專利名稱：雙面pn結(jié)硅太陽能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙面PN結(jié)硅太陽能電池。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平越來越高，對(duì)能源需求越來越多，同時(shí)對(duì)環(huán)境保護(hù) 帶來更大的壓力，為解決這個(gè)問題，越來越多的國家出臺(tái)財(cái)政補(bǔ)貼政策，鼓勵(lì)使用清理可在 生資源，在此背景下，太陽能光伏行業(yè)得到了快速的發(fā)展。 在普通的電池生產(chǎn)工藝中，都是在硅片表面先制絨，然后在上面擴(kuò)散一個(gè)平面PN 結(jié)，并在表面沉積一層減反射膜，最后在正面印上柵線，在背面印上整版的背電極而成為一 個(gè)普通晶體硅太陽能電池，在這種工藝中，硅電池厚度通常為200 i！ m左右，而擴(kuò)散深度一 般為0. 3-0. 5 i！ m。而部分波長較長的光線能穿過硅片到達(dá)硅片背部，而背部遠(yuǎn)離前面的PN 結(jié)，由光電效產(chǎn)生的少數(shù)載流子要經(jīng)過長距離的擴(kuò)散才能到達(dá)PN結(jié)。由于晶體硅的內(nèi)耗， 光生載流子不能充分利用，導(dǎo)致光線能量轉(zhuǎn)換效率不高。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種雙面PN結(jié)硅太陽能電池。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是接收光照的晶體硅片正面有 PN結(jié)，即稱正面PN結(jié)；晶體硅片背面也有PN結(jié)，稱背面PN結(jié)，所述正面PN結(jié)與背面PN結(jié) 并聯(lián)或串聯(lián)，構(gòu)成雙面PN結(jié)太陽能電池。 對(duì)于P型晶體硅片，中間層是P層(2)，正面N層(1)上有正面N極柵線(6)，背面 是P極柵線N極柵線相間，正面N極柵線(6)和P型背面N極柵線(5)的兩種連接方法分 別是 正面N極柵線(6)和P型背面N極柵線(5)延伸到硅片邊緣，硅片邊緣用匯流線
連接，硅片側(cè)面涂刷與N極柵線相同的漿料，使正面和背面的N極并聯(lián)； 在硅片的正面N極柵線(6)和P型背面N極柵線(5)之間打孔，孔內(nèi)壁擴(kuò)散成N
型硅或孔內(nèi)填充與N柵線相同的漿料； 對(duì)于N型晶體硅片，中間層是N層，正面P層(7)有正面P極柵線(ll)，背面是P 極柵線和N極柵線相間，正面P極柵線(11)與N型背面的P極柵線(12)兩種連接方法分 別是 正面P極柵線(11)和N型背面P極柵線(12)延伸到硅片邊緣，硅片邊緣用匯流 線連接，硅片側(cè)面涂刷與P極柵線相同的漿料，使正面和背面的P極并聯(lián)； 在硅片的正面P極柵線(11)和N型背面P極柵線(12)之間打孔，孔內(nèi)壁擴(kuò)散成 P型硅或孔內(nèi)填充與P極柵線相同的漿料。 正面PN結(jié)的N極和背面PN結(jié)的P極相連或者正面PN結(jié)的P極和背面PN結(jié)的N 極相連，形成串聯(lián)連接方式。 本發(fā)明的有益效果是，晶體硅太陽能電池背面有P型和N型交叉電極。使其在背部也形成很多PN結(jié)，并經(jīng)過匯流線與正面的PN結(jié)并聯(lián)或串聯(lián)，既不影響正面PN結(jié)的效率，在背面的PN結(jié)又可高效收集部分少數(shù)載流子，而形成光電流。兩部分電流或電壓相加，從而提高了晶體硅太陽能電池的效率。

圖1是本實(shí)用新型P型晶體硅片的剖面示意圖。[0015] 圖2是本實(shí)用新型N型晶體硅片的剖面示意圖。 圖中l(wèi).正面N層，2.P層，3.P型背面P極柵線，4.背面N層，5.P型背面N極柵線，6.正面N極柵線，7.正面P層，8.N型背面N極柵線，9.背面P層，10. N層，11.正面P極柵線，12.N型背面P極柵線。
具體實(shí)施方式如圖l，對(duì)于P型晶體硅片，太陽能電池晶體硅片接收光照的表面是正面N層(1)，也稱N區(qū)，印刷N極銀柵線稱為正面N極柵線(6)。正面銀柵線之間距離以l-5mm為宜，正面最終形成一個(gè)正面PN結(jié)。晶體硅片背面整面擴(kuò)散背面N層，正面N層(1)和背面N層是相連相通的，然后在背面N層上印刷或電鍍帶狀鋁電極，鋁電極將滲透過N層直接和P層相連，稱為P型背面P極柵線(3)。于是，晶體硅片背面就形成相互平行的帶狀背面N層(4)，背面N層(4)表面印刷帶狀或線狀銀柵線，稱為P型背面N極柵線(5)。平行相鄰的PN結(jié)之間柵線的距離為0. lmm-3mm為宜，背面鋁電極亦可用硼等三價(jià)元素材料替代。背面多個(gè)PN結(jié)匯集成形成了背面PN結(jié)。 對(duì)于P型晶體硅片，正面的N極柵線和背面的N極柵線的并聯(lián)方法一種方法是正面PN結(jié)和背面PN結(jié)的N極柵線延伸到硅片邊緣，硅片邊緣用匯流線連接，硅片側(cè)面涂刷與N極柵線相同的漿料，使正面和背面的N極相連；另一種方法是在硅片的正面PN結(jié)和背面PN結(jié)的N極柵線之間打孔，孔內(nèi)壁擴(kuò)散成N型硅或孔內(nèi)填充與N極柵線相同的漿料；[0019] 如圖2，對(duì)于N型晶體硅片，太陽能電池晶體硅片接收光照的表面是正面P層(7)，也稱P區(qū)，正面P層(7)上印刷銀柵線稱為正面P極柵線(11)。正面銀柵線之間距離以l-5mm為宜。晶體硅片背面首先整面擴(kuò)散背面P層，然后在背面P層上印刷或電鍍帶狀含有磷或銻和銀的柵線，稱N型背面N極柵線(8)，含有磷或銻的銀電極將滲透過背面P層直接和N層相連。于是，晶體硅片背面形成相互平行的帶狀背面P層(9)，背面P層(9)表面印刷帶狀或線狀銀柵線，稱為N型背面P極柵線(12)。平行相鄰的PN結(jié)之間柵線的距離為0. lmm-3mm為宜。正面形成一個(gè)整體的正面PN結(jié)，背面匯集成一個(gè)背面PN結(jié)。[0020] 對(duì)于N型晶體硅片，正面的P極柵線與背面的P極柵線并聯(lián)方法一種方法是正面和背面的P極柵線延伸到硅片邊緣，硅片邊緣用匯流線連接，硅片側(cè)面涂刷與P極柵線相同的漿料，使正面和背面的P極相連；另一種方法是在硅片的正面和背面的P極柵線之間打孔，孔內(nèi)壁擴(kuò)散成P型硅或孔內(nèi)填充與P極柵線相同的漿料。 無論是P型晶體硅片或N型晶體硅片，背面柵線比正面的柵線距離更短更密。正面與背面串聯(lián)的方法是正面PN結(jié)的N極和背面的PN結(jié)的P極相連或者正面PN結(jié)的P極和背面的PN結(jié)的N極相連。
權(quán)利要求一種雙面PN結(jié)硅太陽能電池，其特征是接收光照的晶體硅片正面有PN結(jié)，即稱正面PN結(jié)；晶體硅片背面也有PN結(jié)，稱背面PN結(jié)，所述正面PN結(jié)與背面PN結(jié)并聯(lián)或串聯(lián)，構(gòu)成雙面PN結(jié)太陽能電池。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種雙面PN結(jié)硅太陽能電池，其特征是 對(duì)于P型晶體硅片，中間層是P層(2)，正面N層(1)上有正面N極柵線(6)，背面是P極柵線N極柵線相間，正面N極柵線(6)和P型背面N極柵線(5)的兩種連接方法分別是 正面N極柵線(6)和P型背面N極柵線(5)延伸到硅片邊緣，硅片邊緣用匯流線連接，硅片側(cè)面涂刷與N極柵線相同的漿料，使正面和背面的N極并聯(lián)；在硅片的正面N極柵線(6)和P型背面N極柵線(5)之間打孔，孔內(nèi)壁擴(kuò)散成N型硅或孔內(nèi)填充與N柵線相同的漿料；對(duì)于N型晶體硅片，中間層是N層(IO)，正面P層(7)上面有正面P極柵線(ll)，背面是P極柵線和N極柵線相間，正面P極柵線(11)與N型背面的P極柵線(12)兩種連接方法分別是正面P極柵線(11)和N型背面P極柵線(12)延伸到硅片邊緣，硅片邊緣用匯流線連 接，硅片側(cè)面涂刷與P極柵線相同的漿料，使正面和背面的P極并聯(lián)；在硅片的正面P極柵線(11)和N型背面P極柵線(12)之間打孔，孔內(nèi)壁擴(kuò)散成P型 硅或孔內(nèi)填充與P極柵線相同的漿料。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種雙面PN結(jié)硅太陽能電池，其特征是正面PN結(jié)的N極和 背面PN結(jié)的P極相連或者正面PN結(jié)的P極和背面PN結(jié)的N極相連，形成串聯(lián)連接方式。
專利摘要一種雙面PN結(jié)硅太陽能電池，太陽能電池晶體硅片接收光照的正面有PN結(jié)。晶體硅片背面有P型和N型電極，形成背面PN結(jié)，并與正面的PN結(jié)并聯(lián)或串聯(lián)，背面PN結(jié)可收集部分少數(shù)載流子，而形成光電流。這種結(jié)構(gòu)能提高晶體硅太陽能電池的效率。
文檔編號(hào)H01L31/0224GK201466040SQ200920065320
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者婁志林, 張恩理 申請(qǐng)人:湖南天利恩澤太陽能科技有限公司