一種全背電極太陽(yáng)能電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種全背電極太陽(yáng)能電池，包括依次疊加在n型硅前表面的前表面n+擴(kuò)散層、前表面鈍化層和前表面增反層；交錯(cuò)間隔疊加在n型硅背表面的背表面n+擴(kuò)散層區(qū)域和背表面p+擴(kuò)散層區(qū)域，所述背表面n+擴(kuò)散層區(qū)域和背表面p+擴(kuò)散層區(qū)域上覆蓋有背表面鈍化層；所述背表面n+擴(kuò)散層區(qū)域上連接有電池負(fù)極；所述背表面p+擴(kuò)散層區(qū)域上連接有電池正極；所述電池正極和電池負(fù)極由同種導(dǎo)電漿料燒結(jié)而成。采用同種導(dǎo)電漿料燒結(jié)而成的正電極和負(fù)電極與n型硅背表面p+擴(kuò)散層和n+擴(kuò)散層形成電接觸，形成的接觸電阻率較小，且大大簡(jiǎn)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(shuō)明】
一種全背電極太陽(yáng)能電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，具體涉及一種全背電極太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)工
-H-
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【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)下，第三次工業(yè)革命的核心是新能源革命，提高太陽(yáng)能電池效率技術(shù)作為提高太陽(yáng)能利用率的關(guān)鍵，代表了先進(jìn)的技術(shù)發(fā)展方向，對(duì)我國(guó)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(dāng)前應(yīng)該發(fā)展的重大技術(shù)之一。
[0003 ]目前的晶體硅太陽(yáng)能電池由η型或ρ型硅制造而成。就ρ型晶體硅太陽(yáng)能電池來(lái)講，由于燒穿正面銀漿和背場(chǎng)鋁漿的應(yīng)用，導(dǎo)致硅片電池工藝簡(jiǎn)單，成本較低，所以P型晶體硅太陽(yáng)能電池是當(dāng)前的主流產(chǎn)品，目前主流的P型硅太陽(yáng)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(jìn)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(zhǎng)，電池效率可以做得更高，同時(shí)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(yáng)能電池的主要方向，其中以下三種η型型硅太陽(yáng)能電池在未來(lái)幾年內(nèi)可能會(huì)成為主流的太陽(yáng)能電池，它們是，(I)指叉型背接觸(IBC)太陽(yáng)能電池:SunPower公司，可生產(chǎn)25%的最高轉(zhuǎn)化效率的IBC太陽(yáng)能電池。Solexel的柔性太陽(yáng)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(kāi)發(fā)的導(dǎo)電漿料做電接觸，效率可達(dá)21.5%。(2)η型硅型雙面太陽(yáng)能電池:英利太陽(yáng)能，熊貓電池，效率>20%。(3)η型硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池:日本松下，25.6%，最佳的效率。以上三種類型的太陽(yáng)能電池都有取代目前傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能電池的潛力。其中，全背電極(指叉型背接觸)IBC晶硅太陽(yáng)能電池的特點(diǎn)是正面無(wú)柵狀電極，正負(fù)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(diǎn):(I)減少正面遮光損失，相當(dāng)于增加了有效半導(dǎo)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(jìn)一步提高整體電池效率。但是這種太陽(yáng)能電池的制備過(guò)程中需要印刷不同的導(dǎo)電漿料，并分別只能在P+擴(kuò)散層或η+擴(kuò)散層上形成電接觸正負(fù)極，且形成的正負(fù)電極的接觸電阻率較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題和/或缺陷，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種全背電極太陽(yáng)能電池，包括依次疊加在η型硅前表面的前表面η+擴(kuò)散層、前表面鈍化層和前表面增反層;交錯(cuò)間隔疊加在η型硅背表面的背表面η+擴(kuò)散層區(qū)域和背表面ρ+擴(kuò)散層區(qū)域，所述背表面η+擴(kuò)散層區(qū)域和背表面P+擴(kuò)散層區(qū)域上覆蓋有背表面鈍化層;所述背表面η+擴(kuò)散層區(qū)域上連接有電池負(fù)極;所述背表面P+擴(kuò)散層區(qū)域上連接有電池正極;所述電池正極和電池負(fù)極由同種導(dǎo)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(shè)有絨面。
[0008]優(yōu)選的是，所述前表面η+擴(kuò)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(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)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(kuò)散層和背表面ρ+擴(kuò)散層的結(jié)深為0.1?0.5μπι;所述背表面η+擴(kuò)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(fù)極的寬度為45?SOum0
[0016]本實(shí)用新型至少包括以下有益效果:全背電極太陽(yáng)能電池的正、負(fù)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(shí)采用同種導(dǎo)電漿料燒結(jié)而成的正電極和負(fù)電極與η型硅背表面ρ+擴(kuò)散層和η+擴(kuò)散層形成電接觸，形成的接觸電阻率較小，且大大簡(jiǎn)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(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本實(shí)用新型的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說(shuō)明】
:
[0018]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例所述的全背電極太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
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[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0020]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語(yǔ)并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
[0021]圖1示出了本實(shí)用新型的全背電極太陽(yáng)能電池，包括依次疊加在η型硅I前表面的前表面η+擴(kuò)散層2、前表面鈍化層3和前表面增反層4;交錯(cuò)間隔疊加在η型硅I背表面的背表面η+擴(kuò)散層區(qū)域5和背表面ρ+擴(kuò)散層區(qū)域6，所述背表面η+擴(kuò)散層區(qū)域5和背表面ρ+擴(kuò)散層區(qū)域6上覆蓋有背表面鈍化層7;所述背表面η+擴(kuò)散層區(qū)域5上連接有電池負(fù)極8;所述背表面P+擴(kuò)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(fù)極8由同種導(dǎo)電漿料燒結(jié)而成。
[0022]在上述技術(shù)方案中，采用電池的正、負(fù)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(shí)采用同種導(dǎo)電漿料燒結(jié)而成的正電極和負(fù)電極與η型硅背表面ρ+擴(kuò)散層區(qū)域6和η+擴(kuò)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(jiǎn)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(shí)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(shè)有絨面。
[0024]在另一種實(shí)施例中，所述前表面η+擴(kuò)散層的結(jié)深為0.1?0.5μηι。
[0025]在另一種實(shí)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(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)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(fù)合速率，提高表面光子壽命。
[0026]在另一種實(shí)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(fù)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(shí)對(duì)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(shí)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(guò)率。
[0028]在另一種實(shí)施例中，所述背表面η+擴(kuò)散層和背表面P+擴(kuò)散層的結(jié)深為0.1?0.5μm;所述背表面η+擴(kuò)散層的方塊電阻為15?80 Ω /□。
[0029]在另一種實(shí)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(fù)合速率，提高表面光子壽命。
[0030]在另一種實(shí)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(shí)施例中，所述電池正極的寬度為45?80um，所述電池負(fù)極的寬度為45?80um。
[0032]這里說(shuō)明的設(shè)備數(shù)量和處理規(guī)模是用來(lái)簡(jiǎn)化本實(shí)用新型的說(shuō)明的。對(duì)本實(shí)用新型的全背電極太陽(yáng)能電池的應(yīng)用、修改和變化對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。
[0033]盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全背電極太陽(yáng)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(kuò)散層、前表面鈍化層和前表面增反層;交錯(cuò)間隔疊加在η型硅背表面的背表面η+擴(kuò)散層區(qū)域和背表面P+擴(kuò)散層區(qū)域，所述背表面η+擴(kuò)散層區(qū)域和背表面ρ+擴(kuò)散層區(qū)域上覆蓋有背表面鈍化層;所述背表面η+擴(kuò)散層區(qū)域上連接有電池負(fù)極;所述背表面P+擴(kuò)散層區(qū)域上連接有電池正極;所述電池正極和電池負(fù)極由同種導(dǎo)電漿料燒結(jié)而成。2.如權(quán)利要求1所述的全背電極太陽(yáng)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(shè)有絨面。3.如權(quán)利要求1所述的全背電極太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述前表面η+擴(kuò)散層的結(jié)深為0.1?0.5ym04.如權(quán)利要求1所述的全背電極太陽(yáng)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(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)在S12膜上沉積一層SiNx膜；5.如權(quán)利要求4所述的全背電極太陽(yáng)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(quán)利要求1所述的全背電極太陽(yáng)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(quán)利要求1所述的全背電極太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述背表面η+擴(kuò)散層和背表面P+擴(kuò)散層的結(jié)深為0.1?0.5μηι;所述背表面η+擴(kuò)散層的方塊電阻為15?80 Ω /口。8.如權(quán)利要求1所述的全背電極太陽(yáng)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(quán)利要求1所述的全背電極太陽(yáng)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(quán)利要求1所述的全背電極太陽(yáng)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(fù)極的寬度為45?80um。
【文檔編號(hào)】H01L31/0224GK205542804SQ201620067366
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月22日
【發(fā)明人】李運(yùn)鈞, 楊蔚, 朱航, 曾國(guó)平, 楊墨熹, 李昕
【申請(qǐng)人】四川銀河星源科技有限公司