CN207458953U - 一种双面掺杂的高效太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双面掺杂的高效太阳能电池，包括：硅片(1)，所述硅片(1)正面设置正栅线电极(8)，背面设置背金属电极(9)；所述正栅线电极(8)和背面设置背金属电极(9)下，分别进行区域掺杂。本实用新型的双面掺杂的高效太阳能电池利用区域掺杂的工艺，大大提高了电池光电转化效率，且正反面电极设置合理，导电性良好，成本低。

Description

一种双面掺杂的高效太阳能电池

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池制备领域，具体为一种双面掺杂的高效太阳能电池。

背景技术

在全球气候变暖及化石能源日益枯竭的大背景下，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视，大力发展可再生能源已成为世界各国的共识。各种可再生能源中，太阳能光伏作为洁净能源的一种是未来能源解决方案的候选之一。太阳能以其清洁、安全、取之不尽、用之不竭等显著优势，已成为发展最快的可再生能源。据国际能源署(IEA)预测，到2030年全球光伏累计装机量有望达到1721GW，到2050年将进一步增加到4670GW，发展潜力巨大。随着光伏产业的快速发展，特别是经过近年来的发展，其应用日渐广泛，工艺日趋成熟。太阳能电池是以半导体材料为基础的能量转换器件，是太阳能发电的核心部分，对其发电效率要求越来越高、加工制作成本要求越来越低，户外使用寿命要求越来越长。

太阳能电池的效率可以通过各种层和电极的设计来确定。为了使太阳能电池商业化，需要克服低效率和低生产率的问题，因此，一种高效的太阳能电池丞待出现。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种双面掺杂的高效太阳能电池；本实用新型的双面掺杂的高效太阳能电池利用区域掺杂的工艺，大大提高了电池光电转化效率，且正反面电极设置合理，导电性良好，成本低。

为实现所述技术目的，本实用新型的技术方案是：一种双面掺杂的高效太阳能电池，包括：硅片，所述硅片正面设置正栅线电极，背面设置背金属电极；

所述硅片正面全面轻掺杂形成pn结发射极后镀设正面钝化减反射层，所述正栅线电极在硅片上的对应位置设置正面掺杂浆料区于正面钝化减反射层上，在正面掺杂浆料区烧蚀开槽形成发射极重掺杂区，且所述正栅线电极设置至重发射极掺杂区上；

所述硅片背面全面轻掺杂形成轻掺杂区后镀设背面钝化减反射层，所述背金属电极在硅片上的对应位置设置背面掺杂浆料区于背面钝化减反射层上，在背面掺杂浆料区烧蚀开槽形成重掺杂区，且所述背金属电极设置至重掺杂区上。

进一步，所述正面掺杂浆料区宽度不小于正栅线电极宽度，形状和所述正栅线电极形状一致；所述背面掺杂浆料区宽度不小于背金属电极宽度，形状和所述背金属电极形状一致。

进一步，所述正面掺杂浆料区烧蚀开槽，槽深至少打穿正面钝化减反射层；所述背面掺杂浆料区烧蚀开槽，槽深至少打穿背面钝化减反射层。

进一步，所述正栅线电极可以为6～200主栅电极的一种，且所述正栅线电极和所述背金属电极图形可以为主副栅金属化版图结构，指叉式金属化版图结构的一种。

进一步，所述pn结发射极掺杂方阻为80～120Ω/□；所述轻掺杂区掺杂方阻为70-120Ω/□；所述发射极重掺杂区和重掺杂区掺杂方阻为40～80Ω/□。

进一步，所述硅片为N型硅片或P型硅片的一种。

进一步，所述正栅线电极和背金属电极均使用银浆电镀或丝网印刷。

进一步，所述N型硅片的pn结发射极掺杂源为三氯氧磷，轻掺杂区掺杂源为BBr3，正面掺杂浆料区掺杂源为磷浆，背面掺杂浆料区掺杂源为硼浆；

所述P型硅片的pn结发射极掺杂源为BBr3，轻掺杂区掺杂源为三氯氧磷，正面掺杂浆料区掺杂源为硼浆，背面掺杂浆料区掺杂源为磷浆。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型的太阳能结构适用于P型和N型电池；

2)在电池正面进行区域掺杂，降低了表面符合速率，有利于载流子的收集，背面全面掺杂，降低了载流子收集横向电阻，背面局部重掺杂降低了接触电阻，高低结有利于多子收集；

3)正面和背面均采用玻璃料含量低的Ag浆进行电镀或丝网印刷，金属化完美匹配电镀工艺，避免了套印对准问题，降低金属电极线宽，从而减低成本，提高电池效率，且适用于双面电池结构；

4)开槽金属化适用于多主栅工艺，减少遮光损失，降低浆料耗量，载流子有效收集率高，传导电阻低。

综上，本实用新型的双面掺杂的高效太阳能电池利用区域掺杂的工艺，大大提高了电池光电转化效率，且正反面电极设置合理，导电性良好，成本低。

附图说明

图1是本实用新型的太阳能电池板的各层结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种双面掺杂的高效太阳能电池，包括：硅片1，其特征在于，所述硅片1正面设置正栅线电极8，背面设置背金属电极9；

所述硅片1正面全面轻掺杂形成pn结发射极2后镀设正面钝化减反射层4，所述正栅线电极8在硅片1上的对应位置设置正面掺杂浆料区于正面钝化减反射层4上，在正面掺杂浆料区烧蚀开槽形成发射极重掺杂区6，且所述正栅线电极8设置至重发射极掺杂区6上；

所述硅片1背面全面轻掺杂形成轻掺杂区3后镀设背面钝化减反射层5，所述背金属电极9在硅片1上的对应位置设置背面掺杂浆料区于背面钝化减反射层5上，在背面掺杂浆料区烧蚀开槽形成重掺杂区5，且所述背金属电极9设置至重掺杂区7上。

进一步，所述正面掺杂浆料区宽度不小于正栅线电极8宽度，形状和所述正栅线电极8形状一致；所述背面掺杂浆料区宽度不小于背金属电极9宽度，形状和所述背金属电极9形状一致，这种区域掺杂的方式使金属(电极)与硅片接触部位进行高浓度掺杂，在非接触区进行轻掺杂。这样的金属化与非金属化区域的分离结构可以减小表面和发射层的复合，形成横向的高低结，有利于载流子的收集，同时减少正面金属电极与硅的接触电阻，使得短路电流、开路电压和填充因子都得到较好的改善，从而提高转换效率。

进一步，所述正面掺杂浆料区烧蚀开槽，槽深至少打穿正面钝化减反射层4；所述背面掺杂浆料区烧蚀开槽，槽深至少打穿背面钝化减反射层5。正背电极印刷至槽内，收集电流。

进一步，所述正栅线电极8可以为6～200主栅电极的一种，且所述正栅线电极8和所述背金属电极9图形可以为主副栅金属化版图结构，指叉式金属化版图结构的一种。

进一步，所述pn结发射极2掺杂方阻为80～120Ω/□；所述轻掺杂区3掺杂方阻为70-120Ω/□；所述发射极重掺杂区6和重掺杂区7掺杂方阻为40～80Ω/□。

进一步，所述硅片1为N型硅片或P型硅片的一种。

进一步，所述正栅线电极8和背金属电极9均使用银浆电镀或丝网印刷。

进一步，所述N型硅片的pn结发射极2掺杂源为三氯氧磷，轻掺杂区3掺杂源为BBr3，正面掺杂浆料区掺杂源为磷浆，背面掺杂浆料区掺杂源为硼浆；

所述P型硅片的pn结发射极2掺杂源为BBr3，轻掺杂区3掺杂源为三氯氧磷，正面掺杂浆料区掺杂源为硼浆，背面掺杂浆料区掺杂源为磷浆。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种双面掺杂的高效太阳能电池，包括：硅片(1)，其特征在于，所述硅片(1)正面设置正栅线电极(8)，背面设置背金属电极(9)；

所述硅片(1)正面全面轻掺杂形成pn结发射极(2)后镀设正面钝化减反射层(4)，所述正栅线电极(8)在硅片(1)上的对应位置设置正面掺杂浆料区于正面钝化减反射层(4)上，在正面掺杂浆料区烧蚀开槽形成发射极重掺杂区(6)，且所述正栅线电极(8)设置至发射极重掺杂区(6)上；

所述硅片(1)背面全面轻掺杂形成轻掺杂区(3)后镀设背面钝化减反射层(5)，所述背金属电极(9)在硅片(1)上的对应位置设置背面掺杂浆料区于背面钝化减反射层(5)上，在背面掺杂浆料区烧蚀开槽形成重掺杂区(7)，且所述背金属电极(9)设置至重掺杂区(7)上。

2.根据权利要求1所述的一种双面掺杂的高效太阳能电池，其特征在于，所述正面掺杂浆料区宽度不小于正栅线电极(8)宽度，形状和所述正栅线电极(8)形状一致；所述背面掺杂浆料区宽度不小于背金属电极(9)宽度，形状和所述背金属电极(9)形状一致。

3.根据权利要求1所述的一种双面掺杂的高效太阳能电池，其特征在于，所述正面掺杂浆料区烧蚀开槽，槽深至少打穿正面钝化减反射层(4)；所述背面掺杂浆料区烧蚀开槽，槽深至少打穿背面钝化减反射层(5)。

4.根据权利要求1所述的一种双面掺杂的高效太阳能电池，其特征在于，所述正栅线电极(8)可以为6～200主栅电极的一种，且所述正栅线电极(8)和所述背金属电极(9)图形为主副栅金属化版图结构，指叉式金属化版图结构的一种。

5.根据权利要求1所述的一种双面掺杂的高效太阳能电池，其特征在于，所述pn结发射极(2)掺杂方阻为80～120Ω/□；所述轻掺杂区(3) 掺杂方阻为70-120Ω/□；所述发射极重掺杂区(6)和重掺杂区(7)掺杂方阻为40～80Ω/□。

6.根据权利要求1所述的一种双面掺杂的高效太阳能电池，其特征在于，所述硅片(1)为N型硅片或P型硅片的一种。

7.根据权利要求1所述的一种双面掺杂的高效太阳能电池，其特征在于，所述正栅线电极(8)和背金属电极(9)均使用银浆为原料进行电镀或丝网印刷的一种。

8.根据权利要求6所述的一种双面掺杂的高效太阳能电池，其特征在于，所述N型硅片的pn结发射极(2)掺杂源为三氯氧磷，轻掺杂区(3)掺杂源为BBr3，正面掺杂浆料区掺杂源为磷浆，背面掺杂浆料区掺杂源为硼浆；

所述P型硅片的pn结发射极(2)掺杂源为BBr3，轻掺杂区(3)掺杂源为三氯氧磷，正面掺杂浆料区掺杂源为硼浆，背面掺杂浆料区掺杂源为磷浆。