一種背鈍化太陽(yáng)能電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種背鈍化太陽(yáng)能電池，包括背電極、背電場(chǎng)、背面鈍化層、P+層、P型硅、N型發(fā)射極、減反膜和正電極；所述背面鈍化層的表面涂覆硼源，對(duì)涂覆有硼源的背面鈍化層通過激光刻蝕形成孔或槽，并在所述孔或槽處形成所述P+層；所述背電場(chǎng)覆蓋所述孔或槽，與所述P+層直接接觸。采用本實(shí)用新型，能大大降低背面的復(fù)合速率，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
【專利說明】 一種背鈍化太陽(yáng)能電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種背鈍化太陽(yáng)能電池。

【背景技術(shù)】
[0002]目前大部分太陽(yáng)能電池的基底材料為晶體硅，其較大的表面復(fù)合速率限制了其轉(zhuǎn)換效率，這是因?yàn)?在硅片表面，晶體的周期性破壞產(chǎn)生大量懸掛鍵，使得晶體表面存在大量位于帶隙中的缺陷能級(jí)；另外，位錯(cuò)、化學(xué)殘留物、表面金屬的沉積都會(huì)引入缺陷能級(jí)，這些都使得硅片表面成為復(fù)合中心。因此，在太陽(yáng)能電池的正面沉積氮化硅，在背面絲網(wǎng)印刷金屬鋁，可以在一定程度上減小復(fù)合的速率。此外，由于太陽(yáng)能電池的正面是光吸收面，在設(shè)計(jì)鈍化層的同時(shí)還需要考慮光的吸收問題，對(duì)于正面的鈍化層的研究收到了很大的限制。為了提高電池轉(zhuǎn)換效率，研究者把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了太陽(yáng)能電池的背面鈍化上來了。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的背鈍化太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)如圖1所示:在太陽(yáng)能電池的背面，先沉積鈍化層，但由于鈍化層為絕緣層，須通過激光刻蝕選擇性的刻蝕掉部分鈍化層，暴露出硅層，之后的背電場(chǎng)漿料灌滿這些刻蝕區(qū)和硅片直接接觸，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電。但是，在背面的激光刻蝕區(qū)，由于部分鈍化層被去除，影響了整體的背面鈍化的效率，降低了電池的轉(zhuǎn)換效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種電池轉(zhuǎn)換效率高的背鈍化太陽(yáng)能電池。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種背鈍化太陽(yáng)能電池，包括背電極、背電場(chǎng)、背面鈍化層、P+層、P型硅、N型發(fā)射極、減反膜和正電極；
[0006]所述背面鈍化層的表面涂覆硼源，對(duì)涂覆有硼源的背面鈍化層通過激光刻蝕形成孔或槽，并在所述孔或槽處形成所述P+層；
[0007]所述背電場(chǎng)覆蓋所述孔或槽，與所述P+層直接接觸。
[0008]作為上述方案的改進(jìn)，所述硼源為硼酸三甲酯、三溴化硼、硼酸三丙酯或者氯化硼；
[0009]涂覆硼源的厚度為10-50 μ m。
[0010]作為上述方案的改進(jìn)，所述背面鈍化層包括:
[0011]與所述P型硅相連的Al2O3層或S12層；
[0012]與所述Al2O3層或S12層相連的氮化硅層。
[0013]作為上述方案的改進(jìn)，所述S12層的厚度為8-25 nm ；
[0014]所述Al2O3層的厚度為3_25nm ；
[0015]所述氮化娃層的厚度為80_120nm。
[0016]作為上述方案的改進(jìn)，所述S12層的厚度為10-20 nm ；
[0017]所述Al2O3層的厚度為5_20nm ;
[0018]所述氮化硅層的厚度為90_110nm。
[0019]作為上述方案的改進(jìn)，所述孔或槽的面積占所述背面鈍化層面積的3%_25%。
[0020]作為上述方案的改進(jìn)，所述孔或槽的面積占所述背面鈍化層面積的5%_20%。
[0021]作為上述方案的改進(jìn)，所述孔或槽的橫截面形狀為矩形、圓形或者葫蘆形。
[0022]作為上述方案的改進(jìn)，所述背面鈍化層上設(shè)有多個(gè)孔或者槽，所述多個(gè)孔或者槽平均分布于所述背面鈍化層上。
[0023]作為上述方案的改進(jìn)，所述減反膜為氮化硅膜。
[0024]作為上述方案的改進(jìn)，所述背電極、正電極為銀電極。
[0025]實(shí)施本實(shí)用新型，具有如下有益效果:
[0026]現(xiàn)有背鈍化太陽(yáng)能電池的激光刻蝕區(qū)，由于鈍化層被去除，影響了背面鈍化的效果，降低了電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0027]本實(shí)用新型提供了一種背鈍化太陽(yáng)能電池，通過在背面鈍化層上涂覆硼源，然后利用激光對(duì)涂覆有硼源的背面鈍化層進(jìn)行刻蝕，刻蝕的效果一方面腐蝕掉絕緣的背面鈍化層，裸露出P型硅，方便導(dǎo)電；另一方面，硼在激光的高能量作用下，從激光刻蝕區(qū)往P型硅片內(nèi)部擴(kuò)散，形成一層P+層；P+層與P型硅形成高低結(jié)，能大大降低背面的復(fù)合速率，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0028]而且，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型工藝不復(fù)雜，成本低，能大大提高轉(zhuǎn)換效率，可以大規(guī)模工業(yè)化推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是現(xiàn)有背鈍化太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2是本實(shí)用新型背鈍化太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0032]參見圖1，圖1顯示了一種現(xiàn)有的背鈍化太陽(yáng)能電池，包括背電極1、背電場(chǎng)2、背面鈍化層3、P型硅4、N型發(fā)射極5、減反膜6和正電極7，所述背電極1、背電場(chǎng)2、背面鈍化層3、P型硅4、N型發(fā)射極5、減反膜6和正電極7依次相連。所述背面鈍化層3通過激光刻蝕形成孔或槽31，所述背電場(chǎng)2覆蓋所述孔或槽31，與所述P型硅4直接接觸。
[0033]現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池的背面，先沉積背面鈍化層3，但由于背面鈍化層3為絕緣層，須通過激光刻蝕選擇性的刻蝕掉部分鈍化層，暴露出硅層，之后的背電場(chǎng)漿料灌滿這些刻蝕區(qū)和硅片直接接觸，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電。但是，在背面的激光刻蝕區(qū)，由于部分鈍化層被去除，影響了整體的背面鈍化的效率，降低了電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0034]參見圖2，圖2顯示了本實(shí)用新型背鈍化太陽(yáng)能電池，包括背電極1、背電場(chǎng)2、背面鈍化層4、P+層5、P型硅6、N型發(fā)射極7、減反膜8和正電極9，所述背電極1、背電場(chǎng)2、背面鈍化層4、P+層5、P型硅6、N型發(fā)射極7、減反膜8和正電極9依次相連。
[0035]所述背面鈍化層4的表面涂覆硼源，涂覆有硼源的背面鈍化層4通過激光刻蝕形成孔或槽40，并在所述孔或槽40處形成所述P+層5 ;所述背電場(chǎng)2覆蓋所述孔或槽40，與所述P+層5直接接觸。
[0036]需要說明的是，所述P+層5也叫P型層，其是在激光的高能量的作用下，從激光刻蝕區(qū)往P型硅片內(nèi)部擴(kuò)散而形成的。P+層5與P型硅6形成高低結(jié)。
[0037]所述硼源為硼酸三甲酯、三溴化硼、硼酸三丙酯或者氯化硼，涂覆硼源的厚度為10-50 μ m。具體的，涂覆硼源的厚度可以是10 μ m、20 μ m、30 μ m、40 μ m、50 μ m,且并不以此為限。
[0038]本實(shí)用新型通過在背面鈍化層4上涂覆硼源，然后利用激光對(duì)涂覆有硼源的背面鈍化層4進(jìn)行刻蝕，刻蝕的效果一方面腐蝕掉絕緣的背面鈍化層，裸露出P型硅，方便導(dǎo)電；另一方面，硼在激光的高能量作用下，從激光刻蝕區(qū)往P型硅片內(nèi)部擴(kuò)散，形成一層P+層5 ;P+層5與P型硅6形成高低結(jié)，能大大降低背面的復(fù)合速率，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0039]優(yōu)選的，所述背面鈍化層4上設(shè)有多個(gè)孔或者槽40，所述多個(gè)孔或者槽40平均分布于所述背面鈍化層4上。
[0040]所述孔或槽40的面積占所述背面鈍化層4面積的3%_25%。優(yōu)選的，所述孔或槽40的面積占所述背面鈍化層4面積的5%-20%。更佳的，所述孔或槽40的面積占所述背面鈍化層4面積的5%、8%、10%、12%、15%、18%、20%，且并不以此為限。
[0041]所述孔或槽40的橫截面形狀優(yōu)選為矩形、圓形或者葫蘆形，但不限于此。
[0042]需要說明的是，所述孔或槽40的橫截面還可以是其他形狀，例如正多邊形、橢圓形等，其實(shí)施方式并不局限于本實(shí)用新型所舉實(shí)施例。
[0043]所述背面鈍化層4包括:
[0044]與所述P型硅6相連的Al2O3層或S12層41 ；
[0045]與所述Al2O3層或S12層41相連的氮化硅層42。
[0046]作為背面鈍化層4的一實(shí)施例，所述背面鈍化層4包括S12層和氮化硅層(SiNx),Si02/SiNx疊層結(jié)構(gòu)具有很好的鈍化效果。具體的，所述S12層的厚度為8-25 nm;所述氮化硅層的厚度為80-120nm。優(yōu)選的，所述S12層的厚度為10-20 nm ;所述氮化硅層的厚度% 90-1 1nm0更佳的，所述S12層的厚度為10 nm、12 nm、15 nm、18 nm、20nm,且并不以此為限；所述氮化娃層的厚度為90 nm、95 nm> 100 nm> 105 nm、IlOnm,且并不以此為限。
[0047]作為背面鈍化層4的另一實(shí)施例，所述背面鈍化層4包括Al2O3層和氮化硅層(51隊(duì))41203/51隊(duì)疊層結(jié)構(gòu)具有更佳的鈍化效果，但制備成本相對(duì)要高一些。具體的，所述Al2O3層的厚度為3-25nm ;所述氮化硅層的厚度為80_120nm。優(yōu)選的，所述Al2O3層的厚度為5-20nm ;所述氮化娃層的厚度為90-110nm。更佳的,所述Al2O3層的厚度為5 nm、8 nm、10 nm、12 nm、15 nm、18 nm、20nm,且并不以此為限；所述氮化娃層的厚度為90 nm、95 nm、100 nm、105 nm、IlOnm,且并不以此為限。
[0048]進(jìn)一步，所述減反膜8即為減反射膜，優(yōu)選為氮化硅膜，但不限于此。
[0049]所述背電極1、正電極9為銀電極，但不限于此。
[0050]綜上，本實(shí)用新型工藝不復(fù)雜，成本低，能大大提高轉(zhuǎn)換效率，可以大規(guī)模工業(yè)化推廣應(yīng)用。
[0051]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種背鈍化太陽(yáng)能電池，其特征在于，包括背電極、背電場(chǎng)、背面鈍化層、P+層、P型硅、N型發(fā)射極、減反膜和正電極； 所述背面鈍化層的表面涂覆硼源，對(duì)涂覆有硼源的背面鈍化層通過激光刻蝕形成孔或槽，并在所述孔或槽處形成所述P+層； 所述背電場(chǎng)覆蓋所述孔或槽，與所述P+層直接接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的背鈍化太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述硼源為硼酸三甲酯、三溴化硼、硼酸三丙酯或者氯化硼； 涂覆硼源的厚度為10-50 μ m。
3.如權(quán)利要求1所述的背鈍化太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述背面鈍化層包括: 與所述P型硅相連的Al2O3層或S12層； 與所述Al2O3層或S12層相連的氮化硅層。
4.如權(quán)利要求3所述的背鈍化太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述S12層的厚度為8-25nm ； 所述Al2O3層的厚度為3-25nm ； 所述氮化娃層的厚度為80-120nm。
5.如權(quán)利要求4所述的背鈍化太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述S12層的厚度為10-20nm ； 所述Al2O3層的厚度為5-20nm ； 所述氮化硅層的厚度為90-11Onm。
6.如權(quán)利要求1所述的背鈍化太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述孔或槽的面積占所述背面鈍化層面積的3%-25%。
7.如權(quán)利要求6所述的背鈍化太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述孔或槽的面積占所述背面鈍化層面積的5%-20%。
8.如權(quán)利要求1所述的背鈍化太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述孔或槽的橫截面形狀為矩形、圓形或者葫蘆形。
9.如權(quán)利要求1所述的背鈍化太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述背面鈍化層上設(shè)有多個(gè)孔或者槽，所述多個(gè)孔或者槽平均分布于所述背面鈍化層上。
10.如權(quán)利要求1所述的背鈍化太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述減反膜為氮化硅膜。
【文檔編號(hào)】H01L31/04GK204118081SQ201420473307
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】石強(qiáng), 秦崇德, 方結(jié)彬, 黃玉平, 何達(dá)能, 陳剛 申請(qǐng)人:廣東愛康太陽(yáng)能科技有限公司