CN209658198U - 具有透明导电层的mwt单多晶p型topcon电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池，包括：P型衬底，所述P型衬底的正面依次向上设置有N型扩散层、SiO2层、透明导电层和正金属电极，所述P型衬底的背面依次向下设置有超薄遂穿SiO2层和磷掺杂P型硅薄层，所述磷掺杂P型硅薄层外设有背电场层和背金属电极，所述透明导电层上设有多个贯穿至磷掺杂P型硅薄层的通孔，所述通孔内填有连接正金属电极的灌孔金属电极，使正金属电极延伸至磷掺杂P型硅薄层外。本实用新型通过增加透明导电层，可以使电池片接收阳光的受光率提高，同时因其导电特性，可以降低串联电阻，提高太阳能电池的短路电流和填充因子。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池。
背景技术
自从第一块太阳能电池在贝尔实验室诞生以来，硅太阳能电池得到了广泛的研究发展以及实际应用，特别是晶体硅太阳能电池，随着科学技术的不断发展，晶体硅太阳能电池的光电转换效率不断提升，生产成本也在持续下降。目前，晶体硅太阳能电池占太阳能电池全球市场总额的百分之八十以上，晶体硅太阳能电池片的产线光电转换效率目前也已突破22％，与传统火力发电的成本差也在不断缩小，在未来几年有望与火力发电的成本持平。晶体硅太阳能电池作为一种清洁无污染能源在改变能源结构、减少环境污染、实现可持续发展等方面的重要作用日益显现。按基材的掺杂类型不同，可以将晶体硅太阳能电池分为N型晶体硅太阳能和P型晶体硅太阳能电池，如何改变晶体硅太阳能电池的结构，以进一步提高其光电转换效率，这是业界广泛关注的问题。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述现有技术中存在的技术问题，提出一种具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池。
本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型提出一种具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池，包括：P型衬底，所述P型衬底的正面依次向上设置有N型扩散层、SiO2层、透明导电层和正金属电极，所述P型衬底的背面依次向下设置有超薄遂穿SiO2层和磷掺杂P型硅薄层，所述磷掺杂P型硅薄层外设有背电场层和背金属电极，所述透明导电层上设有多个贯穿至磷掺杂P型硅薄层的通孔，所述通孔内填有连接正金属电极的灌孔金属电极，使正金属电极延伸至磷掺杂P型硅薄层外。
优选地，所述P型衬底为P型单多晶硅片，所述P型单多晶硅片的厚度在150-300微米之间。
优选地，所述P型衬底表面制绒的绒面在1-15微米之间，所述绒面的反射率在5%~25%之间。
优选地，所述P型衬底的方块电阻在50至140欧姆/□之间。
优选地，所述超薄遂穿SiO2层厚度为在1~30纳米之间。
优选地，所述SiO2层的厚度在1到10纳米之间。
优选地，所述透明导电层为ITO层或IWO层。
进一步的，所述背电场层和P型衬底之间设有多个第二通孔，所述第二通孔贯穿所述超薄遂穿SiO2层和磷掺杂P型硅薄层，背电场层可以通过第二通孔抵触P型衬底的下表面。
与现有技术比较，本实用新型的优点在于：通过增加透明导电层，可以使电池片接收阳光的受光率提高，同时因其导电特性，可以降低串联电阻，提高太阳能电池的短路电流和填充因子。并通过优化太阳能电池中的各部分的具体尺寸与材质，使得本实用新型的太阳能电池的光电转换效率达到最优。同时制造方法简单易行，且与现有的制备工艺兼容，便于工业化生产。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本实用新型的原理及结构进行详细说明。
本实用新型提出了一种具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池，为方便描述引入上下、正背的概念，以说明各部位的相对位置关系，上下、正背的词汇不用于限定技术内容。
如图1所示，具体包括：P型衬底1，P型衬底1的正面依次向上叠置有N型扩散层11、SiO2层12、透明导电层13和正金属电极14，P型衬底1的背面依次向下设置有超薄遂穿SiO2层21、磷掺杂P型硅薄层22，磷掺杂P型硅薄层22外设有背电场层23和背金属电极24，其中，背电场层留有多个空隙，背金属电极位于空隙处。透明导电层13上设有多个贯穿至磷掺杂P型硅薄层22的通孔，通孔内填有连接正金属电极14的灌孔金属电极15，使正金属电极14通过灌孔金属电极15延伸至磷掺杂P型硅薄层22外，并位于背电场层23的空隙处，与背金属电极24间隔。当光线通过透明导电层照射到pn结上时，由光生伏特效应在P型衬底和N型扩散层上产生电动势，正金属电极和背金属电极连接外部负荷，从而向外部负荷供电。通过设置透明导电层，可以使电池片接收阳光的受光率提高，同时其导电特性，也可以降低串联电阻，进而提高本发明的太阳能电池的短路电流和填充因子。
本实用新型中，正金属电极14为栅格状，在制备过程中，先在SiO2层12上制备正金属电极14，再设置透明导电层。由于正金属电极14采用栅格状，故此透明导电层很多部分是直接与SiO2层接触的，所述透明导电层具有良好的透光性和导电性，使电池片接收阳光的受光率提高，并可以降低串联电阻，进而提高本实用新型的太阳能电池的短路电流和填充因子。
在具体的实施例中，背电场层23和P型衬底1之间设有多个第二通孔，第二通孔贯穿超薄遂穿SiO2层21和磷掺杂P型硅薄层22，背电场层23可以通过第二通孔抵触P型衬底的下表面。此实施例是在制备好超薄遂穿SiO2层21和磷掺杂P型硅薄层22之后，在这些层上开通孔，开好通孔之后再敷设背电场层23。此结构一是可以使背电场层23较为牢固，二是方便背电场层23收集电流。
本实用新型中，透明导电层13为氧化铟锡透明导电膜（ITO）或氧化钨锡透明导电膜（IWO）。这两种材料具有较好的高透光性和导电性。
本实用新型具体制造方法流程：在P型衬底（P型单多晶硅片）的表面采用激光开孔，形成用于灌孔金属电极穿过的通孔，再对其表面进行制绒处理，制绒后在其上表面进行磷扩散，对磷扩散后的硅片湿法刻蚀，湿法刻蚀会去掉背面的磷扩散区域和正面的磷硅玻璃部分，再进行氧化退火处理，生长形成SiO2层；在P型单多晶硅片的背面进行隧穿氧化层制备和磷掺杂硅薄层制备形成超薄遂穿SiO2层和磷掺杂N型硅薄层；接着制备正面的正金属电极同时形成灌孔金属电极，再制备背面的背金属电极并进行烧结。本实用新型具有制造方法简单易行，且与现有的制备工艺兼容，便于工业化生产。
本实用新型的具体尺寸与材质为：P型衬底1为P型单多晶硅片，P型单多晶硅片的厚度在150-300微米之间；其表面制绒的绒面在1-15微米之间，绒面的反射率在5%~25%之间；P型单多晶硅片在磷扩散后的方块电阻在50至140欧姆/□之间；超薄遂穿SiO2层厚度为在1~30纳米之间；SiO2层的厚度在1到10纳米之间。通过优化各部分的具体尺寸，使本实用新型的光电转换效率达到最优。
本实用新型中，金属电极的制备方法可以包括印刷、银线、电镀等等。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池，包括：P型衬底（1），其特征在于，所述P型衬底（1）的正面依次向上设置有N型扩散层（11）、SiO2层（12）、透明导电层（13）和正金属电极（14），所述P型衬底的背面依次向下设置有超薄遂穿SiO2层（21）和磷掺杂P型硅薄层（22），所述磷掺杂P型硅薄层（22）外设有背电场层（23）和背金属电极（24），所述透明导电层（13）上设有多个贯穿至磷掺杂P型硅薄层（22）的通孔，所述通孔内填有连接正金属电极（14）的灌孔金属电极（15），使正金属电极（14）延伸至磷掺杂P型硅薄层（22）外。
2.如权利要求1所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池，其特征在于，所述P型衬底（1）为P型单多晶硅片，所述P型单多晶硅片的厚度在150-300微米之间。
3.如权利要求1所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池，其特征在于，所述P型衬底（1）表面制绒的绒面在1-15微米之间，所述绒面的反射率在5%~25%之间。
4.如权利要求1所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池，其特征在于，所述P型衬底（1）的方块电阻在50至140欧姆/□之间。
5.如权利要求1所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池，其特征在于，所述超薄遂穿SiO2层（21）厚度为在1~30纳米之间。
6.如权利要求1所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池，其特征在于，所述SiO2层（12）的厚度在1到10纳米之间。
7.如权利要求1所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池，其特征在于，所述透明导电层（13）为ITO层或IWO层。
8.如权利要求1所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型TOPCON电池，其特征在于，所述背电场层（23）和P型衬底（1）之间设有多个第二通孔，所述第二通孔贯穿所述超薄遂穿SiO2层（21）和磷掺杂P型硅薄层（22），背电场层（23）可以通过第二通孔抵触P型衬底（1）的下表面。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111524999A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-08-11 | 常州大学 | 一种遂穿氧化钝化电池的制备方法 |
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2019
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