CN110047965A - 一种新型的背接触异质结电池及其制作方法 - Google Patents
一种新型的背接触异质结电池及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110047965A CN110047965A CN201810040798.0A CN201810040798A CN110047965A CN 110047965 A CN110047965 A CN 110047965A CN 201810040798 A CN201810040798 A CN 201810040798A CN 110047965 A CN110047965 A CN 110047965A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor
- semiconductor layer
- silicon substrate
- substrate piece
- 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.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 128
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 claims description 5
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 5
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 229910003978 SiClx Inorganic materials 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- -1 form good contact Substances 0.000 description 1
- 238000009766 low-temperature sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000010181 polygamy Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 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
- H01L31/04—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L31/072—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN heterojunction type
- H01L31/0745—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
- H01L31/0747—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer or HIT® solar cells; solar 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
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic System
-
- 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
-
- 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
Abstract
本发明公开了一种新型的背接触异质结电池及其制作方法，电池包括硅基体片，硅基体片的受光面依次设置半导体钝化层、第一半导体层和减反射层，背光面设置半导体钝化层，半导体钝化层上交错排列着第一半导体层和第二半导体与第一半导体的叠层，第一半导体层和叠层上分别设置有透明导电薄膜层，透明导电薄膜层上设置有电极，第一半导体层与叠层之间设置有绝缘隔离层，所述第二半导体层与第一半导体层之间形成带间隧穿接触。本发明操作步骤简单，第一半导体层直接覆盖在第二半导体层上，无需再次掩膜刻蚀，从而减少了制作过程中多次掩膜及刻蚀带来的性能损伤与对位的复杂性，适合未来大规模的量产需求。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种新型的背接触异质结电池及其制作方法。
背景技术
提高电池片工业化生产的转换效率是太阳能行业发展并逐步取代传统能源的未来趋势。电池片转换效率的提升，主要提升开路电压、填充因子和短路电流密度等电性参数；在异质结太阳能电池中，通过在非晶硅层与单晶硅基底之间插入一层本征非晶硅层，极大地改善了基体硅的表面钝化效果，可获得较高的少数载流子寿命和开路电压，从而提高了转换效率。而背接触电池中，电极全部分布在背面即P极和N极交叉排列于电池的背面，分别收集晶体硅光伏效应产生的光生载流子，电池正面没有任何电极分布，因而没有金属电极栅线遮挡产生的光学损失，可有效增加电池片的短路电流，极大提高了转换效率。背接触异质结单晶硅太阳能电池结合了上述两种太阳能技术的优点，可获得极高的光电转换效率。据报道，目前该技术的太阳能电池已获得26％的实验室转换效率。
然而背接触异质结太阳能电池在制造的过程中存在着诸多难点：1)工艺流程复杂冗长，需多次进行湿化学刻蚀和清洗，非晶硅膜层容易因浸泡在酸或碱溶液中而失去原本的活性与质量；2)在背面形成交叉排列的N型区和P型区，两区之间需要完全隔离绝缘，避免接触短路严重影响电池性能的发挥，因此要么在镀膜的过程中通过掩膜的方式避免两种极性的膜层相互交叠，造成载流子复合；要么镀膜过后，通过局部刻蚀的方式去除另一极性的膜层，而这两种方式都需要多次进行掩膜操作和严苛的对位要求，因此单位时间产能低且制作成本高昂，不适用于规模化量产。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种新型的背接触异质结电池及其制作方法，以克服了冗长的工艺步骤和多次掩膜操作带来工艺的不稳定性，适合大规模的工艺生产。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种新型的背接触异质结电池，包括硅基体片，所述硅基体片的受光面依次设置半导体钝化层、第一半导体层和减反射层，所述硅基体片的背光面设置半导体钝化层，所述半导体钝化层上交错排列着第一半导体层和第二半导体与第一半导体的叠层，所述第一半导体层和叠层上分别设置有透明导电薄膜层，透明导电薄膜层上设置有电极，所述第一半导体层与叠层之间设置有绝缘隔离层，所述第二半导体层与第一半导体层之间形成带间隧穿接触。
进一步的，所述硅基体片为为P型单晶硅或N型单晶硅。
进一步的，所述半导体钝化层为氢化非晶硅层，厚度控制在3～15nm。
进一步的，所述第一半导体层和第二半导体层为N型非晶硅掺杂层或P型非掺杂层，若硅基体片为N型单晶硅基体，则第一半导体层为N型非晶硅掺杂层，第二半导体层为P型非晶硅掺杂层。
进一步的，所述减反射层为氧化硅、氮化硅、ITO或氧化铝，厚度控制在50～150nm之间。
进一步的，所述电池片的第一和二半导体层都进行高浓度掺杂，形成良好接触，掺杂浓度为1019-1020cm-3，接触电阻小于10mΩ.cm2。
一种新型的背接触异质结太阳能电池的制作方法，所述方法包括如下步骤：
硅基体片进行清洗；
在硅基体片的受光面依次沉积半导体钝化层、第一半导体层和减反射层；
在硅基体片的背光面依次镀上半导体钝化层和绝缘层；
去除部分绝缘层，形成第二半导体区的开口区域；
在硅基体片的背光面沉积第二半导体层；
在第二半导体层和绝缘层交叠的区域，去除部分的第二半导体层和绝缘层，形成第一半导体层的开口区域；
在硅基体片的背光面沉积第一半导体层，使其交错形成第一半导体层和第二半导体与第一半导体的叠层；
在硅基体片的背光面沉积透明导电层；
将硅基体片背光面的第一半导体层和叠层区域绝缘隔开；
在第一半导体层和叠层上形成电极。
进一步的，所述硅基体片清洗为两面抛光再制绒形成金字塔绒面。
进一步的，所述第一半导体层和叠层区域绝缘隔开采用激光刻线方式或丝网印刷掩膜刻蚀方式。
进一步的，所述在第一半导体层和叠层上形成电极采用丝网印刷银浆方式或电镀方式进行。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明操作步骤简单，硅基体片经过制绒清洗后，在正背光面沉积非晶硅钝化层，后续无需再进行二次清洗，极大地缩短了制作流程。
2、本发明电池片的背光面沉积第二半导体层，其膜层具有高浓度掺杂，高导电性能的特点，同时第二半导体层与第一半导体层之间形成带间隧穿接触，使其对少子载流子有一定选择性，避免两接触电极之间短路，因而第一半导体层直接覆盖在第二半导体层上，无需再次掩膜刻蚀，从而减少了制作过程中多次掩膜及刻蚀带来的性能损伤与对位的复杂性，适合未来大规模的量产需求。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种新型的背接触异质结太阳能电池结构示意图；
图2为本发明一种新型的背接触异质结太阳能电池制作方法流程图；
图3～图15是本发明实施例中的太阳能电池的制造工序的示意性截面图。
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，以下结合附图及实施例，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。
实施例
如图1所示，一种新型的背接触异质结电池，包括硅基体片1，所述硅基体片1的受光面依次设置半导体钝化层2i、第一半导体层2n和减反射层3，所述硅基体片1的背光面设置半导体钝化层4i，所述半导体钝化层4i上交错排列着第一半导体层4n和第二半导体4p与第一半导体4n的叠层4np，所述第一半导体层4n和叠层4np上分别设置有透明导电薄膜层6，透明导电薄膜层6上设置有电极7，所述第一半导体层4n与叠层4np之间设置有绝缘隔离层，所述第二半导体层4p与第一半导体层4n之间形成带间隧穿接触。
所述硅基体片1为为P型单晶硅或N型单晶硅。
所述半导体钝化层为氢化非晶硅层，厚度控制在3～15nm。
所述第一半导体层和第二半导体层为N型非晶硅掺杂层或P型非掺杂层，若硅基体片1为N型单晶硅基体，则第一半导体层为N型非晶硅掺杂层，第二半导体层为P型非晶硅掺杂层。
所述减反射层3为氧化硅、氮化硅、ITO或氧化铝，厚度控制在50～150nm之间。
所述电池片的第一和二半导体层都进行高浓度掺杂，形成良好接触，掺杂浓度为1019-1020cm-3，接触电阻小于10mΩ.cm2。
本实施例的新型背接触异质结太阳能电池，硅基体片以N型单晶硅基体为例，其结构如图1所示包括：N型单晶硅基体1，受光面半导体钝化层2i，受光面N型非晶硅层2n，受光面减反射层3，背光面半导体钝化层4i，背光面N型非晶硅层4n，背光面P型非晶硅层4p，背光面NP型非晶硅层叠层区域4np，背光面绝缘层5，背光面透明导电层6，背光面电极7。
在本实施例中的太阳能电池结构中，正背光面半导体钝化层2i和4i，为含H的非晶硅本征层i，背光面的半导体钝化层i只需达到钝化效果即可，对于其厚度无特定要求，其厚度可以在之间；受光面的半导体钝化层i要求钝化效果的同时，还需避免对入射光的阻挡作用，首选地其厚度控制在之间；
N型非晶硅层为添加了n型掺杂剂的非晶半导体层；P型非晶硅层添加了P型掺杂剂的非晶半导体层，N型和P型非晶硅层的厚度并无特别限定，优选地，n型非晶半导体层的厚度可以可为左右，P型非晶半导体层的厚度可以可为左右。
背光面P和N型的非晶硅层分别添加了P型和N型掺杂剂的非晶半导体层，其掺杂浓度为1019-1020cm-3，接触电阻小于10mΩ.cm2，其膜层具有高浓度掺杂，，高导电性能的特点；
背光面NP型非晶硅层叠层区域4np，因为背光面P、N型非晶硅层都进行高浓度掺杂，具有高导电性能，且P型半导体层对空穴有一定的选择性，使第二半导体层和第一半导体层形成有效的隧穿接触，减少了制作过程中多次掩膜及刻蚀带来的性能损伤与对位的复杂性，适合未来大规模的量产需求。
受光面N型非晶层上设有兼具作为反射防止膜的功能与作为保护膜的功能的减反射层3可由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等形成。背光面绝缘层5可由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等形成的多层膜的层叠体构成。背光面绝缘层5的厚度可根据要赋予的反射防止特性等而适当地设定。绝缘层5的厚度可为80nm～1.5um左右；
参考图2～图15针对本实施方式的背接触异质太阳能电池的制造方法：
S1、首先准备N型单晶硅基体1。接着，对硅基体的受光面1a和背光面1b进行清洗。对硅基体两面进行抛光，去除机械损失层，然后再制绒，形成金字塔绒面，降低反射率；
S2、在硅基体的受光面1a上沉积本征非晶硅钝化层2i、N型非晶层2n和减反射层3，减反射层3可由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等单一材料形成或多层复合材料形成，本实施例中采用氮化硅为减反射层，以上非晶硅层和氮化硅减反射层可以利用溅射法或CVD法等薄膜形成方法来形成，本实施例中采用PECVD方法沉积形成；
S3、在硅基体片的背光面沉积非晶硅钝化层4i和绝缘层5，以上非晶硅层和氮化硅减反射层可以利用溅射法或CVD法等薄膜形成方法来形成，本实施例中采用PECVD方法沉积形成；
S4、通过蚀刻绝缘层5，除去绝缘层5的一部分，形成第二半导体区的开口区域，具体地，除去绝缘层5中的位于后续工序中P型非晶硅层与本征非晶硅层区域之上的部分。去除绝缘层5可以用丝网印刷蚀刻油墨的方式去除，也可在保护油墨保护的条件下，用湿法刻蚀的方式去除，本实施例中，采用丝网印刷酸性蚀刻膏的方式去除，形成第二半导体区的开口区域；
S5、在上述硅基体片的背光面沉积P型非晶硅层4p，在沉积过程中，其膜层具有高浓度掺杂，高导电性能的特点；且在薄膜沉积的过程中，硅烷浓度较低，与第一半导体层之间能形成带间隧穿接触，使其对空穴少子载流子有一定选择性，避免两接触电极之间短路；以上非晶硅层可以利用溅射法或CVD法等薄膜形成方法来形成，本实施例中采用PECVD方法沉积形成；
S6、利用丝网印刷方式将保护油墨均匀地覆盖至P型非晶层4p与i型非晶层4i直接接触的部分，进行掩膜保护，然后去除P型非晶层4p、绝缘层5与i型非晶层4i的叠层部分，形成第一半导体区的开口区域；具体地，去除叠层部分的方式，可以用丝网印刷酸性蚀刻油墨的方式去除，也可在保护油墨保护的条件下，用湿法刻蚀的方式去除，本实施例中，采用丝网印刷蚀刻油墨的方式去除，形成第一半导体区的开口区域；
S7、在上述硅基体片的背光面继续沉积N型非晶硅层4n，此N型非晶硅层4n覆盖在整个背光面，使其交错形成第一半导体区4in区域和第二半导体与第一半导体的叠层区域4ipn区域，如图12，在沉积过程中，N型非晶硅膜层也需进行高浓度掺杂，使其具有高导电性能的特点，与P型非晶硅层之间能形成带间隧穿接触；
S8、在上述硅基体片的背光面沉积透明导电层6，透明导电层可以ITO、AZO等透光性导电氧化物等形成，透明导电层可以用蒸镀、溅射等方式形成，本实施例用PVD溅射方式形成；
S9、将上述硅基体背光面的第一半导体层4in区域和第二半导体与第一半导体的交叠层4ipn区域绝缘隔开，具体地，两区之间进行绝缘隔离可以通过激光刻线、丝网印刷利用蚀刻油墨腐蚀刻槽的方式进行，本实施例通过蚀刻油墨腐蚀刻槽的方式进行；
S10、在上述硅基体背光面的第一半导体层4n和叠层4pn上形成电极7，形成电极7可以通过丝网印刷工艺，经低温烧结(＜250℃)，形成银栅电极，也可以通过电镀方式形成电极，本实施例通过电镀方式进行栅线电极；
本发明操作步骤简单，硅基体片经过制绒清洗后，在正背光面沉积非晶硅钝化层，后续无需再进行二次清洗，极大地缩短了制作流程；电池片的背光面沉积第二半导体层，其膜层具有高浓度掺杂，高导电性能的特点，同时第二半导体层与第一半导体层之间形成带间隧穿接触，使其对少子载流子有一定选择性，避免两接触电极之间短路，因而第一半导体层直接覆盖在第二半导体层上，无需再次掩膜刻蚀，从而减少了制作过程中多次掩膜及刻蚀带来的性能损伤与对位的复杂性，适合未来大规模的量产需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型的背接触异质结电池，其特征在于：包括硅基体片，所述硅基体片的受光面依次设置半导体钝化层、第一半导体层和减反射层，所述硅基体片的背光面设置半导体钝化层，所述半导体钝化层上交错排列着第一半导体层和第二半导体与第一半导体的叠层，所述第一半导体层和叠层上分别设置有透明导电薄膜层，透明导电薄膜层上设置有电极，所述第一半导体层与叠层之间设置有绝缘隔离层，所述第二半导体层与第一半导体层之间形成带间隧穿接触。
2.根据权利要求1所述一种新型的背接触异质结电池，其特征在于：所述硅基体片为为P型单晶硅或N型单晶硅。
3.根据权利要求1所述一种新型的背接触异质结电池，其特征在于：所述半导体钝化层为氢化非晶硅层，厚度控制在3～15nm。
4.根据权利要求1所述一种新型的背接触异质结电池，其特征在于：所述第一半导体层和第二半导体层为N型非晶硅掺杂层或P型非掺杂层，若硅基体片为N型单晶硅基体，则第一半导体层为N型非晶硅掺杂层，第二半导体层为P型非晶硅掺杂层。
5.根据权利要求1所述一种新型的背接触异质结电池，其特征在于：所述减反射层为氧化硅、氮化硅、ITO或氧化铝，厚度控制在50～150nm之间。
6.根据权利要求1所述一种新型的背接触异质结电池，其特征在于：所述电池片的第一和二半导体层都进行高浓度掺杂，形成良好接触，掺杂浓度为1019-1020cm-3，接触电阻小于10mΩ.cm2。
7.一种新型的背接触异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
硅基体片进行清洗；
在硅基体片的受光面依次沉积半导体钝化层、第一半导体层和减反射层；
在硅基体片的背光面依次镀上半导体钝化层和绝缘层；
去除部分绝缘层，形成第二半导体区的开口区域；
在硅基体片的背光面沉积第二半导体层；
在第二半导体层和绝缘层交叠的区域，去除部分的第二半导体层和绝缘层，形成第一半导体层的开口区域；
在硅基体片的背光面沉积第一半导体层，使其交错形成第一半导体层和第二半导体与第一半导体的叠层；
在硅基体片的背光面沉积透明导电层；
将硅基体片背光面的第一半导体层和叠层区域绝缘隔开；
在第一半导体层和叠层上形成电极。
8.根据权利要求7所述一种新型的背接触异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述硅基体片清洗为两面抛光再制绒形成金字塔绒面。
9.根据权利要求7所述一种新型的背接触异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述第一半导体层和叠层区域绝缘隔开采用激光刻线方式或丝网印刷掩膜刻蚀方式。
10.根据权利要求7所述一种新型的背接触异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述在第一半导体层和叠层上形成电极采用丝网印刷银浆方式或电镀方式进行。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810040798.0A CN110047965A (zh) | 2018-01-16 | 2018-01-16 | 一种新型的背接触异质结电池及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810040798.0A CN110047965A (zh) | 2018-01-16 | 2018-01-16 | 一种新型的背接触异质结电池及其制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110047965A true CN110047965A (zh) | 2019-07-23 |
Family
ID=67273524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810040798.0A Pending CN110047965A (zh) | 2018-01-16 | 2018-01-16 | 一种新型的背接触异质结电池及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110047965A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111799348A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-10-20 | 中国科学院微电子研究所 | 一种异质结背接触太阳能电池及其形成方法 |
| CN114744063A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-07-12 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 太阳能电池及生产方法、光伏组件 |
| CN115000247A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-09-02 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 内部钝化的背接触perc电池片的制作方法 |
| WO2023134249A1 (zh) * | 2022-01-17 | 2023-07-20 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 背接触太阳电池及生产方法、电池组件 |
| WO2023213125A1 (zh) * | 2022-05-05 | 2023-11-09 | 西安隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种hbc太阳能电池及制备方法、电池组件 |
| WO2024055475A1 (zh) * | 2022-09-16 | 2024-03-21 | 金阳(泉州)新能源科技有限公司 | 一种联合钝化背接触电池及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2239788A1 (en) * | 2008-01-30 | 2010-10-13 | Kyocera Corporation | Solar battery element and solar battery element manufacturing method |
| CN102369601A (zh) * | 2009-03-30 | 2012-03-07 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池 |
| CN102422434A (zh) * | 2009-02-26 | 2012-04-18 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池 |
| EP2600413A1 (en) * | 2010-07-28 | 2013-06-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Process for production of solar cell |
| CN103283033A (zh) * | 2010-12-29 | 2013-09-04 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池的制造方法和太阳能电池 |
| WO2013146271A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
| JP2013219065A (ja) * | 2010-08-06 | 2013-10-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 |
| CN103460394A (zh) * | 2011-03-28 | 2013-12-18 | 三洋电机株式会社 | 光电转换装置及其制造方法 |
| CN104995747A (zh) * | 2013-03-28 | 2015-10-21 | 夏普株式会社 | 光电转换元件 |
-
2018
- 2018-01-16 CN CN201810040798.0A patent/CN110047965A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2239788A1 (en) * | 2008-01-30 | 2010-10-13 | Kyocera Corporation | Solar battery element and solar battery element manufacturing method |
| CN102422434A (zh) * | 2009-02-26 | 2012-04-18 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池 |
| CN102369601A (zh) * | 2009-03-30 | 2012-03-07 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池 |
| EP2600413A1 (en) * | 2010-07-28 | 2013-06-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Process for production of solar cell |
| JP2013219065A (ja) * | 2010-08-06 | 2013-10-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 |
| CN103283033A (zh) * | 2010-12-29 | 2013-09-04 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池的制造方法和太阳能电池 |
| CN103460394A (zh) * | 2011-03-28 | 2013-12-18 | 三洋电机株式会社 | 光电转换装置及其制造方法 |
| WO2013146271A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
| CN104995747A (zh) * | 2013-03-28 | 2015-10-21 | 夏普株式会社 | 光电转换元件 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111799348A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-10-20 | 中国科学院微电子研究所 | 一种异质结背接触太阳能电池及其形成方法 |
| CN114744063A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-07-12 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 太阳能电池及生产方法、光伏组件 |
| CN114744063B (zh) * | 2020-12-23 | 2023-08-08 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 太阳能电池及生产方法、光伏组件 |
| WO2023134249A1 (zh) * | 2022-01-17 | 2023-07-20 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 背接触太阳电池及生产方法、电池组件 |
| WO2023213125A1 (zh) * | 2022-05-05 | 2023-11-09 | 西安隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种hbc太阳能电池及制备方法、电池组件 |
| CN115000247A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-09-02 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 内部钝化的背接触perc电池片的制作方法 |
| WO2024055475A1 (zh) * | 2022-09-16 | 2024-03-21 | 金阳(泉州)新能源科技有限公司 | 一种联合钝化背接触电池及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110047965A (zh) | 一种新型的背接触异质结电池及其制作方法 | |
| CN108807565A (zh) | 一种钝化接触电极结构，其适用的太阳能电池及制作方法 | |
| CN102623517B (zh) | 一种背接触型晶体硅太阳能电池及其制作方法 | |
| CN109216509A (zh) | 一种叉指型背接触异质结太阳电池制备方法 | |
| CN106601855A (zh) | 一种双面发电异质结太阳能电池的制备方法 | |
| CN110400854A (zh) | 异质结太阳能电池及其制备方法 | |
| CN108666376B (zh) | 一种p型背接触太阳电池及其制备方法 | |
| CN113113501A (zh) | 一种mwt异质结太阳能电池及其制备方法 | |
| CN102956723B (zh) | 一种太阳能电池及其制备方法 | |
| WO2023093604A1 (zh) | 太阳能电池以及太阳能电池的制备方法 | |
| CN102214719B (zh) | 基于n型硅片的背接触异质结太阳电池 | |
| CN103762253A (zh) | 一种背接触太阳能电池及其制备方法 | |
| CN114038921A (zh) | 太阳能电池及光伏组件 | |
| CN111477694A (zh) | 一种背接触异质结太阳能电池及其制作方法 | |
| CN113206123A (zh) | 一种钙钛矿/晶硅叠层电池及其制备方法 | |
| KR101612133B1 (ko) | Ｍｗｔ형 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR101159277B1 (ko) | 강유전체를 이용한 태양전지의 제조방법 | |
| CN102709338A (zh) | 太阳电池结构及其制备方法 | |
| CN102214720B (zh) | 基于p型硅片的背接触异质结太阳电池 | |
| CN208806263U (zh) | 一种钝化接触电极结构及其适用的太阳能电池 | |
| CN103985778A (zh) | 具有选择性发射极的异质结太阳能电池及其制备方法 | |
| CN105470347A (zh) | 一种perc电池的制作方法 | |
| CN103390660A (zh) | 晶体硅太阳能电池及其制作方法 | |
| CN108615775A (zh) | 一种叉指背接触异质结单晶硅电池 | |
| US8889981B2 (en) | Photoelectric device |
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 | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190723 |