CN107799616A - 一种叉指背接触太阳能电池片及其制作方法 - Google Patents
一种叉指背接触太阳能电池片及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107799616A CN107799616A CN201711127464.9A CN201711127464A CN107799616A CN 107799616 A CN107799616 A CN 107799616A CN 201711127464 A CN201711127464 A CN 201711127464A CN 107799616 A CN107799616 A CN 107799616A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- areas
- grid
- layer
- pole
- thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 33
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 75
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 18
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 18
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 10
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 claims description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 7
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims description 7
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 3
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013842 nitrous oxide Nutrition 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/022433—Particular geometry of the grid contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
- H01L31/022458—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells for emitter wrap-through [EWT] type solar cells, e.g. interdigitated emitter-base back-contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
- H01L31/0682—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells back-junction, i.e. rearside emitter, solar cells, e.g. interdigitated base-emitter regions back-junction cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种叉指背接触太阳能电池片及其制作方法，所述的电池片包括硅片基底和设于硅片背面的PN结层与电极层，PN结层与电极层之间从上至下还包括一层Al2O3膜和氮化硅薄层，所述的电极包括若干条细栅极和主栅极，所述的细栅极与P区或N区平行，所述的细栅极为分段结构，正极细栅极和负极细栅极交错排列，相同极性细栅极的断开位置在同一条垂直连线上；所述的主栅极与同极性的细栅极垂直相连，位于另一极性细栅极断开位置的垂直连接线上。所述的P区和N区为分段结构，断开的位置与其上细栅极的断开位置一致。该电池结构能够提高电池转换效率，并且简化电池生产程序和减少浆料种类。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池片领域，具体涉及一种叉指背接触太阳能电池片及其制作方法。
背景技术
在当前的光伏行业，受市场因素的影响，电池片转换效率成了企业生存的关键，高效电池片已是大势所趋。叉指背接触太阳能电池电池片，由于其可实现的高转换效率，成为许多企业研发的方向。
叉指背接触太阳能电池中的N区和P区是呈指状交叉排布的，电极在印刷和焊接的过程中，会遇到两种情况：一，正负极主栅汇流电极或用于电池片组件焊接的焊带需要与正负栅线接触电极垂直排布，由于正负极栅线接触电极采用指状交叉并贯穿排布，为防止短路，印刷正负极主栅电极或进行组件焊接前需要在正负栅线接触电极上做绝缘处理；二，正负极栅线接触电极采用分段设计，空出主栅区域，此设计要求主栅电极浆料不能烧穿减反射层，即不能与N区或P区发生接触，增加了工艺复杂性和物料种类。
因此本发明提供叉指背接触太阳能电池片的具有新的PN结构层，该PN结构层使得在后续的电极制作过程中能够简化生产和减少浆料种类，降低生产成本并提高电池效率。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种具有新的PN结构层的叉指背接触太阳能电池片，该PN结构层使得在后续的电极制作过程中能够简化生产和减少浆料种类，降低生产成本并提高电池转换效率。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种叉指背接触太阳能电池片，包括硅片基底和设于硅片背面的PN结层与电极层，PN结层与电极层之间从上至下还包括一层Al2O3膜和氮化硅薄层，所述的PN结构层包括间错平行排布的P区和N区；所述的电极层包括正电极和负电极，所述的正电极与P区相接触，所述负电极与N区相接触；所述的Al2O3膜和氮化硅薄层上设有容置电极层的开槽；
所述的电极包括若干条细栅极和主栅极，所述的细栅极与P区或N区平行，所述的细栅极为分段结构，正极细栅极和负极细栅极交错排列，相同极性细栅极的断开位置在同一条垂直连线上；所述的主栅极与同极性的细栅极垂直相连，位于另一极性细栅极断开位置的垂直连接线上；
所述的P区和N区为分段结构，断开的位置与其上细栅极的断开位置一致。
作为本发明的进一步改进，所述的主栅极下面的PN结层中同极性的P区或者N区连接，不同极性的P区或者N区断开。
作为本发明的进一步改进，所述的N区和P区之间完全接触、或者部分接触、或者不接触。
作为本发明的进一步改进，所述的正极细栅极分段的数目与负极细栅极分段的数目相同，所述的细栅极或PN结层的分段数为2-30，每段的长度为0.3-2mm。
作为本发明的进一步改进，还包括分别位于电池片两侧的正电极的主栅极和负电极的主栅极，所述的主栅极的数目与另一极性细栅极的分段数相同，所述的正电极主栅极与负电极主栅极数目相同。
作为本发明的进一步改进，所述的正极主栅极与负极主栅极呈中心对称。
作为本发明的进一步改进，所述同一极性的细栅极的数目为10-2000根。
根据以上所述的一种叉指背接触太阳能电池片的制作方法，包括以下步骤：
S1：用化学溶液对硅片的背面进行抛光腐蚀处理。
S2：抛光后的硅片背面用旋涂法整面涂布一层硼源，在扩散炉中经高温扩散后硼元素掺杂到硅晶格中形成P区；用氧气高温氧化，在表面形成一层SiO2保护层；然后用激光刻槽法根据PN结层的图形设计，选择性去除N区被扩散的硼。
S3：在形成P区的硅片背面上整面涂布液态磷，在高温扩散炉中，磷元素扩散到被刻蚀的N区中。
S4：常压下利用化学气相沉淀法在PN结层上镀一层SiO2保护层。
S5：用KOH溶液对硅片的正面进行绒面处理，之后用HF和HCl混酸溶液对硅片的表面进行清洗，去除S4中的SiO2保护层。
S6：采用化学气相沉积法先后在PN结构层上沉积一层Al2O3和氮化硅薄膜，形成钝化层。
S7：采用激光开槽法在Al2O3和氮化硅薄膜上设有容置正负极电极主栅极和细栅极对应的位置上开槽。
S8：采用丝网印刷法，先用正电极浆料同时制作正电极的主栅极和细栅极，烘干后用负电极浆料同时制作负电极的主栅极和细栅极，随后对正负栅线电极进行烧结；其中制作正极和负极的顺序可以相互调整。
S9：将一片电池片旋转180°，与另一片电池片的正负主栅极刚好对应，用焊带将正负主栅极焊接连接起来。
作为本发明的进一步改进，所述的N区或P区制作的方法还包括固态印刷扩散、旋涂扩散或离子注入扩散。
作为本发明的进一步改进，制作正极细栅极和正极主栅极的浆料为同一款银浆A，制作负极细栅极和负极主栅极的浆料为同一款银浆B，所述的银浆A和银浆B中的固含量相同或者不同。
本发明的有益效果：本发明提出的叉指背接触太阳能电池片具有新的PN结构层，该PN结构层和电极层的细栅极采用分段结构，主栅极与同极性的细栅极垂直连接，连接细栅极的主栅极穿过不同极性的PN结层时，此PN结层断开，制作电极的过程中无需担心减反射层被烧穿造成短路，因此制作电极的主栅极和细栅极可以用同一款浆料同时制作，即不需要分步制作，又不需要做绝缘处理简化生产步骤，减少物料种类，降低生产成本。另一方面增加了主栅电极区域的PN结使用，可以降低电池片串联电阻，提高电池效率。
附图说明
图1为太阳能电池片剖面图；
图2为现有技术太阳能电池片PN结构层平面图；
图3为本发明一种实施例中太阳能电池片PN结构层平面图；
图4为本发明第二种实施例中太阳能电池片PN结构层平面图；
图5为图4沿A-A线PN结构层剖面图；
其中：1-硅片基底，201-P区，202-N区，3-Al2O3膜，4-氮化硅薄层，501-正电极，502-负电极。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示的一种叉指背接触太阳能电池片，包括硅片基底和设于硅片背面的PN结层与电极层，PN结层与电极层之间从上至下还包括一层Al2O3膜和氮化硅薄层。
所述的PN结层包括间错平行排布的P区和N区；所述的P区是通过在硅片基底表面扩散B元素形成的，所述N区是在硅片表面扩散P元素形成的。
所述的P区和N区之间可以如图1所示的是相互接触，或者如图5所示的是非接触的，也可以是部分接触。
所述的电极层包括正电极和负电极，所述的正电极与P区相接触，所述负电极与N区相接触。
由于Al2O3和氮化硅薄层为不导电的绝缘层，需要在电极层和PN结层的接触的位置开槽，使得两者充分接触。
所述的电极包括若干条细栅极和主栅极，对于同一极性的细栅极的数目为10-2000根，所述的细栅极与P区或N区平行，所述的正电极的细栅极平行的设置于P区上，所述的负电极的细栅极平行的设置于N区上。
所述的细栅极为分段结构，正极细栅极分段的数目与负极细栅极分段的数目相同。同极性细栅极的断开位置位于同一条垂直连线上，由于两种极性的细栅极是呈交错排列的，因此在该垂直连线上另一极性的细栅极是连续的，即不同极性细栅极断开的连线不会出现在同一条垂直线上。所述的主栅极与同极性的细栅极垂直相连，位于另一极性细栅极断开位置的垂直连接线上，其中细栅极断开位置的空隙尺寸大于主栅极的宽度，以防止短路。
如图3和图4所示，所述的P区和N区为分段结构，其断开的位置与其上细栅极的断开位置一致，避免了与其上的不同极性的主栅极之间构成短路；正极主栅极下面的P区连接，N区断开；负极主栅极下面的N区连接，P区断开。因而制作太阳能电池板的过程中在Al2O3和氮化硅薄层上可以在主栅极经过的区域直接开孔，后续可以同时制作的同极性电极的主栅极和细栅极，无需分步制作，也无需增加额外的绝缘层制作，即减少了工艺步骤，节约能源，又节约了原材料，降低生产成本。
本发明的实施例中，所述的细栅极或PN结层的分段数为2-30，每段的长度为0.3-2mm，分段的数目越多，每段的长度就越短。如图4所示的主栅极的数目与另一极性细栅极的分段数相同，所述的主栅极除包括图3所示的分别位于电池片两侧的主栅极之外，还包括设置在另一极性细栅极断开位置的垂直连线上。对于图4所示的实施例二为优选方案，主栅电极数目的增加提高了PN结使用，可以降低电池片串联电阻。
根据以上所述的叉指背接触太阳能电池片，其制作方法包括以下步骤：
S1：利用氢氧化钾碱溶液的腐蚀作用，对制作太阳能电池片的硅片进行背面抛光处理。
S2：本发明中采用旋涂的方法向硅片被抛光过的背面掺杂硼元素，形成P区。具体为先用旋涂设备在硅片背表面涂布一层硼源，然后在扩散炉中对硼进行高温推进。在推进结束后进行热氧处理，在表面生长一层二氧化硅保护层。然后利用激光刻槽的方法按照本发明中PN结的图形设计，选择性去除N区被扩散的硼。
S3：利用液态磷扩散方法，在管式扩散炉中对硅片背面的N区进行磷扩散。此时可得到本发明所设计的PN结图形结构。在此步骤中，磷扩散为整面扩散，由于S2中P区表面生长了二氧化硅保护层，所以P区不会有磷扩散进入；而N区的保护层和扩散过的硼被激光刻蚀掉，可以正常进行磷扩散。
S4：利用常温化学气相沉淀法在S2、S3完成的PN结上镀一层二氧化硅保护层。
S5：将硅片放入氢氧化钾碱性溶液对正面进行制绒处理，之后用HF和HCl的混酸对硅片的表面进行清洗，去除S4中的二氧化硅保护层。
S6：利用背钝化设备，在硅片背面PN结上镀氧化铝和氮化硅，进行背面钝化。具体的过程为先利用氩气携带三甲基铝与笑气混合，然后对混合气电离，在硅片表面沉积氧化铝，作为硅片钝化层。再通过电离氨气与硅烷的混合气，在硅片表面沉积氮化硅。
S7：采用激光开槽法在Al2O3和氮化硅薄膜上设有容置正负极电极主栅极和细栅极的位置上开槽，确保制作出的电极能够与PN结相接触。
S8：采用丝网印刷法，先用正电极浆料同时制作正电极的主栅极和细栅极，烘干后用负电极浆料同时制作负电极的主栅极和细栅极；随后对正负栅线电极进行烧结。其中制作正极和负极的顺序可以相互调整。制作正电极的浆料和制作负电极的浆料使用同一款固含量为90％的含铂、金和银的浆料。
S9：烧结后的电池片，可通过对一片旋转180°，使两片电池片正负主栅极刚好对应，然后用焊带对正负主栅极进行焊接连接。
本发明中，制作正极细栅极和正极主栅极的浆料为同一款银浆A，制作负极细栅极和负极主栅极的浆料为同一款银浆B，所述的银浆A和银浆B中的固含量相同或者不同。所述的银浆A的固含量为75-95％，所述的银浆B的固含量为75-95％，制作电极时，所述的银浆A和银浆B可以使用固含量相同的银浆，也可以使用固含量不同的银浆。
本发明的P区和N区的制作还可以采用固态印刷扩散、旋涂扩散或离子注入扩散法。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种叉指背接触太阳能电池片，包括硅片基底和设于硅片背面的PN结层与电极层，PN结层与电极层之间从上至下还包括一层Al2O3膜和氮化硅薄层，其特征在于：所述的PN结构层包括间错平行排布的P区和N区；所述的电极层包括正电极和负电极，所述的正电极与P区相接触，所述负电极与N区相接触；所述的Al2O3膜和氮化硅薄层上设有容置电极层的开槽；
所述的电极包括若干条细栅极和主栅极，所述的细栅极与P区或N区平行，所述的细栅极为分段结构，正极细栅极和负极细栅极交错排列，相同极性细栅极的断开位置在同一条垂直连线上；所述的主栅极与同极性的细栅极垂直相连，位于另一极性细栅极断开位置的垂直连接线上；
所述的P区和N区为分段结构，断开的位置与其上细栅极的断开位置一致。
2.根据权利要求1所述的一种叉指背接触太阳能电池片，其特征在于：所述的主栅极下面的PN结层中同极性的P区或者N区连接，不同极性的P区或者N区断开。
3.根据权利要求1或2所述的一种叉指背接触太阳能电池片，其特征在于：所述的N区和P区之间完全接触、或者部分接触、或者不接触。
4.根据权利要求1所述的一种叉指背接触太阳能电池片，其特征在于：所述的正极细栅极分段的数目与负极细栅极分段的数目相同，所述的细栅极或PN结层的分段数为2-30，每段的长度为0.3-2mm。
5.根据权利要求4所述的一种叉指背接触太阳能电池片，其特征在于：还包括分别位于电池片两侧的正电极的主栅极和负电极的主栅极，所述的主栅极的数目与另一极性细栅极的分段数相同，所述的正电极主栅极与负电极主栅极数目相同。
6.根据权利要求5所述的一种叉指背接触太阳能电池片，其特征在于：所述的正极主栅极与负极主栅极呈中心对称。
7.根据权利要求1所述的一种叉指背接触太阳能电池片，其特征在于：所述同一极性的细栅极的数目为10-2000根。
8.根据权利要求1所述的一种叉指背接触太阳能电池片的制作方法，包括以下步骤：
S1：用化学溶液对硅片的背面进行抛光腐蚀处理；
S2：抛光后的硅片背面用旋涂法整面涂布一层硼源，在扩散炉中经高温扩散后硼元素掺杂到硅晶格中形成P区；用氧气高温氧化，在表面形成一层SiO2保护层；然后用激光刻槽法根据PN结层的图形设计，选择性去除N区被扩散的硼；
S3：在形成P区的硅片背面上整面涂布液态磷，在高温扩散炉中，磷元素扩散到被刻蚀的N区中；
S4：常压下利用化学气相沉淀法在PN结层上镀一层SiO2保护层；
S5：用KOH溶液对硅片的正面进行绒面处理，之后用HF和HCl混酸溶液对硅片的表面进行清洗，去除PN结层上的SiO2保护层；
S6：采用化学气相沉积法先后在PN结构层上沉积一层Al2O3和氮化硅薄膜，形成钝化层；
S7：采用激光开槽法在Al2O3和氮化硅薄膜上设有容置正负极电极主栅极和细栅极对应的位置上开槽；
S8：采用丝网印刷法，先用正电极浆料同时制作正电极的主栅极和细栅极，烘干后用负电极浆料同时制作负电极的主栅极和细栅极，随后对正负栅线电极进行烧结；其中制作正极和负极的顺序可以相互调整；
S9：将一片电池片旋转180°，与另一片电池片的正负主栅极刚好对应，用焊带将正负主栅极焊接连接起来。
9.根据权利要求8所述的一种叉指背接触太阳能电池片的制作方法，其特征在于：所述的N区或P区制作的方法还包括固态印刷扩散、旋涂扩散或离子注入扩散。
10.根据权利要求8所述的一种叉指背接触太阳能电池片的制作方法，其特征在于：制作正极细栅极和正极主栅极的浆料为同一款银浆A，制作负极细栅极和负极主栅极的浆料为同一款银浆B，所述的银浆A和银浆B中的固含量相同或者不同。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711127464.9A CN107799616B (zh) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | 一种叉指背接触太阳能电池片及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711127464.9A CN107799616B (zh) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | 一种叉指背接触太阳能电池片及其制作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107799616A true CN107799616A (zh) | 2018-03-13 |
| CN107799616B CN107799616B (zh) | 2023-12-05 |
Family
ID=61535067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711127464.9A Active CN107799616B (zh) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | 一种叉指背接触太阳能电池片及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107799616B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109244153A (zh) * | 2018-08-03 | 2019-01-18 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 分片双面直连太阳能电池组件及制备方法 |
| CN109698252A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-30 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种ibc电池及其制备方法 |
| CN109841699A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-06-04 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | 背接触太阳能电池组串及其制备方法、组件 |
| CN111477698A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-07-31 | 国家电投集团西安太阳能电力有限公司 | 一种ibc太阳能电池的电极制备方法 |
| WO2020177581A1 (zh) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 背接触太阳能电池导电复合板及其制备方法、背接触太阳能电池互联结构以及双面背接触太阳能电池组件 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006120945A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Sharp Corp | 太陽電池セルおよび太陽電池モジュール |
| US20110120530A1 (en) * | 2007-08-23 | 2011-05-26 | Takayuki Isaka | Back surface contact type solar cell, back surface contact type solar cell with wiring board, solar cell string, and solar cell module |
| CN103794679A (zh) * | 2014-01-26 | 2014-05-14 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | 一种背接触太阳能电池的制备方法 |
| TW201431108A (zh) * | 2013-01-25 | 2014-08-01 | Nat Univ Tsing Hua | 指叉狀背部電極太陽能電池之製造方法及其元件 |
| CN104064609A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-09-24 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | 一种背接触太阳能电池组件及其制备方法 |
| CN106158990A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-11-23 | 英利能源（中国）有限公司 | Ibc电池、电池组及制备方法 |
| CN207852689U (zh) * | 2017-11-15 | 2018-09-11 | 南通苏民新能源科技有限公司 | 一种叉指背接触太阳能电池片 |
-
2017
- 2017-11-15 CN CN201711127464.9A patent/CN107799616B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006120945A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Sharp Corp | 太陽電池セルおよび太陽電池モジュール |
| US20110120530A1 (en) * | 2007-08-23 | 2011-05-26 | Takayuki Isaka | Back surface contact type solar cell, back surface contact type solar cell with wiring board, solar cell string, and solar cell module |
| TW201431108A (zh) * | 2013-01-25 | 2014-08-01 | Nat Univ Tsing Hua | 指叉狀背部電極太陽能電池之製造方法及其元件 |
| CN103794679A (zh) * | 2014-01-26 | 2014-05-14 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | 一种背接触太阳能电池的制备方法 |
| CN104064609A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-09-24 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | 一种背接触太阳能电池组件及其制备方法 |
| CN106158990A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-11-23 | 英利能源（中国）有限公司 | Ibc电池、电池组及制备方法 |
| CN207852689U (zh) * | 2017-11-15 | 2018-09-11 | 南通苏民新能源科技有限公司 | 一种叉指背接触太阳能电池片 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109244153A (zh) * | 2018-08-03 | 2019-01-18 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 分片双面直连太阳能电池组件及制备方法 |
| CN109698252A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-30 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种ibc电池及其制备方法 |
| WO2020177581A1 (zh) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 背接触太阳能电池导电复合板及其制备方法、背接触太阳能电池互联结构以及双面背接触太阳能电池组件 |
| CN109841699A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-06-04 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | 背接触太阳能电池组串及其制备方法、组件 |
| CN111477698A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-07-31 | 国家电投集团西安太阳能电力有限公司 | 一种ibc太阳能电池的电极制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107799616B (zh) | 2023-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107799616A (zh) | 一种叉指背接触太阳能电池片及其制作方法 | |
| CN103346211B (zh) | 一种背接触太阳能电池及其制作方法 | |
| CN105826428B (zh) | 一种钝化接触n型晶体硅电池及制备方法和组件、系统 | |
| AU2005213444C1 (en) | Back-contact solar cells and methods for fabrication | |
| CN107968127A (zh) | 一种钝化接触n型太阳能电池及制备方法、组件和系统 | |
| US20110120530A1 (en) | Back surface contact type solar cell, back surface contact type solar cell with wiring board, solar cell string, and solar cell module | |
| CN106062975B (zh) | 太阳能电池的制造方法以及太阳能电池 | |
| EP2071632B1 (en) | Thin-film solar cell and process for its manufacture | |
| CN106098831B (zh) | 一种背接触太阳能电池串及其制备方法和组件、系统 | |
| TW201248872A (en) | Screen printing plate for solar cell and method for printing solar cell electrode | |
| KR20110042083A (ko) | 저온 정밀 에칭백 및 패시베이션 공정으로 제조되는 셀렉티브 에미터를 구비한 결정 실리콘 ｐｖ 셀 | |
| CN102017165A (zh) | 用于制造n型单晶硅太阳能电池的方法以及根据这样的方法制造的太阳能电池 | |
| CN110004472A (zh) | 在太阳能电池上形成接触结构的方法 | |
| CN105826409B (zh) | 一种局部背场n型太阳能电池的制备方法 | |
| CN110085699A (zh) | 一种具有钝化接触结构的p型高效电池及其制作方法 | |
| CN105934828B (zh) | 太阳能电池单元和太阳能电池单元的制造方法 | |
| CN115188837B (zh) | 一种背接触太阳能电池及制备方法、电池组件 | |
| CN102893411A (zh) | 太阳能电池元件及该太阳能电池元件的制造方法以及太阳能电池模块 | |
| JP2001068699A (ja) | 太陽電池 | |
| CN207852689U (zh) | 一种叉指背接触太阳能电池片 | |
| JPS62156881A (ja) | 太陽電池素子 | |
| CN109659399A (zh) | 一种mwt小掩膜太阳能电池的制备方法 | |
| CN105702807B (zh) | 太阳能电池的制备方法 | |
| CN105826408B (zh) | 局部背表面场n型太阳能电池及制备方法和组件、系统 | |
| JP6369905B2 (ja) | ラップスルー接続を用いた光電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |