CN102709377A - 一种新结构晶体硅太阳电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新结构晶体硅太阳电池及其制备方法，包括N-Type硅片本体，N-Type硅片本体的上、下表层分别具有B掺杂区组，相邻B掺杂区之间分别刻蚀有隔离槽，N-Type硅片本体的上、下表层上分别镀有氧化铝层，氧化铝层上镀有氮化硅层，氮化硅层上丝网印刷有电极。将电池分成若干子电池，子电池串联可以将硅片本身缺陷带来的电性能的损害降低到最小；电池双面受光，可以最大限度的吸收光子；电池的两面只有两根栅线，完全避免了遮光效应；钝化了所有硅片表面，使得每一个子电池都可以获得最佳性能。

Description

一种新结构晶体硅太阳电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新结构晶体硅太阳电池及其制备方法。
背景技术
目前单晶硅，多晶硅太阳电池占到全球市场的90%，基于单晶多晶的太阳电池经过长期发展，基于传统铝背场丝网印刷技术已经比较完善，但是这种电池的主要缺点是：铝背场的表面复合铝较高，对效率的提高有很大制约；由于铝，硅热膨胀系数不同在烧结时候会使得硅片弯曲，从而影响电池的封装；传统商业电池其本质是一个大的PN结，硅片本身的缺陷则会严重影响到电池的效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种新结构晶体硅太阳能电池，将电池物理上分割为若干子电池，实现电池板双面受光，并且显著提高电池的开路电压。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新结构晶体硅太阳电池，包括N-Type硅片本体，N-Type硅片本体的上、下表层分别具有B掺杂区组，相邻B掺杂区之间分别刻蚀有隔离槽，N-Type硅片本体的上、下表层上分别镀有氧化铝层，氧化铝层上镀有氮化硅层，氮化硅层上丝网印刷有电极。
进一步说，所述的隔离槽分别逐个设置在相邻B掺杂区之间，隔离槽内覆盖有氧化铝层中的氧化铝，隔离槽的宽度为100～200nm，隔离槽的深度为80～120μm。
进一步说，B掺杂区的宽度为1～2cm，B掺杂区的深度为0.8～1μm。
进一步说，氧化铝层的厚度为6～10nm。
进一步说，氮化硅层的厚度为70～80nm。
进一步说，电极宽度为0.5～1cm。
一种新结构晶体硅太阳电池的制备方法，①将硅片进行双面制绒，②双面涂上掺杂剂，③使用激光掺杂在硅片上形成B掺杂区组，④使用DRIE(反应离子刻蚀)技术再在相邻B掺杂区（2）之间分别刻蚀有隔离槽（3），⑤将硅片放到1%的KOH溶液中浸泡10分钟，以去除损伤层，⑥使用ALD方法在硅片的正反面制备氧化铝，⑦使用BECVD方法再在氧化铝层（4）的基础上双面镀氮化硅，⑧使用丝网印刷的方法印刷电极（6），⑨烧结。
本发明的有益效果是：（1）将电池分成若干子电池，子电池串联可以将硅片本身缺陷带来的电性能的损害降低到最小；（2）电池双面受光，可以最大限度的吸收光子；（3）电池的两面只有两根栅线，完全避免了遮光效应；（4）钝化了所有硅片表面，使得每一个子电池都可以获得最佳性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构剖面结构示意图。
图中1.N-Type硅片本体，2.B掺杂区，3.隔离槽，4.氧化铝层，5.氮化硅层，6.电极。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种新结构晶体硅太阳电池，包括N-Type硅片本体1，N-Type硅片本体1的上、下表层中分别包括B掺杂区组和隔离槽组，N-Type硅片本体1的上、下表层上分别镀有氧化铝层4，氧化铝层4上镀有氮化硅层5，氮化硅层5上丝网印刷有电极6，在隔离槽3中填覆有氧化铝层4中的氧化铝，隔离槽3分别逐个设置在相邻B掺杂区2之间。
这样的结构将电池物理上分割为若干个子电池，同时可以实现双面受光；物理分割的子电池之间串联，可以显著提高电池的开路电压，并将硅片本身的缺陷对电池性能的影响降到最低；使用ALD方法制备的氧化铝可以完全钝化电池的所有表面同时也钝化隔离槽3，将表面复合速率降到最低；尽量降低电极6的遮光。
本发明的制备方法步骤包括：①将硅片进行双面制绒，②双面涂上掺杂剂，③使用激光掺杂在硅片上形成B掺杂区组，④使用DRIE(反应离子刻蚀)技术再在相邻B掺杂区2之间分别刻蚀有隔离槽3，⑤将硅片放到1%的KOH溶液中浸泡10分钟，以去除损伤层，⑥使用ALD方法在硅片的正反面制备氧化铝，⑦使用PECVD方法再在氧化铝层4的基础上双面镀氮化硅，⑧使用丝网印刷的方法印刷电极6，⑨烧结。
通过这种制备方法，快速有效的制备电池片，提高生产效率。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种新结构晶体硅太阳电池，包括N-Type硅片本体（1），其特征在于：所述N-Type硅片本体（1）的上、下表层中分别包括B掺杂区组和隔离槽组，所述的N-Type硅片本体（1）的上、下表层上分别镀有氧化铝层（4），所述的氧化铝层（4）上镀有氮化硅层（5），所述氮化硅层（5）上丝网印刷有电极（6）。
2.根据权利要求1所述的一种新结构晶体硅太阳电池，其特征在于：所述的隔离槽（3）分别逐个设置在相邻B掺杂区（2）之间，所述的隔离槽（3）内覆盖有氧化铝层（4）中的氧化铝，所述隔离槽（3）的宽度为100～200nm，隔离槽（3）的深度为80～120μm。
3.根据权利要求1所述的一种新结构晶体硅太阳电池，其特征在于：所述的B掺杂区（2）的宽度为1～2cm，B掺杂区（2）的深度为0.8～1μm。
4.根据权利要求1所述的一种新结构晶体硅太阳电池，其特征在于：所述的氧化铝层（4）的厚度为6～10nm。
5.根据权利要求1所述的一种新结构晶体硅太阳电池，其特征在于：所述的氮化硅层（5）的厚度为70～80nm。
6.根据权利要求1所述的一种新结构晶体硅太阳电池，其特征在于：所述的电极（6）宽度为0.5～1cm。
7.一种新结构晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于：①将硅片进行双面制绒，②双面涂上掺杂剂，③使用激光掺杂在硅片上形成B掺杂区组，④使用DRIE(反应离子刻蚀)技术再在相邻B掺杂区（2）之间分别刻蚀有隔离槽（3），⑤将硅片放到1%的KOH溶液中浸泡10分钟，以去除损伤层，⑥使用ALD方法在硅片的正反面制备氧化铝，⑦使用PECVD方法再在氧化铝层（4）的基础上双面镀氮化硅，⑧使用丝网印刷的方法印刷电极（6），⑨烧结。
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