴散層的方塊電阻為15?80 Ω /□。
[0029]在另一種實施例中，所述背表面鈍化層為的厚度為50?80nm;采用鈍化層鈍化電池的背表面能有效的降低表面少數(shù)載流子的復合速率，提高表面光子壽命。
[0030]在另一種實施例中，所述背表面鈍化層為SiNJ莫層、Si02/Si3N4疊層膜、S12/Al203/Si3N4疊層膜、Al203/Si3N4疊層膜中的任意一種。
[0031]在另一種實施例中，所述電池正極的寬度為45?80um，所述電池負極的寬度為45?80um。
[0032]這里說明的設備數(shù)量和處理規(guī)模是用來簡化本實用新型的說明的。對本實用新型的全背電極太陽能電池的應用、修改和變化對本領域的技術人員來說是顯而易見的。
[0033]盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1.一種全背電極太陽能電池，其特征在于，包括依次疊加在η型硅前表面的前表面η+擴散層、前表面鈍化層和前表面增反層;交錯間隔疊加在η型硅背表面的背表面η+擴散層區(qū)域和背表面P+擴散層區(qū)域，所述背表面η+擴散層區(qū)域和背表面ρ+擴散層區(qū)域上覆蓋有背表面鈍化層;所述背表面η+擴散層區(qū)域上連接有電池負極;所述背表面P+擴散層區(qū)域上連接有電池正極;所述電池正極和電池負極由同種導電漿料燒結(jié)而成。2.如權利要求1所述的全背電極太陽能電池，其特征在于，所述η型硅為η型單晶硅，其電阻率在1-12 Ω.cm，厚度為100-150微米;所述η型硅前表面設有絨面。3.如權利要求1所述的全背電極太陽能電池，其特征在于，所述前表面η+擴散層的結(jié)深為0.1?0.5ym04.如權利要求1所述的全背電極太陽能電池，其特征在于，所述前表面鈍化層為絨面鈍化層;所述前表面鈍化層為先用熱氧化法沉積一層S12膜，然后采用等離子體增強化學氣相沉積技術在S12膜上沉積一層SiNx膜；5.如權利要求4所述的全背電極太陽能電池，其特征在于，所述S12膜的膜厚為2?10納米;所述SiNx膜的膜厚為40?100納米。6.如權利要求1所述的全背電極太陽能電池，其特征在于，所述前表面增反層為絨面增反層;所述前表面增反層為SiNx膜層;所述SiNx膜層的膜厚為40?100納米。7.如權利要求1所述的全背電極太陽能電池，其特征在于，所述背表面η+擴散層和背表面P+擴散層的結(jié)深為0.1?0.5μηι;所述背表面η+擴散層的方塊電阻為15?80 Ω /口。8.如權利要求1所述的全背電極太陽能電池，其特征在于，所述背表面鈍化層為的厚度為50?80nm。9.如權利要求1所述的全背電極太陽能電池，其特征在于，所述背表面鈍化層為SiNx膜層、Si02/Si3N4疊層膜、Si02/Al203/Si3N4疊層膜、Al203/Si3N4疊層膜中的任意一種。10.如權利要求1所述的全背電極太陽能電池，其特征在于，所述電池正極的寬度為45?80um，所述電池負極的寬度為45?80um。
【文檔編號】H01L31/0224GK205542804SQ201620067366
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月22日
【發(fā)明人】李運鈞, 楊蔚, 朱航, 曾國平, 楊墨熹, 李昕
【申請人】四川銀河星源科技有限公司