CN206179875U - 一种ibc太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及IBC太阳能电池技术领域，特别是涉及一种新型背电极的IBC太阳能电池，包括N型硅片(10)、P+重掺杂区(21)、N+重掺杂区(22)、第一钝化层(31)、第二钝化层(32)，P+重掺杂区(21)和N+重掺杂区(22)交替布置在N型硅片(10)的背面；所述P+重掺杂区(21)形成在相邻N+重掺杂区(22)之间的凹槽中。该实用新型具有良好的钝化效果，减小了光生载流子的表面复合，N型硅片中少数载流子的漂移距离更小，电池的光电转换效率更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及IBC太阳能电池技术领域，特别是涉及一种新型背电极的IBC太阳能电池结构。
背景技术
太阳能是备受青睐的可再生绿色能源，而将太阳能转换成电能的太阳能电池受到越来越多的重视。随着太阳能电池技术的发展，目前已经开发了多种结构的太阳能电池，并且已经被广泛应用于各个领域。IBC太阳能电池结构是其中一种性能优越的电池结构。
现有技术中IBC太阳能电池通常采用N型硅作为衬底材料，为了进一步减小衬底中光生载流子的漂移距离，从而提高光电转换效率，现有技术中大多在硅片背面掺杂形成指状交叉的N+重掺杂区和P+重掺杂区。可是由于制造工艺的限制以及指状电极结构串联电阻的影响，指状交叉结构对于光电转换效率的提高存在一定限度。此外，常规采用的各种外延沉积技术形成的钝化层，其结构致密性较差，使得载流子在硅片表面存在较大的表面复合，从而想要更进一步提高光电转化率，现有技术中却没有更好的办法。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种新型的IBC太阳能电池，进一步提高IBC太阳能电池的光电转换效率。
本实用新型的具体技术方案是，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片、P+重掺杂区、N+重掺杂区、第一钝化层、第二钝化层，P+重掺杂区和N+重掺杂区交替布置在型硅片的背面，并且重掺杂区分布位置靠近N型硅片内侧与N+重掺杂区形成凹槽；P+重掺杂区与N+重掺杂区通过N型硅片隔开；P+重掺杂区和N+重掺杂区表面上设置有第一钝化层及第二钝化层；第一钝化层为热氧化获得的二氧化硅层，第二钝化层为氮化硅层；所述P+重掺杂区形成在相邻N+重掺杂区之间的凹槽中。
具体的第一钝化层是通过干氧热氧化获得的二氧化硅层，考虑到表面掺杂剂扩散之后的热氧化会使重掺杂区减薄，因此第一钝化层的厚度可以优选为5nm至10nm，第二钝化层是通过PECVD获得的氮化硅层，该层的厚度可以为100nm至200nm。
第一钝化层厚度最好为6nm。
具体地，相邻N+重掺杂区中间的凹槽可以通过湿法腐蚀工艺或干法工艺来形成，凹槽深度可以优选为5μm至30μm。在硅片上形成凹槽之后，再进行硼扩散以在凹槽中形成P+重掺杂区。
凹槽深度最好为15μm。
P+重掺杂区和N+重掺杂区穿过第一钝化层、第二钝化层引出电极A、电极B。
本实用新型的有益效果是：由热氧化获得的二氧化硅钝化层结构致密，具有良好的钝化效果，减小了光生载流子的表面复合，由于P+重掺杂区形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需实用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对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它的附图，这些附图所直接得到的技术方案也应属于本实用新型的保护范围。
图1是本实用新型的IBC太阳能电池结构的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本实用新型的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多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很多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发明内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。
实施例1如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；所述第一钝化层31为二氧化硅层，所述第二钝化层32为氮化硅层；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
实施例2如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；其中第一钝化层31为热氧化二氧化硅层，所述第二钝化层32为氮化硅层；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
实施例3如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；其中第一钝化层31为热氧化二氧化硅层，所述第二钝化层32为氮化硅层；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。P+重掺杂区21和N+重掺杂区22穿过第一钝化层31、第二钝化层32引出电极A41、电极B42。由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
实施例4如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10和第一钝化层31隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；所述第一钝化层31为热氧化二氧化硅层厚度为5nm，所述第二钝化层32为通过PECVD获得的氮化硅层；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。P+重掺杂区21和N+重掺杂区22穿过第一钝化层31、第二钝化层32引出电极A41、电极B42。由热氧化获得的二氧化硅钝化层结构致密，具有良好的钝化效果，减小了光生载流子的表面复合；由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
实施例5如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10和第一钝化层31隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；所述第一钝化层31为热氧化二氧化硅层厚度为7nm，所述第二钝化层32为通过PECVD获得的氮化硅层；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。P+重掺杂区21和N+重掺杂区22穿过第一钝化层31、第二钝化层32引出电极A41、电极B42。由热氧化获得的二氧化硅钝化层结构致密，具有良好的钝化效果，减小了光生载流子的表面复合；由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
实施例6如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10和第一钝化层31隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；所述第一钝化层31为热氧化二氧化硅层厚度为10nm，所述第二钝化层32为通过PECVD获得的氮化硅层；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。P+重掺杂区21和N+重掺杂区22穿过第一钝化层31、第二钝化层32引出电极A41、电极B42。由热氧化获得的二氧化硅钝化层结构致密，具有良好的钝化效果，减小了光生载流子的表面复合；由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
实施例7如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10和第一钝化层31隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32厚度为6nm；所述第一钝化层31为热氧化二氧化硅层，所述第二钝化层32为通过PECVD获得的氮化硅层；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。P+重掺杂区21和N+重掺杂区22穿过第一钝化层31、第二钝化层32引出电极A41、电极B42。由热氧化获得的二氧化硅钝化层结构致密，具有良好的钝化效果，减小了光生载流子的表面复合；由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。本实施例中第一钝化层设计为最优设计钝化效果最好。
实施例8如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；其中第一钝化层31为热氧化二氧化硅层，所述第二钝化层32为氮化硅层厚度为100nm；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。P+重掺杂区21和N+重掺杂区22穿过第一钝化层31、第二钝化层32引出电极A41、电极B42。由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
实施例9如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；其中第一钝化层31为热氧化二氧化硅层，所述第二钝化层32为氮化硅层厚度为150nm；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。P+重掺杂区21和N+重掺杂区22穿过第一钝化层31、第二钝化层32引出电极A41、电极B42。由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
实施例10如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；其中第一钝化层31为热氧化二氧化硅层，所述第二钝化层32为氮化硅层厚度为200nm；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。P+重掺杂区21和N+重掺杂区22穿过第一钝化层31、第二钝化层32引出电极A41、电极B42。由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
实施例11如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽，凹槽深度为5μm；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；其中第一钝化层31为热氧化二氧化硅层，所述第二钝化层32为氮化硅层；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
实施例12如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽，凹槽深度为15μm；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；其中第一钝化层31为热氧化二氧化硅层，所述第二钝化层32为氮化硅层；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
实施例13如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽，凹槽深度为30μm；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；其中第一钝化层31为热氧化二氧化硅层，所述第二钝化层32为氮化硅层；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
实施例14如图1中所示，一种IBC太阳能电池，包括N型硅片10、P+重掺杂区21、N+重掺杂区22、第一钝化层31、第二钝化层32，P+重掺杂区21和N+重掺杂区22交替布置在N型硅片10的背面，并且P+重掺杂区21分布位置靠近N型硅片10内侧与N+重掺杂区22形成凹槽，凹槽深度为15μm；P+重掺杂区21与N+重掺杂区22通过N型硅片10隔开；P+重掺杂区21和N+重掺杂区22表面上设置有第一钝化层31及第二钝化层32；其中第一钝化层31为热氧化二氧化硅层，厚度为6nm；所述第二钝化层32为通过PECVD获得的氮化硅层，厚度为200nm；所述P+重掺杂区21形成在相邻N+重掺杂区22之间的凹槽中。P+重掺杂区21和N+重掺杂区22穿过第一钝化层31、第二钝化层32引出电极A41、电极B42。本实施例为本实用新型的最优实施例，由于P+重掺杂区21形成在凹入硅片内的凹槽中，因此显著减小了N型硅片10中少数载流子的漂移距离，有利于光生载流子到达电极，使电池的光电转换效率更高。
Claims (8)
1.一种IBC太阳能电池，包括N型硅片(10)、P+重掺杂区(21)、N+重掺杂区(22)、第一钝化层(31)、第二钝化层(32)，其特征在于：P+重掺杂区(21)和N+重掺杂区(22)交替布置在N型硅片(10)的背面并且通过N型硅片(10)隔开；P+重掺杂区(21)和N+重掺杂区(22)表面上设置有第一钝化层(31)及第二钝化层(32)；所述第一钝化层(31)为二氧化硅层，所述第二钝化层(32)为氮化硅层；所述P+重掺杂区(21)形成在相邻N+重掺杂区(22)之间的凹槽中。
2.根据权利要求1所述的IBC太阳能电池，其特征在于：所述第一钝化层(31)为热氧化二氧化硅层。
3.根据权利要求2所述的IBC太阳能电池，其特征在于：P+重掺杂区(21)和N+重掺杂区(22)穿过第一钝化层(31)、第二钝化层(32)引出电极A(41)、电极B(42)。
4.根据权利要求3所述的IBC太阳能电池，其特征在于：第一钝化层(31)厚度为5nm至10nm。
5.根据权利要求3所述的IBC太阳能电池，其特征在于：第一钝化层(31)厚度为6nm。
6.根据权利要求3所述的IBC太阳能电池，其特征在于：第二钝化层(32)厚度为100nm至200nm。
7.根据权利要求1所述的IBC太阳能电池，其特征在于：凹槽深度为5μm至30μm。
8.根据权利要求3所述的IBC太阳能电池，其特征在于：第一钝化层(31)厚度为6nm，第二钝化层(32)厚度为200nm，凹槽深度为15μm。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20170517 Termination date: 20171028 |