CN216120311U - 一种n型双面钝化接触电池结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种N型双面钝化接触电池结构，包括N型硅片基体以及设置在所述硅片基体正反面的正面电极栅线和背面电极栅线，所述硅片基体的正面设有B掺杂的微晶硅钝化层，所述微晶硅钝化层的上表面设有第一钝化层，所述微晶硅钝化层的下表面设有第一遂穿层，所述硅片基体的背面为P掺杂的poly钝化层，所述poly钝化层的上表面为第二遂穿层，下表面为第二钝化层，所述正面电极栅线和背面电极栅线分别设置在第一钝化层和第二钝化层上，其可以极大的减少电池表面的载流子复合，提升电池开压；同时由于采用宽带隙的微晶硅作为前表面钝化材料，减少了红外寄生损失吸收，提升了电池电流，从而可以大幅度的提升了太阳能电池效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池技术领域领域，特别涉及一种N型双面钝化接触电池结构。
背景技术
太阳能电池是将太阳能直接转换成电能的装置。目前，我国太阳能电池转换效率和量产规模在全世界均处于领先地位。目前主流的量产电池是PERC电池，但目前PERC电池效率已经逼近其理论极限。TOPCon电池采用超薄氧化硅与掺杂多晶硅对晶体硅前后表面进行钝化并实现选择性载流子输运，提高了晶体硅太阳能电池的效率。隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）是一种用于晶硅太阳能电池的钝化结构，其由一层超薄的氧化硅和一层重掺杂的多晶硅组成，主要用于电池背表面的钝化，可以实现优异的表面钝化和载流子的选择性收集，用其制备的晶硅太阳能电池的转换效率已经超过了25.7%。TOPCon结构由一层超薄的氧化硅和一层重掺杂的多晶硅组成，主要用于电池背表面的钝化，可以实现优异的表面钝化和载流子的选择性收集，但这种电池的前表面仍然是金属半导体直接接触，金属半导体接触处的复合损失限制了电池效率的进一步提升，或者其也采用双面钝化，即在电池上下表面设置一钝化层，如文件号CN206148449U提到的一种适合薄片化的N型PERT双面电池结构，依然限制了电池效率的提升。
因此，上述问题是在对电池结构设计和使用过程中应当予以考虑并解决的问题。
实用新型内容
针对上述存在的问题，本实用新型提供针对克服现有技术中的缺陷，提供一种N型双面钝化接触电池结构。
本实用新型的技术解决方案是：一种N型双面钝化接触电池结构，包括N型硅片基体以及设置在所述硅片基体正反面的正面电极栅线和背面电极栅线，所述硅片基体的正面设有B掺杂的微晶硅钝化层，所述微晶硅钝化层的上表面设有第一钝化层，所述微晶硅钝化层的下表面设有第一遂穿层，所述硅片基体的背面为P掺杂的poly钝化层，所述poly钝化层的上表面为第二遂穿层，下表面为第二钝化层，所述正面电极栅线和背面电极栅线分别设置在第一钝化层和第二钝化层上。
本实用新型的进一步改进在于：所述第一钝化层为SiNx薄膜、SiO 2 薄膜、TiO 2薄膜、Al 2 O 3 薄膜、SiOxNy薄膜中的一种或者多种叠层构成。
本实用新型的进一步改进在于：所述第二钝化层为SiNx薄膜、SiO 2 薄膜、TiO 2薄膜、Al 2 O 3 薄膜、SiOxNy薄膜中的一种或者多种叠层构成。
本实用新型的进一步改进在于：所述微晶硅钝化层采用宽带隙的微晶作为前表面钝化材料，禁带宽度为2.4eV。
本实用新型的进一步改进在于：所述第一遂穿层和第二遂穿层为氧化铝和二氧化硅中的一种或两种，所述遂穿层的厚度为0.5-2.5nm之间。
本实用新型的进一步改进在于：掺杂后的微晶硅表面B的浓度范围为1E19-3.0E19。
本实用新型的进一步改进在于：所述微晶硅钝化层的厚度为10-50nm之间。
本实用新型提供一种N型双面钝化接触电池结构，为了进一步提升电池的转换效率，前表面也采用钝化接触结构，由于用于前表面不仅要求有优异的钝化能力，还要有良好的光学透光性，避免因寄生吸收而造成效率的损失。因此可以采用宽带隙较宽的材料，在保证钝化性能的同时，提高钝化层的透光性，提升电流。本结构在电池正面设置B掺杂的微晶硅，底层为超薄的第一遂穿层，背面为P掺杂的poly，最底层为超薄的第二遂穿层，此种双面掺杂钝化层+遂穿层的钝化接触结构可以最大化的减少电池表面的载流子复合，提升电池开压；同时由于采用宽带隙的微晶作为前表面钝化材料（微晶硅禁带宽度2.4eV），也减少了红外寄生损失吸收，提升了电流，从而大幅度的提升了电池效率。
本实用新型的有益效果是：其可以极大的减少电池表面的载流子复合，提升电池开压；同时由于采用宽带隙的微晶硅作为前表面钝化材料，减少了红外寄生损失吸收，提升了电池电流，从而可以大幅度的提升了太阳能电池效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
其中： 1- 硅片基体，2-正面电极栅线，3-背面电极栅线，4-微晶硅钝化层，5-第一钝化层，6-第一遂穿层，7-poly钝化层，8-第二遂穿层，9-第二钝化层。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。
如图所示：本实施例的技术解决方案是：一种N型双面钝化接触电池结构，包括N型硅片基体1以及设置在所述硅片基体1正反面的正面电极栅线2和背面电极栅线3，所述硅片基体1的正面设有B掺杂的微晶硅钝化层4，所述微晶硅钝化层4采用宽带隙的微晶作为前表面钝化材料，禁带宽度为2.4eV，掺杂后的微晶硅表面B的浓度范围为1E19-3.0E19。所述微晶硅钝化层4的上表面设有第一钝化层5，所述第一钝化层为SiNx 单层膜，所述微晶硅钝化层4的下表面设有第一遂穿层6，所述硅片基体1的背面为P掺杂的poly钝化层7，所述poly钝化层7的上表面为第二遂穿层8，下表面为第二钝化层9，所述第二钝化层为SiNx 单层膜，所述正面电极栅线2和背面电极栅线3分别设置在第一钝化层5和第二钝化层9上。
实施例1：
N型硅片基体制绒后，在其正背面生长掺杂后的微晶硅和超薄的遂穿层，其中微晶硅厚度为10nm，遂穿层厚度为0.6nm的氧化硅，然后进行后续的镀膜和印刷，所得电性能如下表：
实施例2：
N型硅片制绒后，在其正背面生长掺杂后的微晶硅和超薄的遂穿层，其中微晶硅厚度为30nm，遂穿层厚度为1.4nm的氧化硅，然后进行后续的镀膜和印刷，所得电性能如下表：
实施例3：
N型硅片制绒后，在其正背面生长掺杂后的微晶硅和超薄的遂穿层，其中微晶硅厚度为50nm，遂穿层厚度为2.5nm的氧化硅，然后进行后续的镀膜和印刷，所得电性能如下表：
本实施例提供一种N型双面钝化接触电池结构，为了进一步提升电池的转换效率，前表面也采用钝化接触结构，由于用于前表面不仅要求有优异的钝化能力，还要有良好的光学透光性，避免因寄生吸收而造成效率的损失。因此可以采用宽带隙较宽的材料，在保证钝化性能的同时，提高钝化层的透光性，提升电流。本结构在电池正面设置B掺杂的微晶硅，底层为超薄的第一遂穿层，背面为P掺杂的poly，最底层为超薄的第二遂穿层，此种双面掺杂钝化层+遂穿层的钝化接触结构可以最大化的减少电池表面的载流子复合，提升电池开压；同时由于采用宽带隙的微晶作为前表面钝化材料（微晶硅禁带宽度2.4eV），也减少了红外寄生损失吸收，提升了电流，从而大幅度的提升了电池效率。
本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种N型双面钝化接触电池结构，包括N型硅片基体以及设置在所述硅片基体正反面的正面电极栅线和背面电极栅线，其特征在于：所述硅片基体的正面设有B掺杂的微晶硅钝化层，所述微晶硅钝化层的上表面设有第一钝化层，所述微晶硅钝化层的下表面设有第一遂穿层，所述硅片基体的背面为P掺杂的poly钝化层，所述poly钝化层的上表面为第二遂穿层，下表面为第二钝化层，所述正面电极栅线和背面电极栅线分别设置在第一钝化层和第二钝化层上。
2.根据权利要求 1 所述的一种N型双面钝化接触电池结构，其特征在于：所述第一钝化层为SiNx薄膜、SiO 2 薄膜、TiO 2 薄膜、Al 2 O 3 薄膜、SiOxNy薄膜中的一种或者多种叠层构成。
3.根据权利要求 1 所述的一种N型双面钝化接触电池结构，其特征在于：所述第二钝化层为SiNx薄膜、SiO 2 薄膜、TiO 2 薄膜、Al 2 O 3 薄膜、SiOxNy薄膜中的一种或者多种叠层构成。
4.根据权利要求 1 所述的一种N型双面钝化接触电池结构，其特征在于：所述微晶硅钝化层采用宽带隙的微晶作为前表面钝化材料，禁带宽度为2.4eV。
5.根据权利要求1 所述的一种N型双面钝化接触电池结构，其特征在于：所述第一遂穿层和第二遂穿层为氧化铝和二氧化硅中的一种或两种，所述遂穿层的厚度为0.5-2.5nm之间。
6.根据权利要求 1 所述的一种N型双面钝化接触电池结构，其特征在于：掺杂后的微晶硅表面B的浓度范围为1E19-3.0E19。
7.根据权利要求 1 所述的一种N型双面钝化接触电池结构，其特征在于：所述微晶硅钝化层的厚度为10-50nm之间。
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| CN202122499433.4U CN216120311U (zh) | 2021-10-18 | 2021-10-18 | 一种n型双面钝化接触电池结构 |
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| CN202122499433.4U CN216120311U (zh) | 2021-10-18 | 2021-10-18 | 一种n型双面钝化接触电池结构 |
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| CN202122499433.4U Active CN216120311U (zh) | 2021-10-18 | 2021-10-18 | 一种n型双面钝化接触电池结构 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN216120311U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114649425A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-06-21 | 正泰新能科技有限公司 | 一种TopCon晶硅太阳能电池及其制备方法 |
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2021
- 2021-10-18 CN CN202122499433.4U patent/CN216120311U/zh active Active
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