CN112736147A - 太阳能电池及其生产方法 - Google Patents

太阳能电池及其生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112736147A
CN112736147A CN201910979702.1A CN201910979702A CN112736147A CN 112736147 A CN112736147 A CN 112736147A CN 201910979702 A CN201910979702 A CN 201910979702A CN 112736147 A CN112736147 A CN 112736147A
Authority
CN
China
Prior art keywords
passivation film
solar cell
grooves
back passivation
silicon substrate
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
Application number
CN201910979702.1A
Other languages
English (en)
Inventor
石强
丰明璋
林纲正
陈刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Aiko Solar Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Aiko Solar Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Aiko Solar Energy Technology Co Ltd filed Critical Zhejiang Aiko Solar Energy Technology Co Ltd
Priority to CN201910979702.1A priority Critical patent/CN112736147A/zh
Publication of CN112736147A publication Critical patent/CN112736147A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for 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
    • H01L31/04—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
    • H01L31/068—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L31/04—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
    • H01L31/068—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L31/0684—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 homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells double emitter cells, e.g. bifacial 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
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1868—Passivation
    • 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

Abstract

本公开涉及一种具有背面开槽结构的太阳能电池及其生产方法。一种太阳能电池(100)包括：硅基体(40)；形成在硅基体(40)的表面上的背钝化膜(50)，其中背钝化膜(50)包括形成于其中的彼此平行的多个槽(60)；以及形成在背钝化膜(50)上的背电极，背电极包括主栅(80)和副栅(70)，副栅(70)经由多个槽(60)与硅基体(40)接触，主栅(80)被形成在背钝化膜(50)的不具有多个槽(60)的区域(55)内。本公开的实施例可以提高背面的载流子流动的顺畅性，进而消除EL暗纹现象。

Description

太阳能电池及其生产方法
技术领域
本公开涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种具有背面开槽结构的太阳能电池及其生产方法。
背景技术
硅片内部及表面的杂质和缺陷会加大太阳能电池的载流子复合速率，对电池的转换效率造成负面影响。在传统的太阳能电池中，在硅片正面设置氮化硅减反/钝化膜，并且在背面设置P+Al背电场，来达到一定的正背面钝化效果。但是Al背电场的钝化效果比较弱，阻碍了电池效率的进一步提升。
钝化发射极和背面电池(Passivated Emitter and Rear Cell，PERC)技术在硅片背面沉积背钝化膜，以实现良好的钝化效果。在降低背表面复合速率的同时，背钝化膜还提升了背表面的光反射，从而大大提升电池的转换效率。PERC已经成为光伏市场的主流技术。
因为背钝化膜是不导电的，通常在背钝化膜中形成开槽结构，使得背电极经由背钝化膜中的槽与硅片进行电接触。由于槽的存在，在不同位置的电阻差异大。这导致背面的载流子传输不顺畅，进而在电致发光(EL)测试中出现暗纹。因此，需要开发一种用于太阳能电池的背面开槽结构，以改善这种背面电阻差异。
发明内容
本公开的实施例提供了一种太阳能电池以及用于生产太阳能电池的方法，以解决或至少部分地解决传统太阳能电池中的上述和其它潜在问题。
在本公开的第一方面，提供了一种太阳能电池，其包括：硅基体；形成在硅基体的表面上的背钝化膜，其中背钝化膜包括形成于其中的彼此平行的多个槽；以及形成在背钝化膜上的背电极，背电极包括主栅和副栅，副栅经由多个槽与硅基体接触，主栅被形成在背钝化膜的不具有多个槽的区域内。
通过使主栅形成在背钝化膜的不具有多个槽的区域内，至少在主栅的区域中，电阻是均匀的，从而改善了背面的载流子传输顺畅性。同时，主栅无法与硅形成金属-半导体合金层。该合金层电阻大。因而，可以提高载流子流动的顺畅性。因此，在EL测试中，更多的电流从主栅流入副栅，从而减少EL暗纹。
可选地，在一些实施例中，背钝化膜还包括形成于其中的边框槽，边框槽围绕多个槽，副栅经由边框槽与硅基体接触。边框槽可以便于载流子的收集。
可选地，在一些实施例中，背钝化膜还包括一个或多个孔，形成在背钝化膜的不具有多个槽的区域中，以便定位用于印刷背电极的网版。
可选地，在一些实施例中，背钝化膜的不具有多个槽的区域具有矩形形状，矩形形状的宽度为a，其中a的值为1mm至5mm，并且边框槽与硅基体的边缘之间的距离为A，其中A的值为1mm至5mm。
可选地，在一些实施例中，多个槽的数目为m，主栅的数目和背钝化膜的不具有多个槽的区域的数目相同，为n，其中m为80-250，n为3-20。
可选地，在一些实施例中，主栅包括银电极，主栅的宽度为b，银电极的宽度为c，并且a>b>c。
可选地，在一些实施例中，多个槽可以包括实线、虚线、点、或其组合。在多个槽包括虚线或点结构时，可以减少金属-Si合金层面积，从而进一步提高载流子流动的顺畅性。
可选地，在一些实施例中，边框槽可以包括实线、虚线、点、或其组合。在边框槽包括虚线或点结构时，可以减少电池片边缘的金属-Si合金层面积，从而进一步提高载流子流动的顺畅性。
可选地，在一些实施例中，多个槽可以通过激光形成。
可选地，在一些实施例中，多个孔靠近硅基体的边缘，并且以中心对称的方式布置。
可选地，在一些实施例中，一个或多个孔的形状为实心圆、实心矩形、十字形、空心圆包裹十字形、或者空心矩形包裹十字形。
可选地，在一些实施例中，太阳能电池是单面太阳能电池或双面太阳能电池。
可选地，在一些实施例中，硅基体是P型的或N型的。
可选地，在一些实施例中，硅基体包括单晶硅、多晶硅或准单晶硅。
可选地，在一些实施例中，背钝化膜为复合背钝化膜。
在本公开的第二方面，提供了一种用于生产太阳能电池的方法，其包括：在硅基体的表面上形成背钝化膜；在背钝化膜中形成彼此平行的多个槽；以及在背钝化膜上形成背电极，其中背电极包括主栅和副栅，副栅经由多个槽与硅基体接触，主栅被形成在背钝化膜的不具有多个槽的区域内。
可选地，在一些实施例中，方法还包括：在背钝化膜中形成边框槽，边框槽围绕多个槽，副栅经由边框槽与硅基体接触。
可选地，在一些实施例中，方法还包括：在背钝化膜的不具有多个槽的区域中形成一个或多个孔，以便定位用于印刷背电极的网版。
可选地，在一些实施例中，背钝化膜的不具有多个槽的区域具有矩形形状，矩形形状的宽度为a，其中a的值为1mm至5mm，并且边框槽与硅基体的边缘之间的距离为A，其中A的值为1mm至5mm。
可选地，在一些实施例中，多个槽的数目为m，主栅的数目和背钝化膜的不具有多个槽的区域的数目相同，为n，其中m为80-250，n为3-20。
可选地，在一些实施例中，主栅包括银电极，主栅的宽度为b，银电极的宽度为c，并且a>b>c。
可选地，在一些实施例中，多个槽包括实线、虚线、点、或其组合。
可选地，在一些实施例中，边框槽包括实线、虚线、点、或其组合。
可选地，在一些实施例中，多个槽通过激光形成。
可选地，在一些实施例中，多个孔靠近硅基体的边缘，并且以中心对称的方式布置。
可选地，在一些实施例中，一个或多个孔的形状为实心圆、实心矩形、十字形、空心圆包裹十字形、或者空心矩形包裹十字形。
可选地，在一些实施例中，太阳能电池是单面太阳能电池或双面太阳能电池。
可选地，在一些实施例中，硅基体是P型的或N型的。
可选地，在一些实施例中，硅基体包括单晶硅、多晶硅或准单晶硅。
可选地，在一些实施例中，背钝化膜为复合背钝化膜。
第二方面的实施例可以具有与第一方面的实施例相同的优点。
与现有技术相比，本公开具有如下有益效果。背电极的主栅和银电极印刷在不含槽的区域内部，使得主栅和银电极的区域的电阻均匀，便于主栅和副栅之间的载流子流动。同时，主栅和银电极无法与硅形成金属-半导体合金层。合金层电阻大。因而，可以提高载流子流动的顺畅性。此外，边框槽为虚线和点结构中的任意一种或随机组合，使得电池片边缘的金属-Si合金层面积减少，进一步提高载流子流动的顺畅性。因此，可以减少EL暗纹。
应当理解的是，发明内容并不旨在确定本公开的实施例的关键或基本特征，也并非旨在用于限制本公开的范围。通过下面的描述，本公开的其他特征将变得容易理解。
附图说明
通过结合附图更详细地描绘本公开的示例性实施例，本公开的上述目的和其它目的、特征和优点将变得更加明显。贯穿附图，使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的元件。
图1示出了根据本公开的一个实施例的太阳能电池的截面示意图。
图2示出了根据本公开的一个实施例的尚未印刷背电极的太阳能电池的背表面的示意图。
图3示出了根据本公开的一个实施例的印刷背电极后的太阳能电池的背表面的示意图。
图4示出了根据本公开的一个实施例的印刷背电极后的太阳能电池的背表面的一部分的放大示意图。
图5示出了根据本公开的一个实施例的用于生产太阳能电池的方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考几个示例实施例来描述本公开。应当理解，这些实施例仅为了使本领域技术人员能够更好地理解并由此实现本公开，而不是对本公开技术方案的范围提出任何限制的目的来描述。
如本文所使用的，术语“包括”及其变体将被解读为意指“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”将被解读为“至少基于部分”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少一个其他实施例”。在下面可能包含其他明确的和隐含的定义。除非上下文另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。
由于太阳能电池的背钝化膜中的槽的存在，在不同位置的电阻差异大。这导致背面的载流子传输不顺畅，进而在EL测试中出现不期望的暗纹。
本公开的太阳能电池在背面采用特殊的开槽结构，从而改善背面的载流子传输顺畅性，可消除EL暗纹现象。
图1示出了根据本公开的一个实施例的太阳能电池100的截面示意图。需要说明的是，图1仅仅是以示例的方式来说明可以实施本公开的开槽结构的太阳能电池，而不是限制性的。
如图1所示，双面太阳能电池100大体上包括：正电极10、正面减反膜20、p-n结30、硅基体40、背钝化膜50和背电极。背电极形成在背钝化膜50上，并且可以包括主栅80和副栅70。副栅70可以包括多条栅线75。背钝化膜50形成在硅基体40的表面上。在背钝化膜50中形成多个槽60。槽60贯穿背钝化膜50。因此，副栅70，尤其是副栅70的栅线75，可以进入槽60，以便与硅基体40进行接触。具体而言，副栅70和硅基体40将形成欧姆接触。
图2示出了根据本公开的一个实施例的尚未印刷背电极的太阳能电池100的背表面的示意图，以便图示本公开的开槽结构。图3示出了根据本公开的一个实施例的印刷背电极后的太阳能电池100的背表面的示意图。如图2所示，本公开的开槽结构包括彼此平行的多个槽60。同时，在背钝化膜50中留下无任何槽的区域55。如图3所示，背电极的主栅80将被形成在区域55内。以这种方式，在主栅80下方不设置任何槽60。保证了至少在主栅80的区域中，电阻是均匀的。从而改善了背面的载流子传输顺畅性。同时，主栅80无法与硅形成金属-半导体合金层。该合金层电阻大。因而，可以提高载流子流动的顺畅性。因此，在EL测试中，更多的电流从主栅80流入副栅70，从而减少EL暗纹。
在一些实施例中，如图2和图3所示，还可以在背钝化膜50中形成边框槽90。边框槽90围绕多个槽60。副栅70还经由边框槽90与硅基体40接触。边框槽90可以便于载流子的收集。
在一些实施例中，如图2所示，背钝化膜50的不具有槽60的区域55具有矩形形状。该矩形形状的宽度为a，其中a的值为1mm至5mm。边框槽90与硅基体40的边缘之间的距离A(未示出)的值可以为1mm至5mm。换言之，矩形形状的区域55的长度为d，并且d＝硅片边长-A。在一些实施例中，多个槽60的数目为m，m为80-250。此处的m为槽60在区域55的长度方向上的数目。对于相同尺寸的硅片，平行的槽60越多，双面电池的背面效率越低，正面效率越高。主栅80的数目和背钝化膜50的不具有槽60的区域55的数目相同，为n，n为3-20。需要说明的是，所给出的具体数值仅仅是示例，而非限制性的。
在一些实施例中，如图2和图3所示，还可以在背钝化膜50中形成一个或多个孔95。孔95可以形成在背钝化膜50的不具有多个槽60的区域55中。在印刷背电极时，可以使用一个或多个孔95来定位网版。在存在多个孔95的情况下，多个孔95靠近硅基体40的边缘，并且以中心对称的方式布置。通过示例而非限制性的方式，图2和图3示出了四个定位孔95的情况。四个定位孔95位于靠近两端的不具有槽60的区域55的头部和尾部，且以硅片背面保持中心对称。本领域技术人员可以理解，其他数目的孔也是可以的，只要实现定位印刷网版的功能。在一些实施例中，孔95的形状为实心圆、实心矩形、十字形、空心圆包裹十字形、或者空心矩形包裹十字形等。
多个槽60、边框槽90和孔95均可以通过激光来形成。可以利用激光的高能量刻蚀背钝化膜50来形成。多个槽60和边框槽90均可以包括实线、虚线或点结构中的任意一种或者随机组合，诸如实线、虚线、虚线/点、实线/虚线。例如，多个槽60和边框槽90可以是连续的线，也可以由线段组成。在多个槽60包括虚线或点结构时，可以减少副栅70的栅线75与硅形成的金属-半导体合金层面积。该合金层电阻大。因而，可以提高载流子流动的顺畅性。此外，在边框槽90包括虚线或点结构时，可以减少电池片边缘的金属-Si合金层面积，从而进一步提高载流子流动的顺畅性。
在本公开的一些实施例中，如图3所示，主栅80可以包括银电极85以及包围银电极85的铝电极83。铝电极83和银电极85都形成在背钝化膜50的不具有槽60的区域55内。银电极85一般为条状结构，用于太阳能电池与外围组件的焊接。副栅70可以由铝形成。副栅70的栅线75(在图3中未示出)可以沿着槽60印刷。栅线75可以覆盖槽60，从而包括在槽60内的部分和在背钝化膜50上的部分。栅线75与主栅80的铝电极83连接，以便将收集的载流子汇入主栅80中。
图4示出了根据本公开的一个实施例的印刷背电极后的太阳能电池的背表面的一部分的放大示意图。图4是图3中由虚线框指示的部分的放大示意图。为了清楚起见，图4未示出副栅70。如图4所示，通过彼此平行的多个槽60所留出的背钝化膜50的区域55的宽度为a，主栅80的宽度为b，主栅80的银电极85的宽度为c，并且a>b>c。
上面的实施例基于双面太阳能电池。双面太阳能电池在PERC技术的基础上，将背电极设计为局部透光结构。到达背面的光线可转换为电能，从而达到更高的组件发电量，并且大大降低电站的发电成本。双面太阳能电池的背面为局部电极结构，而非传统的全Al背电场。因为在不同位置的电阻差异大，会导致背面的载流子传输不顺畅，进而导致比较差的EL测试结果。通过使用本公开的开槽结构，具体地通过使主栅形成在背钝化膜的不具有槽的区域内，可以改善或消除双面太阳能电池的这种背面电阻差异，进而改善载流子传输的顺畅性，并且减少EL暗纹。
然而，本领域技术人员可以想到其他变型。例如，本公开的实施例还可以实施在单面太阳能电池中。在单面太阳能电池中，副栅70包括形成全Al背电场的连续铝膜，以代替栅线75。副栅70还可以经由背钝化膜50中的槽60与硅基体40进行欧姆接触，以便将硅基体40中的载流子导出。
此外，太阳能电池100的硅基体40可以是P型的或N型的。硅基体40可以包括单晶硅、多晶硅或准单晶硅。背钝化膜50可以为复合背钝化膜。作为一个示例，背钝化膜50可以包括氧化铝/氮化硅复合介质膜，即，氧化铝膜和氮化硅膜的叠层结构。利用氧化铝较高的电荷密度，起到不错的场效应钝化效果。从而可以大大提升电池的转换效率。背钝化膜50还可以是未来开发的其他背钝化膜。本公开在这些方面不受限制。
图5示出了根据本公开的一个实施例的用于生产太阳能电池的方法的流程图。应当理解的是，图5所示的方法还可以包括未示出的附加框和/或可以省略所示出的框，本公开的范围在此方面不受限制。图5所示的虚线框表示方法的可选步骤，或可以用其它方式替代的步骤。
在505的制绒步骤中，在硅片(的硅基体40)表面形成绒面，从而降低反射率，并且去除表面损伤和油污。在510的扩散步骤中，形成p-n结30。在515的正面激光掺杂步骤中，形成重掺杂和轻掺杂区域。在520的刻蚀步骤中，去除磷硅玻璃，并且使背面抛光。在525的退火步骤中，可以修复损伤，并且在硅片(的硅基体40)的正面形成氧化硅层，用于抗PID。
在530，在硅基体40的表面上形成背钝化膜50。例如，PERC技术在硅片背面沉积氧化铝/氮化硅复合介质膜。利用氧化铝较高的电荷密度，起到不错的场效应钝化效果。从而可以大大提升电池的转换效率。
在535，通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，在硅片正面形成减反膜20，其可以为复合减反膜。
在540，在背钝化膜50中形成彼此平行的多个槽60。在硅片背面执行激光开槽，使得背电极和硅之间形成接触。
在545，在背钝化膜50上形成背电极，其中背电极包括主栅80和副栅70，副栅70经由多个槽60与硅基体40接触，主栅80被形成在背钝化膜50的不具有多个槽60的区域55内。背电极可以通过丝网印刷的方式形成。
在550，在硅片正面印刷电极，以形成正电极10。在555的烧结中，正面和背面的电极烧结成型，和硅之间形成欧姆接触。此外，方法还可以包括光注入的步骤，以降低电池的光致衰减。可以对生产的太阳能电池进行效率/外观/EL测试。
与现有技术相比，本公开具有如下有益效果。背电极的主栅80和银电极85印刷在不含槽60的区域55内部，使得主栅80和银电极85的区域的电阻均匀，便于主栅80和副栅70之间的载流子流动。同时，主栅80和银电极85无法与硅形成金属-半导体合金层。合金层电阻大。因而，可以提高载流子流动的顺畅性。此外，边框槽90为虚线和点结构中的任意一种或随机组合，使得电池片边缘的金属-Si合金层面积减少，进一步提高载流子流动的顺畅性。因此，可以减少EL暗纹。
应该理解的是，本公开的以上详细实施例仅仅是为了举例说明或解释本公开的原理，而不是限制本公开。因此，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代以及改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。同时，本公开所附的权利要求旨在覆盖落入权利要求的范围和边界的等同替代的范围和边界的所有变化和修改。

Claims (30)

1.一种太阳能电池(100)，包括：
硅基体(40)；
形成在所述硅基体(40)的表面上的背钝化膜(50)，其中所述背钝化膜(50)包括形成于其中的彼此平行的多个槽(60)；以及
形成在所述背钝化膜(50)上的背电极，所述背电极包括主栅(80)和副栅(70)，所述副栅(70)经由所述多个槽(60)与所述硅基体(40)接触，所述主栅(80)被形成在所述背钝化膜(50)的不具有所述多个槽(60)的区域(55)内。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池(100)，其中所述背钝化膜(50)还包括形成于其中的边框槽(90)，所述边框槽(90)围绕所述多个槽(60)，所述副栅(70)经由所述边框槽(90)与所述硅基体(40)接触。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池(100)，其中所述背钝化膜(50)还包括一个或多个孔(95)，形成在所述背钝化膜(50)的不具有所述多个槽(60)的所述区域(55)中，以便定位用于印刷所述背电极的网版。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池(100)，其中所述背钝化膜(50)的不具有所述多个槽(60)的所述区域(55)具有矩形形状，所述矩形形状的宽度为a，其中a的值为1mm至5mm，并且所述边框槽(90)与所述硅基体(40)的边缘之间的距离为A，其中A的值为1mm至5mm。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池(100)，其中所述多个槽(60)的数目为m，所述主栅(80)的数目和所述背钝化膜(50)的不具有所述多个槽(60)的所述区域(55)的数目相同，为n，其中所述m为80-250，所述n为3-20。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池(100)，其中所述主栅(80)包括银电极(85)，所述主栅(80)的宽度为b，所述银电极(85)的宽度为c，并且a>b>c。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池(100)，其中所述多个槽(60)包括实线、虚线、点、或其组合。
8.根据权利要求2所述的太阳能电池(100)，其中所述边框槽(90)包括实线、虚线、点、或其组合。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池(100)，其中所述多个槽(60)通过激光形成。
10.根据权利要求3所述的太阳能电池(100)，其中所述多个孔(95)靠近所述硅基体(40)的边缘，并且以中心对称的方式布置。
11.根据权利要求3所述的太阳能电池(100)，其中所述一个或多个孔(95)的形状为实心圆、实心矩形、十字形、空心圆包裹十字形、或者空心矩形包裹十字形。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池(100)，其中所述太阳能电池(100)是单面太阳能电池或双面太阳能电池。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池(100)，其中所述硅基体(40)是P型的或N型的。
14.根据权利要求1所述的太阳能电池(100)，其中所述硅基体(40)包括单晶硅、多晶硅或准单晶硅。
15.根据权利要求1所述的太阳能电池(100)，其中所述背钝化膜(50)为复合背钝化膜。
16.一种用于生产太阳能电池(100)的方法，包括：
在硅基体(40)的表面上形成背钝化膜(50)；
在所述背钝化膜(50)中形成彼此平行的多个槽(60)；以及
在所述背钝化膜(50)上形成背电极，
其中所述背电极包括主栅(80)和副栅(70)，所述副栅(70)经由所述多个槽(60)与所述硅基体(40)接触，所述主栅(80)被形成在所述背钝化膜(50)的不具有所述多个槽(60)的区域(55)内。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
在所述背钝化膜(50)中形成边框槽(90)，所述边框槽(90)围绕所述多个槽(60)，所述副栅(70)经由所述边框槽(90)与所述硅基体(40)接触。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括：
在所述背钝化膜(50)的不具有所述多个槽(60)的所述区域(55)中形成一个或多个孔(95)，以便定位用于印刷所述背电极的网版。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述背钝化膜(50)的不具有所述多个槽(60)的所述区域(55)具有矩形形状，所述矩形形状的宽度为a，其中a的值为1mm至5mm，并且所述边框槽(90)与所述硅基体(40)的边缘之间的距离为A，其中A的值为1mm至5mm。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个槽(60)的数目为m，所述主栅(80)的数目和所述背钝化膜(50)的不具有所述多个槽(60)的所述区域(55)的数目相同，为n，其中所述m为80-250，所述n为3-20。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述主栅(80)包括银电极(85)，所述主栅(80)的宽度为b，所述银电极(85)的宽度为c，并且a>b>c。
22.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个槽(60)包括实线、虚线、点、或其组合。
23.根据权利要求17所述的方法，其中所述边框槽(90)包括实线、虚线、点、或其组合。
24.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个槽(60)通过激光形成。
25.根据权利要求18所述的方法，其中所述多个孔(95)靠近所述硅基体(40)的边缘，并且以中心对称的方式布置。
26.根据权利要求18所述的方法，其中所述一个或多个孔(95)的形状为实心圆、实心矩形、十字形、空心圆包裹十字形、或者空心矩形包裹十字形。
27.根据权利要求16所述的方法，其中所述太阳能电池(100)是单面太阳能电池或双面太阳能电池。
28.根据权利要求16所述的方法，其中所述硅基体(40)是P型的或N型的。
29.根据权利要求16所述的方法，其中所述硅基体(40)包括单晶硅、多晶硅或准单晶硅。
30.根据权利要求16所述的方法，其中所述背钝化膜(50)为复合背钝化膜。
CN201910979702.1A 2019-10-15 2019-10-15 太阳能电池及其生产方法 Pending CN112736147A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910979702.1A CN112736147A (zh) 2019-10-15 2019-10-15 太阳能电池及其生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910979702.1A CN112736147A (zh) 2019-10-15 2019-10-15 太阳能电池及其生产方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112736147A true CN112736147A (zh) 2021-04-30

Family

ID=75588883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910979702.1A Pending CN112736147A (zh) 2019-10-15 2019-10-15 太阳能电池及其生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112736147A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206236681U (zh) * 2016-08-24 2017-06-09 新日光能源科技股份有限公司 太阳能电池
CN106876496A (zh) * 2017-03-03 2017-06-20 广东爱康太阳能科技有限公司 P型perc双面太阳能电池及其组件、系统和制备方法
CN106952970A (zh) * 2017-03-24 2017-07-14 苏州腾晖光伏技术有限公司 一种perc电池及其制备方法
CN108365026A (zh) * 2018-03-28 2018-08-03 通威太阳能（成都）有限公司 一种基于perc的双面太阳电池背面导电结构及制作方法
CN209119121U (zh) * 2018-12-29 2019-07-16 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 电池片及光伏组件

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206236681U (zh) * 2016-08-24 2017-06-09 新日光能源科技股份有限公司 太阳能电池
CN106876496A (zh) * 2017-03-03 2017-06-20 广东爱康太阳能科技有限公司 P型perc双面太阳能电池及其组件、系统和制备方法
CN106952970A (zh) * 2017-03-24 2017-07-14 苏州腾晖光伏技术有限公司 一种perc电池及其制备方法
CN108365026A (zh) * 2018-03-28 2018-08-03 通威太阳能（成都）有限公司 一种基于perc的双面太阳电池背面导电结构及制作方法
CN209119121U (zh) * 2018-12-29 2019-07-16 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 电池片及光伏组件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9082908B2 (en) Solar cell
JP6059173B2 (ja) 太陽電池
US20180366595A1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
US20140083502A1 (en) Solar cell
CN114068729A (zh) 一种双面背接触太阳能电池及其背面结构
CN113838941B (zh) 一种太阳能电池的选择性钝化接触结构和双面太阳能电池
NL2034302B1 (en) Solar cell and photovoltaic module
KR20130082066A (ko) 광기전력소자 및 제조 방법
US20200135947A1 (en) Solar cell
US20230027079A1 (en) Passivated contact structure and solar cell comprising the same, cell assembly, and photovoltaic system
CN216597603U (zh) 一种提升绝缘隔离效果的背接触异质结太阳能电池
CN112736147A (zh) 太阳能电池及其生产方法
KR101237556B1 (ko) 양면 수광형 국부화 에미터 태양전지
CN112670355A (zh) 双面太阳能电池及其生产方法
KR20150029203A (ko) 태양 전지
JP2012212769A (ja) 太陽電池素子
KR20120077712A (ko) 양면 수광형 국부화 에미터 태양전지 및 그 제조 방법
KR20120077710A (ko) 양면 수광형 국부화 에미터 태양전지 및 그 제조 방법
KR101237532B1 (ko) 태양전지 셀
EP3267492A1 (en) Solar cell
CN220543926U (zh) 太阳能电池和光伏组件
CN217426758U (zh) 一种双面背接触太阳能电池及其背面结构
CN214753796U (zh) 电池片结构及太阳能电池片和光伏组件
KR101153378B1 (ko) 플로팅 접합을 이용한 후면전극 태양전지 및 그 제조방법
KR101224642B1 (ko) 태양전지 셀

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