CN202585438U - 一种选择性发射极太阳电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种选择性发射极太阳电池，包括电池栅线，重掺杂区，发射区，P型体区和背面电极；所述电池栅线分布在所述发射区上方，所述重掺杂区置于所述电池栅线的下方及发射区之间；所述发射区与所述背面电极之间设置有所述P型体区。采用本实用新型，提高太阳电池的开路电压，短路电流，从而使电池获得高的光电转换效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光伏太阳电池，尤其涉及一种选择性发射极太阳电池。
背景技术
选择性发射极技术是在电池的不同区域实现不同的掺杂浓度，提高太阳电池的短波响应能力，同时保证电极与硅形成良好的欧姆接触，从而获取更高的光电转换效率。采用该技术制备的晶体硅太阳电池具有短波响应佳、短路电流和开路电压等电池性能参数好的特点，转换效率比常规晶体硅太阳电池高0.2%~0.3%。目前国内外文献报道中，面积达到6英寸的可商业化选择性发射极太阳电池有：
（1）掩膜去除法制备的选择性发射极太阳电池：首先在硅衬底表面扩散形成重掺杂发射区；利用保护胶遮掩电极处区域后，用蚀刻技术（如自对准等离子体刻蚀的方法）对非电极区进行腐蚀，从而降低该区域的表面杂质浓度和结深。这种方法因工艺复杂、成本较高，不利于生产应用。
（2）掩膜扩散法制备的选择性发射极太阳电池：利用丝网印刷在金属电极以外的区域印刷掩膜，然后进行扩散。电极区域由于没有掩膜形成了重掺，而电极以外的区域由于掩膜的阻挡形成轻掺杂。目前存在的主要问题是丝印机对位精度不能满足要求使得工艺效果受到影响。
（3）浆料掺杂法制备的选择性发射极太阳电池：在印刷正电极时，采用含磷的金属浆料印刷正面电极，然后进行烧结，正面电极栅线下的区域在获得高掺杂的同时形成合金结。此方法由于烧结过程较短，磷原子并不能有效扩散到硅片深处，因此高掺杂区的深扩散效果并不明显。
为此需要提供一种新的选择性发射极太阳能电池可以提高多晶硅太阳电池转换效率和对位精度，改善重掺杂区扩散的深度并实现可大规模生产。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种选择性发射极太阳电池，可提高多晶硅太阳电池转换效率和对位精度，改善重掺杂区扩散的深度并实现可大规模生产。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种所述电池包括电池栅线，重掺杂区，发射区，P型体区和背面电极；
所述电池栅线分布在所述发射区上方，所述重掺杂区置于所述电池栅线与所述发射区之间；
所述发射区与所述背面电极之间设置有所述P型体区。
优选地，所述电池还包括有减反射层，所述减反射层设置于所述发射区之上，与所述电池栅线和所述重掺杂区相连。
优选地，所述减反射层厚度为50~90μm。
优选地，所述电池栅线包括至少两根主栅和60~90根细栅，所述主栅与所述细栅垂直分布。
优选地，所述电池栅线高度为10~30μm，所述电池栅线高宽之比为4~6:1~1.5。
优选地，所述电池还包括铝背场，所述铝背场厚度为10~35μm。
优选地，所述发射区方块电阻为40~120Ω/sp，发射区结深3~5μm。
优选地，所述P型体区为P型多晶硅或P型单晶硅。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
本实用新型采用激光局域掺杂法制备选择性发射极结构的太阳电池，通过优化激光扫描的功率、速度等参数，减少激光扫描过程中产生的晶格损伤，从而减少载流子复合，提高电池转换效率。由于在电池栅线底下及其附近形成重掺杂深扩散区和在活性区形成低掺杂浅扩散区构成了选择性发射极结构，提高太阳电池的开路电压，短路电流，从而使电池获得高的光电转换效率。
附图说明
图1是本实用新型一种选择性发射极太阳电池结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
结合图1，本实用新型实施例提供了一种所述电池包括电池栅线1，重掺杂区2，发射区3，P型体区4和背面电极7；
所述电池栅线1分布在所述发射区3上方，所述重掺杂区2置于所述电池栅线1与所述发射区3之间；
所述发射区3与所述背面电极7之间设置有所述P型体区4。
需要说明的是，本实用新型重掺杂区2采用激光化学同步掺杂的制备工艺，含磷的化学溶剂通过喷嘴涂覆在电池栅线1区域，在电池栅线1下方形成含磷化学溶剂的重掺杂区2。与此同时，采用532nm波长、脉冲长度6~15ns对电池栅线1区域进行Nd:YVO4激光扫描在区域面积内形成选择性发射区，由此形成选择性发射极结构。
在此区重掺杂，做电极时容易形成欧姆接触，且此区域的体电阻较小，从而降低太阳电池的串联电阻，提高电池的填充因子。杂质深扩散可以加深加大横向n+/p结，而横向n+/p结和在低掺杂区和重掺杂区2交界处形成的横向n+/n高低结可以提高光生载流子的收集率，从而提高电池的短路电流。另外，深结可以防止电极金属向结区渗透，减少电极金属在禁带中引入杂质能级的几率。
所述电池还包括有减反射层6，所述减反射层6设置于所述发射区3之上，与所述电池栅线1和所述重掺杂区2相连。
所述减反射层6厚度为50~90μm。
优选地，减反射层6的厚度为70~80μm。
需要说明的是，通过等离子体增强化学气相沉积法（即PECVD）在发射区3上方沉积一层厚度为70~80μm的SiNx减反射层6。
所述电池栅线1包括至少两根主栅和60~90根细栅，所述主栅与所述细栅垂直分布。
优选地，所述电池栅线1包括三根主栅和72~81根细栅。
所述电池栅线1高度为10~30μm，所述电池栅线1高宽之比为4~6:1~1.5。
优选地，电池栅线1高度为15~25μm，所述电池栅线1高宽之比为5:1。
所述电池还包括铝背场5，所述铝背场5厚度为10~35μm。
优选地，铝背场5厚度为15~30μm。
需要说明的是，所述铝背场5和背面电极7通过丝网印刷方法制备。
所述发射区3方块电阻为40~120Ω/sp，发射区3结深3~5μm。
优选地，发射区3方块电阻为60~100Ω/sp。
所述P型体区4为P型多晶硅或P型单晶硅。
综上所述，实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
本实用新型采用激光局域掺杂法制备选择性发射极结构的太阳电池，通过优化激光扫描的功率、速度等参数，减少激光扫描过程中产生的晶格损伤，从而减少载流子复合，提高电池转换效率。由于在电池栅线底下及其附近形成重掺杂深扩散区和在活性区形成低掺杂浅扩散区构成了选择性发射极结构，提高太阳电池的开路电压，短路电流，从而使电池获得高的光电转换效率。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种选择性发射极太阳电池，其特征在于，所述电池包括电池栅线，重掺杂区，发射区，P型体区和背面电极；
所述电池栅线分布在所述发射区上方，所述重掺杂区置于所述电池栅线与所述发射区之间；
所述发射区与所述背面电极之间设置有所述P型体区。
2.根据权利要求1所述一种选择性发射极太阳电池，其特征在于，所述电池还包括有减反射层，所述减反射层设置于所述发射区之上，与所述电池栅线和所述重掺杂区相连。
3.根据权利要求1所述一种选择性发射极太阳电池，其特征在于，所述减反射层厚度为50~90μm。
4.根据权利要求1所述一种选择性发射极太阳电池，其特征在于，所述电池栅线包括至少两根主栅和60~90根细栅，所述主栅与所述细栅垂直分布。
5.根据权利要求1所述一种选择性发射极太阳电池，其特征在于，所述电池栅线高度为10~30μm，所述电池栅线高宽之比为4~6:1~1.5。
6.根据权利要求1所述一种选择性发射极太阳电池，其特征在于，所述电池还包括铝背场，所述铝背场厚度为10~35μm。
7.根据权利要求1所述一种选择性发射极太阳电池，其特征在于，所述发射区方块电阻为40~120Ω/sp，发射区结深3~5μm。
8.根据权利要求1所述一种选择性发射极太阳电池，其特征在于，所述P型体区为P型多晶硅或P型单晶硅。
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|---|---|---|---|---|
| CN113571604A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-10-29 | 浙江晶科能源有限公司 | 光伏电池及其制备方法、光伏组件 |
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