CN205985009U - 一种ibc结构太阳能电池 - Google Patents

一种ibc结构太阳能电池 Download PDF

Info

Publication number
CN205985009U
CN205985009U CN201621042042.2U CN201621042042U CN205985009U CN 205985009 U CN205985009 U CN 205985009U CN 201621042042 U CN201621042042 U CN 201621042042U CN 205985009 U CN205985009 U CN 205985009U
Authority
CN
China
Prior art keywords
passivation layer
silicon
based substrate
ibc
layer
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.)
Active
Application number
CN201621042042.2U
Other languages
English (en)
Inventor
刘长明
金井升
蒋方丹
金浩
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 Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar 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 Jinko Solar Co Ltd, Jinko Solar Co Ltd filed Critical Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Priority to CN201621042042.2U priority Critical patent/CN205985009U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN205985009U publication Critical patent/CN205985009U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种IBC结构太阳能电池，包括从上到下依次设置的正面钝化层、纳米黑硅层、硅基衬底、背面钝化层、所述硅基衬底底部的发射极和与所述发射极通过设置在所述背面钝化层的通孔连接的金属电极。所述IBC结构太阳能电池，通过在正面进行纳米黑硅层的制备，得到了极低的减反射层，提高了光的利用率，与此同时，结合IBC电池结构的特点对电池的表面上制备钝化层进行钝化，极大地降低了纳米黑硅电池的复合速率，提高了少子的寿命，最终提高了电池片的效率。

Description

一种IBC结构太阳能电池
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池制造技术领域，特别是涉及一种IBC结构太阳能电池。
背景技术
光学损失是阻碍太阳能电池效率提高的一个重要因素，降低太阳能电池光学损失是提高电池效率的一个有效地途径。目前晶体硅主要通过化学湿法制绒在硅片表面制备减反射结构来降低反射率，但其在可见光波段平均反射率仍在10％以上，所以进一步提高光的利用率是进一步提高太阳能电池效率的有效途径。
20世纪90年代，哈佛大学的艾里克·马兹儿(Eric Mazur)教授研究组在尝试研究飞秒激光与物质相互作用过程中发现，飞秒激光在一定的气体(比如SF6)环境中可在硅表面激光辐照区产生微米量级的尖峰结构，因表面呈现黑色，所以又叫“黑硅”。黑硅的实用新型带动了广谱高效太阳能电池的研究，因为这种材料不仅在0.25μm至1.1μm波段吸收率高于90％，而且在1.1μm至2.5μm波段吸收率也很高，接近90％。
虽然“黑硅”具有宽光谱范围的超强吸收能力，但是目前基于“黑硅”表面的太阳能电池转换效率却难以提高，甚至达不到化学法制作太阳能电池的转换效率。造成其低转换效率的原因主要有：俄歇复合、表面复合严重、迁移率低、载流子少子寿命低等。这也严重影响到了黑硅技术在太阳能领域的推广应用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种IBC结构太阳能电池，提高了转换效率。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种IBC结构太阳能电池，包括从上到下依次设置的正面钝化层、纳米黑硅层、硅基衬底、背面钝化层、所述硅基衬底底部的发射极和与所述发射极通过设置在所述背面钝化层的通孔连接的金属电极。
其中，所述硅基衬底为单晶硅或多晶硅。
其中，所述硅基衬底为n型单晶硅或p型单晶硅。
其中，所述硅基衬底的电阻率为1～10ohm·cm，厚度为5μm～500μm。
其中，所述纳米黑硅层的表面反射率为1％～6％。
其中，所述纳米黑硅层的厚度为50nm～1000nm。
其中，所述正面钝化层或所述背面钝化层为Al2O3钝化层、SiO2钝化层、SiNx钝化层、Al2O3+SiNx钝化层、SiO2+SiNx钝化层或Al2O3+SiO2+SiNx钝化层。
其中，所述正面钝化层的厚度为10nm～80nm，所述背面钝化层的厚度为10nm～120nm。
其中，所述金属电极为铝电极、铜电极、银电极、金电极或铂电极。
其中，所述金属电极与所述硅基衬底的面积比为1％～10％。
本实用新型实施例所提供的IBC结构太阳能电池，与现有技术相比，具有以下优点：
本实用新型实施例提供的一种IBC结构太阳能电池，包括从上到下依次设置的正面钝化层、纳米黑硅层、硅基衬底、背面钝化层、所述硅基衬底底部的发射极和与所述发射极通过设置在所述背面钝化层的通孔连接的金属电极。
所述IBC结构太阳能电池，通过在正面进行纳米黑硅层的制备，得到了极低的减反射层，提高了光的利用率，与此同时，结合IBC电池结构的特点对电池的表面上制备钝化层进行钝化，极大地降低了纳米黑硅电池的复合速率，提高了少子的寿命，最终提高了电池片的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的IBC结构太阳能电池的一种具体实施方式结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，虽然“黑硅”具有宽光谱范围的超强吸收能力，但是目前基于“黑硅”表面的太阳能电池转换效率却难以提高，甚至达不到化学法制作太阳能电池的转换效率。造成其低转换效率的原因主要有：俄歇复合、表面复合严重、迁移率低、载流子少子寿命低等。这也严重影响到了黑硅技术在太阳能领域的推广应用。
基于此，本实用新型实施例提供一种IBC结构太阳能电池，包括从上到下依次设置的正面钝化层、纳米黑硅层、硅基衬底、背面钝化层、所述硅基衬底底部的发射极和与所述发射极通过设置在所述背面钝化层的通孔连接的金属电极。
综上所述，本实用新型实施例提供的IBC结构太阳能电池，通过在正面进行纳米黑硅层的制备，得到了极低的减反射层，提高了光的利用率，与此同时，结合IBC电池结构的特点对电池的表面上制备钝化层进行钝化，极大地降低了纳米黑硅电池的复合速率，提高了少子的寿命，最终提高了电池片的效率。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的IBC结构太阳能电池的一种具体实施方式结构示意图。
在一种具体实施方式中，所述IBC结构太阳能电池，包括从上到下依次设置的正面钝化层30、纳米黑硅层20、硅基衬底10、背面钝化层40、所述硅基衬底10底部的发射极41和与所述发射极41通过设置在所述背面钝化层40的通孔连接的金属电极50。
通过在正面进行纳米黑硅层20的制备，得到了极低的减反射层，提高了光的利用率，与此同时，结合IBC电池结构的特点对电池的表面上制备钝化层进行钝化，极大地降低了纳米黑硅电池的复合速率，提高了少子的寿命，最终提高了电池片的效率。
当然，对硅基衬底10的正面进行纳米黑硅层20之前，要保证硅基衬底10的表面整洁，清除掉硅基衬底10表面有机表面膜、杂质离子、金属玷污。
对于硅基衬底10的表面清理属于制作电池片的预处理过程，硅基衬底10的预处理一般有湿法制绒清洗，具体分为单晶制绒清洗、多晶制绒清洗，清洗后得到反射率在8～25％不等的洁净的绒面。
需要指出的是，所谓硅基衬底10的正面是指硅基衬底10的受光面。
硅基衬底10可以为单晶硅，也可以为多晶硅，硅片的切割方式有多种，可以是砂浆线切割，也可以是金刚线切割；硅基衬底10的导电类型可以是p型，也可以是n型，硅基衬底10的电阻率为1～10ohm·cm，厚度为5μm-500μm。
纳米黑硅层20的制备方式有多种，包括电化学腐蚀法、金属离子催化刻蚀法、等离子体刻蚀法或飞秒激光扫描法。
纳米黑硅层20的制备方法还包括干法刻蚀制备，如使用RIE法(反应离子刻蚀法)。
制备得到的纳米黑硅层20的表面反射率为1％～6％，厚度为50nm～100nm。
当然，为进一步增加纳米黑硅表面的反射率，还可以采用对纳米黑硅层20进行修饰刻蚀处理的方法，处理后的反射率增加0.5～5％，修饰液可以为酸性液体(硝酸-氢氟酸混合液、氟化铵-双氧水混合液等)或碱性液(氢氧化钾、氢氧化钠溶液等)。
在完成纳米黑硅层20的制备之后，就需要对电池的背面进行局部的发射极制备，形成P-N结，其中，发射极41面积占硅片背面总面积50％～90％，且发射极41区与非发射极41区呈“长条”状均匀交替分布。
在此过程中，还可以在发射极41金属电极50区进行选择性重扩散(SE技术)，以改善接触。
背面发射极41制备方法为利用液态源、固态源的高温扩散法。制备的发射极41(P-N结)区方阻值为20Ω-200Ω。
背面非发射极41区域重掺杂，制备方法为利用液态源、固态源的高温扩散法，重掺杂区方阻值为50Ω-100Ω。
背面发射极41制备方法，可选择性的对发射极41区进行区域性重掺杂处理，即对发射极41区电极-硅接触部位进行重掺杂。其中重掺杂区域方阻值要比非重掺杂区域低10-100Ω。
然后就是在电池的受光面和背光面进行介质钝化，形成钝化层。正面钝化层30或背面钝化层40为Al2O3钝化层、SiO2钝化层、SiNx钝化层、Al2O3+SiNx钝化层、SiO2+SiNx钝化层或Al2O3+SiO2+SiNx钝化层。
优选的，正面钝化层30或所述背面钝化层40为Al2O3+SiO2+SiNx钝化层，所述Al2O3层的制备方法为ALD法、空间ALD法、PECVD法或反应性溅射法；所述SiO2层的制备方法为高温热氧技法、臭氧法、笑气法或二氧化碳法；所述SiNx层的制备方法为PECVD法。
对于受光面、背光面钝化层的制备，钝化层厚度可以为：正面10nm～80nm，背面10nm～120nm。
优选的，所述电池受光面、背光面钝化膜制备，钝化膜制备方法可以为：原子层沉积法(ALD)、等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)、磁控溅射法(PVD)、高温热氧化法等。
为进一步提高电池的性能，降低势垒，在完成钝化层制备后选择性的退火处理。退火时间可以为10-60Min，退火温度可以为200-500℃，退火环境为氮气(氢气)氛围。
最后就是电极的制作。
可选择性的在电池背面钝化层40上做“开窗”处理，开窗位置为金属电极50与硅片掺杂区接触区域，开窗面积为1-10％。开窗方法可以为，激光烧刻法、腐蚀性浆料刻蚀法、掩膜光刻蚀法等。
背面电极的厚度可以为2μm～20μm，电极间距可以为0.5μm～3mm，所述金属电极50为铝电极、铜电极、银电极、金电极或铂电极。
所述金属电极50的制备方法为金属蒸镀法、丝网印刷法或电镀法。
在制备完背面电极之后，选择性的，对所述金属电极50进行欧姆接触处理，包括：
采用光刻法实现所述金属电极50与所述硅基衬底10之间的欧姆接触，或采用点接触法实现所述金属电极50与所述硅基衬底10之间的欧姆接触，或采用多次丝网印刷法实现所述金属电极50与所述硅基衬底10之间的欧姆接触，或采用激光烧结法实现所述金属电极50与所述硅基衬底10之间的欧姆接触
其中，所述硅基衬底为单晶硅或多晶硅。
其中，所述硅基衬底为n型单晶硅或p型单晶硅。
其中，所述硅基衬底的电阻率为1～10ohm·cm，厚度为5μm～500μm。
其中，所述纳米黑硅层的表面反射率为1％～6％。
其中，所述纳米黑硅层的厚度为50nm～1000nm。
其中，所述正面钝化层或所述背面钝化层为Al2O3钝化层、SiO2钝化层、SiNx钝化层、Al2O3+SiNx钝化层、SiO2+SiNx钝化层或Al2O3+SiO2+SiNx钝化层。
其中，所述正面钝化层的厚度为10nm～80nm，所述背面钝化层的厚度为10nm～120nm。
其中，所述金属电极为铝电极、铜电极、银电极、金电极或铂电极。
其中，所述金属电极与所述硅基衬底的面积比为1％～10％。
综上所述，本实用新型实施例提供的等离子体气体废气处理装置，通过在等离子分解腔中设置阳极导电液，使得烟机导电液与等离子电源的阴极之间产生等离子焰，等离子焰火的长度从现有的等离子电源的阳极口开始能量逐渐降低而呈长锥形变为从阳极导电液的开口长度能量逐渐降低而呈长锥形，由于阳极导电液位于等离子电源的阳极的下方，这样就相当于增加了等离子焰的长度，提高了废气进入等离子焰的几率，提高了废气的处理效率。
以上对本实用新型所提供的IBC结构太阳能电池进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。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，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种IBC结构太阳能电池，其特征在于，包括从上到下依次设置的正面钝化层、纳米黑硅层、硅基衬底、背面钝化层、所述硅基衬底底部的发射极和与所述发射极通过设置在所述背面钝化层的通孔连接的金属电极。
2.如权利要求1所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述硅基衬底为单晶硅或多晶硅。
3.如权利要求2所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述硅基衬底为n型单晶硅或p型单晶硅。
4.如权利要求3所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述硅基衬底的电阻率为1～10ohm·cm，厚度为5μm～500μm。
5.如权利要求1所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述纳米黑硅层的表面反射率为1％～6％。
6.如权利要求5所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述纳米黑硅层的厚度为50nm～1000nm。
7.如权利要求1所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述正面钝化层或所述背面钝化层为Al2O3钝化层、SiO2钝化层、SiNx钝化层、Al2O3+SiNx钝化层、SiO2+SiNx钝化层或Al2O3+SiO2+SiNx钝化层。
8.如权利要求7所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述正面钝化层的厚度为10nm～80nm，所述背面钝化层的厚度为10nm～120nm。
9.如权利要求1所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述金属电极为铝电极、铜电极、银电极、金电极或铂电极。
10.如权利要求9所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述金属电极与所述硅基衬底的面积比为1％～10％。
CN201621042042.2U 2016-09-06 2016-09-06 一种ibc结构太阳能电池 Active CN205985009U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621042042.2U CN205985009U (zh) 2016-09-06 2016-09-06 一种ibc结构太阳能电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621042042.2U CN205985009U (zh) 2016-09-06 2016-09-06 一种ibc结构太阳能电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN205985009U true CN205985009U (zh) 2017-02-22

Family

ID=58040270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201621042042.2U Active CN205985009U (zh) 2016-09-06 2016-09-06 一种ibc结构太阳能电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN205985009U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107579133A (zh) * 2017-09-12 2018-01-12 复旦大学 一种背接触式黑硅电池及其制备方法
CN109300998A (zh) * 2018-09-29 2019-02-01 苏州腾晖光伏技术有限公司 一种双面晶体硅太阳能电池片
CN117253934A (zh) * 2023-11-20 2023-12-19 隆基绿能科技股份有限公司 一种背接触电池及光伏组件

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107579133A (zh) * 2017-09-12 2018-01-12 复旦大学 一种背接触式黑硅电池及其制备方法
CN107579133B (zh) * 2017-09-12 2019-07-05 复旦大学 一种背接触式黑硅电池及其制备方法
CN109300998A (zh) * 2018-09-29 2019-02-01 苏州腾晖光伏技术有限公司 一种双面晶体硅太阳能电池片
CN117253934A (zh) * 2023-11-20 2023-12-19 隆基绿能科技股份有限公司 一种背接触电池及光伏组件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105070792B (zh) 一种基于溶液法的多晶太阳电池的制备方法
WO2024055475A1 (zh) 一种联合钝化背接触电池及其制备方法
CN103996746B (zh) 一种可量产的perl晶体硅太阳电池的制作方法
CN110299422A (zh) 一种激光硼掺杂选择性发射极TOPCon结构电池及其制备方法
CN106229352A (zh) 一种ibc结构太阳能电池及其制备方法
CN104752562A (zh) 一种局部硼背场背钝化太阳能电池的制备方法
CN205564789U (zh) 一种钝化接触n型太阳能电池及其组件和系统
CN109473492A (zh) 适合规模化量产的mwt异质结硅太阳电池及其制备方法
WO2020211207A1 (zh) 一种双面太阳能电池及其制备方法
CN107068777A (zh) 一种局部铝背场太阳能电池及其制备方法
CN102487105A (zh) 一种制备立体结构高效太阳能电池的方法
CN205985009U (zh) 一种ibc结构太阳能电池
CN110289333A (zh) 一种太阳电池、生产方法及光伏组件
CN108666377A (zh) 一种p型背接触太阳电池及其制备方法
CN108198903A (zh) 一种背面镀膜处理的mwt太阳能电池的制备方法
CN208352305U (zh) 一种p型背接触太阳电池
CN102364691A (zh) 具有上/下转换发光结构的晶体硅太阳能电池及制备方法
CN110112230A (zh) 一种mwt太阳能电池的制备方法
CN108666379A (zh) 一种p型背接触太阳电池及其制备方法
CN109659399A (zh) 一种mwt小掩膜太阳能电池的制备方法
CN109768120A (zh) 一种mwt无掩膜太阳能电池的制备方法
CN103258728A (zh) 硅片刻蚀的方法及太阳能电池片的制作方法
CN108172637A (zh) 一种多晶掺镓背钝化太阳电池及其制备方法
CN203674218U (zh) Mwt与背钝化结合的晶硅太阳能电池
CN103594534B (zh) 铝发射极背结背接触晶体硅太阳电池及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant