CN209658200U - 具有透明导电层的mwt单多晶p型perc电池 - Google Patents

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PERC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钝化层、氮化硅层，所述氮化硅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氮化硅层的通孔，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氮化硅层外。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

具有透明导电层的MWT单多晶P型PERC电池

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PERC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PERC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PERC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钝化层、氮化硅层，所述氮化硅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氮化硅层的通孔，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氮化硅层外。

进一步的，所述透明导电层与SiO2层之间设有第二钝化层。

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，所述氮化硅层的厚度在100~250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。

优选地，所述钝化层和第二钝化层的材质都为氧化铝和/或氮氧化硅。

进一步的，所述钝化层和氮化硅层上设有多个贯穿的第二通孔，所述背电场层可以通过所述第二通孔抵触所述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为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型增加钝化层的结构示意图；

图3为本实用新型增加第二通孔的结构示意图。

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PERC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钝化层21、氮化硅层22，氮化硅层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上设有多个贯穿至氮化硅层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延伸至氮化硅层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，进而提高本实用新型的太阳能电池的短路电流和填充因子。

如图2所示，透明导电层13与SiO2层12之间还设有第二钝化层16，在制备电池片的时候将电池片置于反应炉中，电池片的背面暴露在反应炉中的时候，其正面不做处理的话也同样暴露在反应炉中。为简化工艺步骤，降低生产成本，故此电池片的正面不做覆盖处理，在电池片的正面也生成一层第二钝化层。第二钝化层16和钝化层21都是采用氧化铝层或氮氧化硅层、或者氧化铝和氮氧化硅同时存在的掺杂层。

如图3所示，叠置的钝化层21和氮化硅层22上设有多个贯穿的第二通孔25，背电场层23可以通过第二通孔25抵触P型衬底1的下表面。此结构一是可以使背电场层较为牢固，二是方便收集电流。

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镀钝化层，在上表面的氧化层上面也可以镀钝化层；接着对下表面的氮化硅层和钝化层使用激光进行开孔；接着在制备背电场层、背金属电极和正金属电极并进行烧结，制备正面的正金属电极同时形成灌孔金属电极。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；氮化硅层的厚度在100~250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。

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 (10)

1.一种具有透明导电层的MWT单多晶P型PERC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钝化层（21）、氮化硅层（22），所述氮化硅层（22）外设有背电场层（23）和背金属电极（24），所述透明导电层（13）上设有多个贯穿至氮化硅层（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）延伸至氮化硅层（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PERC电池，其特征在于，所述透明导电层（13）与SiO2层（12）之间设有第二钝化层（16）。

3.如权利要求1所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型PERC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。

4.如权利要求1所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型PERC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。

5.如权利要求1所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型PERC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。

6.如权利要求2所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型PERC电池，其特征在于，所述氮化硅层（22）的厚度在100~250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PERC电池，其特征在于，所述SiO2层（12）的厚度在1到10纳米之间。

8.如权利要求1所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型PERC电池，其特征在于，所述透明导电层（13）为ITO层或IWO层。

9.如权利要求2所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型PERC电池，其特征在于，所述钝化层（21）和第二钝化层（16）的材质都为氧化铝和/或氮氧化硅。

10.如权利要求1所述的具有透明导电层的MWT单多晶P型PERC电池，其特征在于，所述钝化层（21）和氮化硅层（22）上设有多个贯穿的第二通孔（25），所述背电场层（23）可以通过所述第二通孔（25）抵触所述P型衬底（1）的下表面。