CN207834313U - 一种mwt太阳能电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种MWT太阳能电池结构，包括硅片、扩散层、铝背场、背面电极、背面贯孔电极和透明导电薄膜，其中硅片一侧设置铝背场，所述铝背场上设置背面电极；硅片另一侧依次设置扩散层和透明导电薄膜；硅片中间设置通孔，背面贯孔电极穿过硅片通孔与透明导电薄膜接触。本实用新型降低了银浆和相应辅料的用量，提高了电池片效率，制备工艺简单。

Description

一种MWT太阳能电池结构

技术领域

本实用新型涉及硅太阳能电池工艺技术领域，具体涉及一种MWT太阳能电池结构。

背景技术

现有技术MWT太阳能电池的结构如图1、图2，电池的受光面用昂贵的银浆通过丝网印刷的方式制备受光面栅线电极，正面电极在烧结过程中穿透减反射膜与硅片扩散层接触。由于采用贵金属且技术门槛高，导致受光面电极浆料成为电池制备过程的主要成本；另外受光面栅线的存在也造成了光损失，影响电池片效率，如何设计新的受光面不带有电极栅线的电池结构是业内的主攻方向。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术存在的问题，本实用新型提出一种MWT太阳能电池结构，正面完全无电极主栅线及细栅线，降低了制备成本和遮光损失。

技术方案：本实用新型提供一种MWT太阳能电池结构，包括硅片、扩散层、铝背场、背面电极、背面贯孔电极和透明导电薄膜，其中硅片一侧设置铝背场，所述铝背场上设置背面电极；硅片另一侧依次设置扩散层和透明导电薄膜；硅片中间设置通孔，背面贯孔电极穿过硅片通孔与透明导电薄膜接触。

有益效果：(1)本实用新型由于受光面采用透明导电薄膜收集电流，大幅降低昂贵银浆的用量及相应辅料的用量(如刮刀、网版等)，可以大幅度降低电池片的成本；(2)本实用新型完全不印刷银浆栅线，没有栅线遮挡，减少了遮光面积，减小了光损失，可提高电池片效率。(3)本实用新型导电薄膜可作为减反射层，从而可以不再使用PECVD方法在受光面制作氮化硅减反射层，可省去该工艺制程环节。

附图说明

图1是常规MWT电池横截面结构。

图2是常规MWT电池受光面俯视图。

图3是本实用新型MWT太阳能电池结构的横截面1。

图4是本实用新型MWT太阳能电池结构的横截面2。

图5是本实用新型MWT太阳能电池结构的横截面3。

图6是本实用新型MWT太阳能电池结构的横截面4。

图7是本实用新型MWT电池受光面俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本实用新型方案。

一种MWT太阳能电池结构(如图6)，包括硅片1、扩散层2、铝背场3、背面电极、背面贯孔电极4和透明导电薄膜5，其中硅片1一侧设置铝背场3，所述铝背场3上设置背面电极；硅片1另一侧依次设置散层2和透明导电薄膜5；硅片1中间设置通孔，背面贯孔电极4穿过硅片1通孔与透明导电薄膜5接触。

所述扩散层2和透明导电薄膜5之间设置受光面介质层6。

所述硅片1与铝背场3之间设置背面介质层7，背面介质层7上通过激光烧蚀或化学刻蚀形成点状或线状接触区。

所述硅片1为单晶或多晶硅片。

所述硅片1通过激光烧蚀开通孔。

所述扩散层2通过高温扩散工艺以液态磷源或硼源为掺杂源制备。

所述铝背场3和背面电极通过丝网印刷及烧结制备。

所述透明导电薄膜5可以为磁控溅射制备的掺钛氧化铟薄膜，此处仅以掺钛氧化铟为例，并不仅限于该材料。

所述受光面介质层6和背面介质层7为热氧化生长的二氧化硅、原子层沉积生长的氧化铝或氧化铝和氮化硅的双层薄膜。

实施例1

本实施例提供一种MWT硅太阳能电池结构(如图3)，以单晶或多晶硅片为衬底(硅片1上有通过激光烧蚀形成的若干个通孔)，硅片衬底一侧是通过高温扩散工艺以液态磷源或硼源为掺杂源制备的扩散层2，在扩散层上设置透明导电薄膜，可以为磁控溅射制备的掺钛氧化铟薄膜，但不限于掺钛氧化铟；硅片衬底另一侧为通过丝网印刷及烧结制备的铝背场及背面电极，背面贯孔电极4穿过硅片1通孔与透明导电薄膜接触。透明导电薄膜与扩散层接触收集受光面电流，背面贯孔电极4与透明导电薄膜接触，将透明导电薄膜收集的电流传导到电池片背面。

下面提供该电池结构的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、硅片：采用太阳能级P型或N型单晶或多晶硅片作为衬底；

步骤2、激光打孔：在电池片上激光开孔，孔洞为N×N的阵列(N为整数)，孔洞形状为圆形、多边形或多曲线组成的闭合图形；

步骤3、制绒：使用化学腐蚀或等离子刻蚀的方法进行制绒；

步骤4、扩散：在衬底材料硅片上生成不同导电类型的扩散层；

步骤5、掩摸：在硅片背表面，以激光打孔的孔洞为圆心，制备直径1-10毫米的圆形有机掩摸，制备方法为丝网印刷或喷墨打印法；

步骤6、刻蚀：使用化学溶液进行刻蚀，去除扩散过程中在硅片周边及背面形成的扩散层，并清洗去除有机掩摸，去除扩散后硅片衬底表面的磷硅玻璃；

步骤7、受光面导电薄膜制备：制备受光面导电薄膜(如磁控溅射制备掺钛氧化铟，此处仅以掺钛氧化铟为例，但不限于掺钛氧化铟。)

步骤8、丝网印刷背面电极和贯孔电极并烘干：使用特殊银浆或导电胶印刷背面贯孔电极和背面电极，背面贯孔电极和受光面的透明导电薄膜接触做为电池的负极将受光面电流收集并传输至背面，背面电极作为电池的正极。

步骤9、铝背场印刷：采用丝网印刷的方法，印刷制备铝背场。

步骤10、烧结：在链式炉中进行烘干和烧结。

实施例2

实施例2在实施例1的基础上，在扩散层2与透明导电薄膜5之间设置受光面介质层6，如图4所示。该介质层可以是热氧化生长的二氧化硅、原子层沉积生长的氧化铝，但不限于上述材料；也可以是多层不同材料，如氧化铝和氮化硅的双层薄膜。受光面产生的载流子由于隧穿效应通过介质层到达透明导电薄膜，背面贯孔电极与透明导电薄膜接触，将透明导电薄膜收集的电流传导到电池片背面。

实施例3

实施例3在实施例1或2的基础上，在硅片1与铝背场3之间设置背面介质层7，如图5、6所示。背面介质层7上通过激光烧蚀或化学刻蚀形成点状或线状接触区，丝网印刷的铝浆可以通过该接触区与硅片接触。透明导电薄膜与扩散层接触收集受光面电流，背面贯孔电极与透明导电薄膜接触，将透明导电薄膜收集的电流传导到电池片背面。

下面提供设置介质层的电池结构制备方法，包括如下步骤：

步骤1、硅片：采用太阳能级P型或N型单晶或多晶硅片作为衬底；

步骤2、激光打孔：在电池片上激光开孔，孔洞为N×N的阵列，孔洞形状为圆形、多边形或多曲线组成的闭合图形；

步骤3、制绒：使用化学腐蚀或等离子刻蚀的方法进行制绒；

步骤4、扩散：在衬底材料硅片上生成不同导电类型的扩散层；

步骤5、刻蚀：使用化学溶液进行刻蚀，去除扩散过程中在硅片周边及背面形成的扩散层，去除扩散后硅片衬底表面的磷硅玻璃，并对硅片背面形成抛光；

步骤6、硅片衬底受光面热氧化形成氧化硅介质层；该介质层对硅片衬底受光面起到钝化效果；

步骤7、镀膜形成背面介质层：硅片背面沉积氧化铝介质层及氮化硅介质层，该介质层对硅片衬底背面起到钝化效果；

步骤8、受光面导电薄膜制备：制备受光面导电薄膜(如磁控溅射制备掺钛氧化铟，此处仅以掺钛氧化铟为例，但不限于掺钛氧化铟。)

步骤9、硅片衬底背面介质膜激光烧蚀：通过激光烧蚀的方法在背面介质层上形成点状或线状的接触区；

步骤10、丝网印刷背面电极和贯孔电极并烘干：使用特殊银浆或导电胶印刷背面贯孔电极和背面电极，背面贯孔电极和受光面的透明导电薄膜接触做为电池的负极将受光面电流收集并传输至背面，背面电极作为电池的正极；

步骤11、铝背场印刷：采用丝网印刷的方法，印刷制备铝背场；

步骤12、烧结：在链式炉中进行烘干和烧结。

Claims (9)

1.一种MWT太阳能电池结构，其特征在于，包括硅片、扩散层、铝背场、背面电极、背面贯孔电极和透明导电薄膜，其中硅片一侧设置铝背场，所述铝背场上设置背面电极；硅片另一侧依次设置扩散层和透明导电薄膜；硅片中间设置通孔，背面贯孔电极穿过硅片通孔与透明导电薄膜接触。

2.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池结构，其特征在于，所述扩散层和透明导电薄膜之间设置受光面介质层。

3.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池结构，其特征在于，所述硅片与铝背场之间设置背面介质层，背面介质层上通过激光烧蚀或化学刻蚀形成点状或线状接触区。

4.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池结构，其特征在于，所述硅片为单晶或多晶硅片。

5.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池结构，其特征在于，所述硅片通过激光烧蚀开通孔。

6.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池结构，其特征在于，所述扩散层通过高温扩散工艺以液态磷源或硼源为掺杂源制备。

7.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池结构，其特征在于，所述铝背场和背面电极通过丝网印刷及烧结制备。

8.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池结构，其特征在于，所述透明导电薄膜为磁控溅射制备的掺钛氧化铟薄膜、掺钨氧化铟薄膜或石墨烯。

9.根据权利要求2所述的MWT太阳能电池结构，其特征在于，所述受光面介质层和背面介质层为热氧化生长的二氧化硅、原子层沉积生长的氧化铝或氧化铝和氮化硅的双层薄膜。