CN202076275U - 具有选择性发射极结构的晶体硅太阳电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有选择性发射极结构的晶体硅太阳电池，该电池包括背表面层、背电极、p++背场层，背场的上端是单晶硅或者多晶硅基片，基片的正面有绒面结构，绒面上有轻掺杂的发射极n+层，发射极的局部地区为重掺杂的n++层，发射极上覆盖一层介电薄膜，n++层的发射极上有金属电极部分穿过介电薄膜与硅相接触，而且n++层的宽度大于金属电极的宽度。本实用新型可以提高晶体硅太阳电池的光谱响应和钝化效果，提升电池的光电转换效率，且电池结构的设计使前电极与n++层二者的对位更易于实现，从而提高工业生产的成品率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种晶体硅太阳电池，特别是一种具有选择性发射极结构的晶体硅太阳电池，属太阳能电池产品技术领域。
背景技术
随着全球工业化进程的加快，传统能源越来越缺，太阳能电池的开发利用为人们利用太阳能提供了一个渠道，晶体硅太阳电池已得到实际的应用，而选择性发射极结构是目前提升晶体硅太阳电池的转换效率的有效手段之一，通过在与前电极接触的区域形成n++层而在其他受光区域形成n+层，可以改善短波的光谱响应，同时降低接触电阻，但是由于其结构要求前电极的位置与n++层的位置精确匹配，这对二者的对位提出了很严格的要求，如果前电极与n+层接触则有可能导致电池烧穿，反而降低电池的转换效率，这使选择性发射极难以进行大规模的生产，所以这需要开发新的选择性发射极电池结构。
发明内容
本实用新型提供一种具有选择性发射极晶体硅太阳电池，其结构新颖、制作工艺简单、成本低、转换效率高，而且大规模生产成品率高，容易与目前的生产设备和工艺相兼容，更利于实际推广。
本实用新型所采取的技术方案：一种具有选择性发射极结构的晶体硅太阳电池，其包括背表面层、背电极、p++背场、硅基片、正面电极，其特征是在硅基片的背面由上至下依次设有背场和背表面层， 背电极贯穿背表面层和背场并与硅基片相接触；硅基片的正面呈绒面结构，在硅基片绒面上依次设有发射极n+层和介电薄膜层，在发射极的局部区域设有发射极n++层，发射极上覆盖一层介电薄膜，在n++层的发射极上设有正面电极，正面电极部分穿过介电薄膜层与硅基片接触，n++层的宽度大于正面电极的宽度。
本太阳电池的背表面层为金属铝，背电极为铝和银的混合物或者金属银，背场为掺硼或掺铝或掺镓的p++硅，介电薄膜层为氮化硅薄膜，正面电极为金属银。
本实用新型由于设计n++层比前电极更宽，前电极相对更容易印制到n++层上，电池不容易烧穿，所以二者的对位要求没有那么严格，这能有效降低电池烧穿的概率，同时，n++层与前电极仅有部分接触，可以提高钝化效果；此外，背面p+层的背场存在也可以有利于载流子在背面的收集，提高电池的光谱响应。
本实用新型的优点：这种结构制作工艺简单、成本低、转换效率高，而且提供了更宽的工艺窗口，有利于成品率的提高，与目前的生产设备和工艺相兼容，容易大规模生产，这些都有利于选择性发射极电池的进一步推广。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中，背表面层1、背电极2、p++背场3、硅基片4、发射极n+层5、发射极n++层6、介电薄膜层7、正面电极8。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1所示，一种具有选择性发射极结构的晶体硅太阳电池，该电池包括铝背表面层1，银铝背电极2，铝背场3，背场的上端是单晶硅基片4，基片的正面有绒面结构，绒面上是轻掺杂的发射极n+层5，n+层的方块电阻在70～100Ω/□，发射极的局部地区为重掺杂的n++层6，n++层的方块电阻在20～50Ω/□，发射极上覆盖一层氮化硅薄膜层7，n++层的发射极上有银正面电极8部分穿过氮化硅介电薄膜与硅相接触，其中n++层的宽度为300微米，正面银电极的宽度为90微米。这种电池的电极区为重掺杂n++层，能降低接触电阻；非电极区为轻掺杂的n+层，能提高短波光谱响应；正面的银电极部分穿透氮化硅薄膜与n++层接触，可以提高钝化效果；n++层的宽度大于正面银电极的宽度，有利于丝网印刷工艺制备选择性发射极电池的推广；另外，背场能提高背面载流子的收集率。
Claims (5)
1.一种具有选择性发射极结构的晶体硅太阳电池，其包括背表面层、背电极、背场、硅基片、正面电极，其特征是在硅基片(4)的背面由上至下依次设有背场(3)和背表面层(1)，背电极(2)贯穿背表面层和背场并与硅基片相接触；硅基片的正面呈绒面结构，在硅基片绒面上依次设有发射极n+层(5)和介电薄膜层(7)，在发射极的局部地区设有n++层(6)，发射极上覆盖一层介电薄膜层(7)，在n++层的发射极上设有正面电极(8)，正面电极部分穿过介电薄膜层与硅基片接触，n++层的宽度大于正面电极的宽度。
2.根据权利要求1所述的具有选择性发射极结构的晶体硅太阳电池，其特征是所述的背表面层为金属铝。
3.根据权利要求1所述的具有选择性发射极结构的晶体硅太阳电池，其特征是所述的背电极为金属银。
4.根据权利要求1所述的具有选择性发射极结构的晶体硅太阳电池，其特征是所述的介电薄膜层为氮化硅薄膜。
5.根据权利要求1所述的具有选择性发射极结构的晶体硅太阳电池，其特征是所述的正面电极为金属银。
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