CN202189800U - 一种选择性发射极的晶体硅太阳能电池 - Google Patents

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周利荣
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Abstract

本实用新型提供了一种选择性发射极的晶体硅太阳能电池，包括硅片、硅片正表面依次设置的与硅片极性相反的重掺杂半导体层、与硅片极性相反的轻掺杂半导体层、减反射膜层和金属前电极，硅片背面依次设置的与硅片极性相同的重掺杂半导体层、与硅片极性相同的轻掺杂半导体层、背面铝电极和背面银电极。与现有技术相比，本实用新型具有生产效率高、成本低，易于产业化等优点。

Description

一种选择性发射极的晶体硅太阳能电池
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池，尤其涉及一种选择性发射极的晶体硅太阳能电池。
背景技术
晶体硅太阳能电池是目前使用最为广泛的太阳电池，占据了全世界太阳电池市场的主要份额，在过去20年里有了很大发展，许多新技术的采用和引入使太阳电池效率有了很大提高。目前太阳能电池技术的近期研发目标集中在制造成本的降低和效率的提升。
选择性发射极结构是提高晶体硅太阳电池转换效率的有效手段之一。选择性发射极结构有两个特征：1)在电极栅线下及其附近形成高掺杂深扩散区；2)在其他区域形成低掺杂浅扩散区。选择性发射极结构的优点是可以改善太阳电池的短波响应，降低表面复合速率和串联电阻损耗，从而提高电池性能，获得更高的光电转换效率。而这样的好处正是在太阳电池不同的区域中形成掺杂浓度高低不同、扩散深浅不同所带来的。
目前选择性发射极的实现形式主要有光刻、两次扩散等。有的用掩膜，成本较高，有的要经历两次高温过程，无法避免高温对硅片的损伤。这些方法仅适用于实验室或小规模生产中，很难形成产业化。
发明内容
本实用新型的目的，就是为了提供一种生产效率高、成本低，易于产业化的选择性发射极的晶体硅太阳能电池。
为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种选择性发射极的晶体硅太阳能电池，其特征在于，包括硅片、硅片正表面依次设置的与硅片极性相反的重掺杂半导体层、与硅片极性相反的轻掺杂半导体层、减反射膜层和金属前电极，硅片背面依次设置的与硅片极性相同的重掺杂半导体层、与硅片极性相同的轻掺杂半导体层、背面铝电极和背面银电极。
所述的硅片为P型衬底层。
所述的与硅片极性相反的重掺杂半导体层包括两种极性相同的薄层，一层为通过掺杂剂携带激光照射把硅熔化，液态分子分解扩散进熔融中硅的形成层，另一层为与正面轻掺杂区域高温扩散形成层。
所述的与硅片极性相反的重掺杂半导体层为重掺杂磷层。
所述的与硅片极性相反的轻掺杂半导体层为绒面选择性轻掺杂磷层。
所述的减反射膜层为氮化硅减反射膜。
所述的金属前电极为金属银电极。
所述的与硅片极性相同的重掺杂半导体层为选择性重掺杂硼层。
所述的与硅片极性相同的轻掺杂半导体层为轻掺杂硼层。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：可以实现电极下面的横向结，减少少数载流子空穴的复合，有效改善光生载流子的收集效率；对电极下进行重掺杂，可以降低金属与半导体的接触电阻；对非电极进行低浓度的掺杂，有利于降低前表面光生载流子的复合速率；可以制作很薄的死层区，提高电池表面对光谱的短波响应。另外本发明采用二次印刷电极、电镀电极或者喷印电极可以提高电极的高宽比，有效提高电池的短路电流。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种选择性发射极的晶体硅太阳能电池，包括硅片1、硅片正表面依次设置的与硅片极性相反的重掺杂半导体层2、与硅片极性相反的轻掺杂半导体层3、减反射膜层4和金属前电极5，硅片背面依次设置的与硅片极性相同的重掺杂半导体层6、与硅片极性相同的轻掺杂半导体层7、背面铝电极8和背面银电极9。
其中：硅片1为P型衬底层，与硅片极性相反的重掺杂半导体层2包括两种极性相同的薄层，一层为通过掺杂剂携带激光照射把硅熔化，液态分子分解扩散进熔融中的硅而形成，另一层为与正面轻掺杂区域高温扩散形成，掺杂剂为磷。
所述的与硅片极性相反的轻掺杂半导体层3为绒面选择性轻掺杂磷层；所述的减反射膜层4为氮化硅减反射膜；所述的金属前电极5为金属银电极。
所述的硅片1背表面分为背面重掺杂区域和背面轻掺杂区域，掺杂区域极性与硅片极性相同，所述的与硅片极性相同的重掺杂半导体层6为选择性重掺杂硼层，包括两种极性相同的薄层，一层通过掺杂剂硼携带激光照射把硅熔化，液态分子分解扩散进熔融中的硅而形成，另一层和背面轻掺杂区域由常规高温扩散形成；与硅片极性相同的轻掺杂半导体层7为轻掺杂硼层。
所述电池的电极可以采用二次印刷电极、电镀电极或者喷印电极等。

Claims (9)

1.一种选择性发射极的晶体硅太阳能电池，其特征在于，包括硅片、硅片正表面依次设置的与硅片极性相反的重掺杂半导体层、与硅片极性相反的轻掺杂半导体层、减反射膜层和金属前电极，硅片背面依次设置的与硅片极性相同的重掺杂半导体层、与硅片极性相同的轻掺杂半导体层、背面铝电极和背面银电极。
2.根据权利要求1所述的选择性发射极的晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述的硅片为P型衬底层。
3.根据权利要求1所述的选择性发射极的晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述的与硅片极性相反的重掺杂半导体层包括两种极性相同的薄层。
4.根据权利要求3所述的选择性发射极的晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述的与硅片极性相反的重掺杂半导体层为重掺杂磷层。
5.根据权利要求1所述的选择性发射极的晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述的与硅片极性相反的轻掺杂半导体层为绒面选择性轻掺杂磷层。
6.根据权利要求1所述的选择性发射极的晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述的减反射膜层为氮化硅减反射膜。
7.根据权利要求1所述的选择性发射极的晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述的金属前电极为金属银电极。
8.根据权利要求1所述的选择性发射极的晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述的与硅片极性相同的重掺杂半导体层为选择性重掺杂硼层。
9.根据权利要求1所述的选择性发射极的晶体硅太阳能电池，其特征在于，所述的与硅片极性相同的轻掺杂半导体层为轻掺杂硼层。 
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