CN219286424U - 一种选择性发射极的掺杂结构及太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种选择性发射极的掺杂结构及太阳能电池,涉及太阳能电池技术领域,用于解决电池的重掺杂图形与丝网网版套印出现偏移的问题。掺杂结构包括基底,基底具有相对的第一面和第二面,第一面和/或第二面为掺杂面,掺杂面上设置有沿第一方向依次排布相接的多个掺杂区域,每个掺杂区域均包括多条平行等间距设置且沿第一方向依次排布的重掺杂线;其中,在第一方向上,靠近掺杂面两侧位置的掺杂区域内的重掺杂线的线间距大于靠近掺杂面的中线位置的掺杂区域内的重掺杂线的线间距。由于丝网网版印刷过程中受到下压力后向外延展变形,变形后的印刷图形恰好与本申请掺杂面上的重掺杂线的排布吻合,能够提高金属材料的印刷精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池技术领域,尤其涉及一种选择性发射极的掺杂结构及太阳能电池。
背景技术
太阳能电池选择性发射极的制备是指在电池基底的与栅线电极接触的部位进行重掺杂,形成与栅线电极对应的重掺杂图形,而电池基底的与栅线电极不接触的部位进行浅掺杂,这样可以减少电池发射极和表面少子复合,增加了发射极的少子寿命,重掺区域和浅掺区域形成高低结,从而提高电池开路电压,提升电池转换效率。
现有的在重掺杂图形上形成栅线电极的方式是通过丝网网版在重掺杂图形上印刷金属材料,形成栅线电极。但现有的重掺杂图形与丝网网版套印时,由于丝网网版印刷过程中受到下压力影响,丝网网版发生向外延展变形,导致印刷图形扩张,重掺杂图形与丝网网版的镂空图形存在偏移情况,印刷图形的总高度值也相对的变大,导致太阳能电池的转换效率和良率偏低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种选择性发射极的掺杂结构及太阳能电池,以提高重掺杂图形与丝网网版印刷套印时的精准度和稳定性。
第一方面,本实用新型提供一种选择性发射极的掺杂结构,包括基底,基底具有相对的第一面和第二面,第一面和/或第二面为掺杂面,掺杂面上设置有沿第一方向依次排布相接的多个掺杂区域,每个掺杂区域均包括多条平行等间距设置且沿第一方向依次排布的重掺杂线;
其中,在第一方向上,靠近掺杂面两侧位置的掺杂区域内的重掺杂线的线间距大于靠近掺杂面的中线位置的掺杂区域内的重掺杂线的线间距。
采用上述技术方案的情况下,将基底的掺杂面上布置的重掺杂线分成多个沿第一方向依次排布的掺杂区域,每个掺杂区域均包括多条平行等间距的重掺杂线,其中,靠近掺杂面两侧位置的掺杂区域内的重掺杂线的线间距相对较大,而靠近掺杂面的中心位置的掺杂区域内的重掺杂线的线间距相对较小。在使用丝网网版在基底的掺杂面上印刷金属材料时,在丝网网版没有印刷使用之前,丝网网版的镂空图形为等间距布置的线形镂空孔,但当丝网网版与重掺杂线套印时,由于丝网网版印刷过程中受到下压力影响,丝网网版发生向外延展变形,此时,印刷图形扩张,使得丝网网版上靠近两侧的线形镂空孔的间距变大,延展变形后的印刷图形恰好与本申请中的掺杂面上的重掺杂线的排布吻合,即印刷过程中延展变形后的丝网网版的线形镂空孔的位置与掺杂面上的重掺杂线的位置一一对位,两者之间发生偏移错位的比例减小,从而在印刷时,能够提高金属材料的印刷精度,提高了太阳能电池的转换效率和良率。
在一些可能的实现方式中,在第一方向上,掺杂区域相对掺杂面的中线位置对称布置。即多个掺杂区域相对掺杂面的中线位置对称布置,如此设置,由于丝网网版印刷过程中受到下压力作用,丝网网版相对中线位置的两侧受到的下压力相等,丝网网版向两侧延展的幅度相等,因此,丝网网版向两侧对称延展,对应地,则掺杂面上的多个掺杂区域相对掺杂面的中线位置对称布置,能够提高掺杂面上的重掺杂线与丝网网版的印刷图形对位的精度。
在一些可能的实现方式中,位于掺杂面两侧且相对掺杂面的中线位置对称的每两个掺杂区域内的重掺杂线的线间距均相等。即沿掺杂面的两侧指向中线位置的方向,每两个相对中线位置对称布置的掺杂区域内的重掺杂线的线间距相等。由于丝网网版相对中线位置的两侧受到的下压力相等,丝网网版向两侧延展的幅度相等,因此,丝网网版向两侧对称延展,丝网网版上相对中线位置对称的两侧位置上的线形镂空孔之间的间距相等,对应地,则掺杂面上的每两个相对中线位置对称布置的掺杂区域内的重掺杂线的线间距相等,能够使掺杂面上的重掺杂线与丝网网版上对应位置的线形镂空孔精准对位,提高精度。
在一些可能的实现方式中,掺杂区域的数量为3~9个。如此,掺杂区域的布局形式可以为其中一个掺杂区域位于掺杂面的中部且相对中线位置对称,其余掺杂区域分别布置于位于中部的掺杂区域的两侧,且每两个相对位于中部的掺杂区域对称布置。
在一些可能的实现方式中,位于掺杂面的中间位置的一个掺杂区域的面积等于其余掺杂区域的面积之和。即位于掺杂面的中间位置的一个掺杂区域的面积最大,而位于两侧的掺杂区域的面积较小。由于丝网网版在印刷过程中受下压力,丝网网版主要是靠近两侧边缘位置的区域发生延展变形比较大,而中间大部分区域的变形较小,甚至基本不变,且中间区域内的线形镂空孔基本为等间距。因此,对应地,掺杂面上的中间区域的掺杂区域的面积较大,等于其余两侧掺杂区域的面积之和。
在一些可能的实现方式中,多个掺杂区域包括沿第一方向依次排布相接的第一掺杂区域、第二掺杂区域和第三掺杂区域;第一掺杂区域和第三掺杂区域内的重掺杂线的线间距大于第二掺杂区域内的重掺杂线的线间距。将掺杂面上布置的重掺杂线分成位于掺杂面中间的第二掺杂区域和位于掺杂面两侧的第一掺杂区域和第三掺杂区域。由于对应丝网网版的两侧的延展变形大于中间的延展变形的变形特点,所以,掺杂面上的位于两侧的第一掺杂区域和第三掺杂区域的重掺杂线的线间距相对较大,位于中间的第二掺杂区域的重掺杂线的线间距相对较小,以提高对位精度。
在一些可能的实现方式中,第一掺杂区域内的重掺杂线的线间距等于第三掺杂区域内的重掺杂线的线间距。由于丝网网版的受压后,向两侧对称延展变形,因此,对应地,掺杂面上的位于两侧的第一掺杂区域和第三掺杂区域内的重掺杂线的线间距相等,从而提高对位精度,提高导电效率。
在一些可能的实现方式中,第一掺杂区域与第二掺杂区域相邻的两个重掺杂线之间的间距等于第二掺杂区域内的重掺杂线的线间距;第三掺杂区域与第二掺杂区域相邻的两个重掺杂线之间的间距等于第二掺杂区域内的重掺杂线的线间距。即相邻的第一掺杂区域和第二掺杂区域相接的位置的间距为第二掺杂区域内的重掺杂线的线间距,相邻的第三掺杂区域和第二掺杂区域相接的位置的间距为第二掺杂区域内的重掺杂线的线间距。
在一些可能的实现方式中,第一掺杂区域和第三掺杂区域内的重掺杂线的线间距与第二掺杂区域内的重掺杂线的线间距之间的差值等于丝网网版印刷时产生的形变量与第一掺杂区域和第三掺杂区域内的重掺杂线的线间距数量的比值。由于丝网网版受压时,中间区域基本不变形,主要是两侧边缘延展变形,因此,掺杂面的位于中间部位的第二掺杂区域的重掺杂线的线间距可以和原来掺杂面上的重掺杂线的线间距相等,而掺杂面的位于两侧的第一掺杂区域和第三掺杂区域的重掺杂线的线间距相较于原有的掺杂面上的重掺杂线的线间距变大,变大的间距值等于丝网网版印刷时产生的整体形变量与发生形变区域的重掺杂线的数量的比值。
第二方面,本实用新型还提供一种太阳能电池,包括如以上任一项所述的选择性发射极的掺杂结构以及对应设置于掺杂结构的重掺杂线表面的栅线电极。
由于太阳能电池采用了本申请中的选择性发射极的掺杂结构,因此,具有与掺杂结构相同的有益效果,在此不再赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为现有技术中的一种选择性发射极的掺杂结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的一种选择性发射极的掺杂结构示意图。
附图标记:1为基底、12为重掺杂线、A为第一掺杂区域、B为第二掺杂区域、C为第三掺杂区域。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
太阳能电池选择性发射极的制备是指在电池基底的与栅线电极接触的部位进行重掺杂,形成与栅线电极对应的重掺杂图形,而电池基底的与栅线电极不接触的部位进行浅掺杂,这样可以减少电池发射极和表面少子复合,增加了发射极的少子寿命,重掺区域和浅掺区域形成高低结,从而提高电池开路电压,提升电池转换效率。
现有的在重掺杂图形上形成栅线电极的方式是通过丝网网版在重掺杂图形上印刷金属材料,形成栅线电极。如图1所示,现有基底1上的重掺杂图形中,所有的重掺杂线12等间距排布,对应的丝网网版的镂空图形为等间距排布的线形镂空孔,每个线形镂空孔对应一个重掺杂线12。但现有的重掺杂图形与丝网网版套印时,由于丝网网版印刷过程中受到下压力影响,丝网网版发生向外延展变形,导致印刷图形扩张,重掺杂图形与丝网网版的镂空图形存在偏移情况,印刷图形的总高度值也相对的变大,导致太阳能电池的转换效率和良率偏低。
鉴于上述存在的技术问题,本实用新型实施例提供一种选择性发射极的掺杂结构,如图2所示,包括基底1,基底1具有相对的第一面和第二面,第一面和/或第二面为掺杂面,即基底1只有一面进行掺杂,或者,基底1相对的两面均进行掺杂。掺杂面上设置有沿第一方向依次排布相接的多个掺杂区域,每个掺杂区域均包括多条平行等间距设置且沿第一方向依次排布的重掺杂线12,第一方向与重掺杂线12垂直。其中,在第一方向上,靠近掺杂面两侧位置的掺杂区域内的重掺杂线12的线间距大于靠近掺杂面的中线位置的掺杂区域内的重掺杂线12的线间距。即越靠近掺杂面的两侧位置的掺杂区域,该掺杂区域内的重掺杂线12的线间距越大,而越靠近掺杂面的中线位置的掺杂区域,该掺杂区域内的重掺杂线12的线间距越小,沿中心位置至两侧位置的方向,不同掺杂区域内的重掺杂线12的线间距的大小逐渐递增。需要说明的是,各掺杂区域的边界为虚拟边界,以重掺杂线的线间距的不同进行划分。
与现有技术相比,本实施例将基底1的掺杂面上布置的重掺杂线12分成多个沿第一方向依次排布的掺杂区域,每个掺杂区域均包括多条平行等间距的重掺杂线12,其中,靠近掺杂面两侧位置的掺杂区域内的重掺杂线的线间距相对较大,而靠近掺杂面的中线位置的掺杂区域内的重掺杂线12的线间距相对较小。在使用丝网网版在基底1的掺杂面上印刷形成栅线电极工序中,在丝网网版没有印刷使用之前,丝网网版的镂空图形为等间距布置的线形镂空孔,但当丝网网版与重掺杂图形进行套印时,由于丝网网版印刷过程中受到下压力影响,丝网网版发生向外延展变形,此时,印刷图形扩张,使得丝网网版上靠近两侧的线形镂空孔之间的间距变大,由于本实施例的重掺杂图形中,靠近掺杂面两侧的掺杂区域的重掺杂线12的线间距较大,因此,延展变形后的印刷图形恰好与本申请中的掺杂面上的重掺杂线12的排布吻合,即印刷过程中延展变形后的丝网网版的线形镂空孔的位置与掺杂面上的重掺杂线12的位置一一对位,两者之间发生偏移错位的比例大大减小,从而在印刷时,能够提高栅线电极在重掺杂线12表面的印刷精度,提高了太阳能电池的转换效率和良率。
可以看出,本申请仅对掺杂结构进行改变,而丝网网版的等间距排布的结构形式不进行改变,如果为了适应不同的电池尺寸的要求,对丝网网版有所改变,也仅仅是统一改变等间距排布的线形镂空孔的排布间距的尺寸大小。由于不需要额外设计制造丝网网版,因此,降低了制造成本,而对基底的掺杂面的重掺杂图形进行改变,制造成本和现有的一样,不存在额外成本,且能够提高太阳能电池片的良率,反而会节省制造成本。
如图2所示,在一些实施例中,在第一方向上,掺杂区域相对掺杂面的中线位置对称布置。对称布置指的是以每个掺杂区域作为一个单独的整体,掺杂区域相对中线位置对称指的是不同掺杂区域的区域大小相对中线位置对称,区域大小可以指区域面积和区域边界轮廓,区域边界轮廓为虚拟的。如此设置,由于丝网网版印刷过程中受到下压力作用,丝网网版相对中线位置的两侧受到的下压力基本相等,丝网网版向两侧延展的幅度相等,因此,丝网网版向两侧对称延展,对应地,则掺杂面上的多个掺杂区域相对掺杂面的中线位置对称布置,能够提高掺杂面上的重掺杂线12与丝网网版的印刷图形对位的精度,减小偏移的比例。同时,掺杂区域相对掺杂面的中线位置对称布置,在丝网网版套印使用时,不需要考虑丝网网版的方向,方便操作。
进一步地,如图2所示,在本实施例中,位于掺杂面两侧且相对掺杂面的中线位置对称的每两个掺杂区域内的重掺杂线12的线间距均相等。即沿掺杂面的两侧指向中线位置的方向,每两个相对中线位置对称布置的掺杂区域内的重掺杂线12的线间距相等。相对中线位置对称的两个掺杂区域不仅区域大小对称,且两个掺杂区域内的重掺杂线12的线间距也相等,对应的,则两个掺杂区域内的重掺杂线12的数量也相等,实现完全对称布置。由于丝网网版相对中线位置的两侧受到的下压力相等,丝网网版向两侧延展的幅度相等,因此,丝网网版向两侧对称延展,丝网网版上相对中线位置对称的两侧位置上的线形镂空孔之间的间距相等,对应地,则掺杂面上的每两个相对中线位置对称布置的掺杂区域内的重掺杂线12的线间距相等,能够使掺杂面上的重掺杂线12与丝网网版上对应位置的线形镂空孔精准对位,提高精度。
示例性地,掺杂区域的数量为3~9个,具体可以为3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个等更多个。当掺杂区域为奇数个时,位于最中间的一个掺杂区域相对掺杂面的中线位置对称,其余掺杂区域分别以相等数量排布在位于中间的掺杂区域的两侧,且两侧的每两个掺杂区域均相对中线位置对称。当掺杂区域为偶数个时,掺杂区域分别以相等数量排布在中线位置的两侧,且两侧的每两个掺杂区域均相对中线位置对称。由于相邻的两个掺杂区域中,越靠近两侧位置的掺杂区域内的重掺杂线12的线间距越大,因此,沿中线位置向两侧位置的方向,不同掺杂区域内的重掺杂线12的线间距的大小递增,且同一掺杂区域内的重掺杂线12的线间距相等。如此排布符合丝网网版受压变形的规律,从而使得丝网网版与重掺杂图形套印时,进一步提高印刷精度。
如图2所示,在一些实施例中,位于掺杂面的中间位置的一个掺杂区域的面积等于其余掺杂区域的面积之和。即位于掺杂面的中间位置的一个掺杂区域的面积最大,而位于两侧的掺杂区域的面积较小。由于丝网网版在印刷过程中受下压力,丝网网版主要是靠近两侧边缘位置的区域发生延展变形比较大,而中间大部分区域的变形较小,甚至基本不变,且中间区域内的线形镂空孔基本为等间距。因此,对应地,掺杂面上的中间区域的掺杂区域的面积较大,等于其余两侧掺杂区域的面积之和。
示例性地,如图2所示,以掺杂区域的数量为三个为例进行说明,则掺杂区域包括沿第一方向依次排布相接的第一掺杂区域A、第二掺杂区域B和第三掺杂区域C;第一掺杂区域A和第三掺杂区域C内的重掺杂线12的线间距x大于第二掺杂区域B内的重掺杂线12的线间距y。即将掺杂面上布置的重掺杂线12分成位于掺杂面中间的第二掺杂区域B和位于掺杂面两侧的第一掺杂区域A和第三掺杂区域C。由于对应丝网网版的两侧的延展变形大于中间的延展变形的变形特点,所以,掺杂面上的位于两侧的第一掺杂区域A和第三掺杂区域C的重掺杂线12的线间距x相对较大,位于中间的第二掺杂区域B的重掺杂线12的线间距y相对较小,以提高对位精度。
进一步地,第一掺杂区域A内的重掺杂线12的线间距x等于第三掺杂区域C内的重掺杂线12的线间距x。由于丝网网版的受压后,向两侧对称延展变形,因此,对应地,掺杂面上的位于两侧的第一掺杂区域A和第三掺杂区域C内的重掺杂线12的线间距x相等,从而提高对位精度,提高导电效率。
第二掺杂区域B相对掺杂面的中线位置对称,第一掺杂区域A和第三掺杂区域C相对中线位置对称布置,第一掺杂区域A和第三掺杂区域C内的重掺杂线12的数量和线间距x均相等。第二掺杂区域B的面积等于第一掺杂区域A和第三掺杂区域C的面积之和,或者,第二掺杂区域B内的重掺杂线12的数量等于第一掺杂区域A或第三掺杂区域C内的重掺杂线12的数量的两倍。
在本实施例中,第一掺杂区域A与第二掺杂区域B相邻的两个重掺杂线12之间的间距等于第二掺杂区域B内的重掺杂线12的线间距y;第三掺杂区域C与第二掺杂区域B相邻的两个重掺杂线12之间的间距等于第二掺杂区域B内的重掺杂线12的线间距y。即相邻的第一掺杂区域A和第二掺杂区域B相接的位置的间距为第二掺杂区域B内的重掺杂线12的线间距y,相邻的第三掺杂区域C和第二掺杂区域B相接的位置的间距为第二掺杂区域B内的重掺杂线12的线间距y。
示例地,第二掺杂区域B内的重掺杂线12的数量为Y,第二掺杂区域B的重掺杂线12的线间距为y,则第二掺杂区域B的重掺杂线12的线间距的数量为Y+1,即第二掺杂区域B的位于最外侧的两个重掺杂线12与相邻其它掺杂区域的重掺杂线12之间的线间距为第二重掺杂区域B内的线间距y。第一掺杂区域A内的重掺杂线12的数量为X,第一掺杂区域A内的重掺杂线12的线间距为x,则第一掺杂区域A的重掺杂线12的线间距的数量为X-1;第三掺杂区域C内的重掺杂线12的数量为X,第三掺杂区域C内的重掺杂线12的线间距为x,则第三掺杂区域C的重掺杂线12的线间距的数量为X-1。其中,示例的,Y=2X。
在本实施例中,第一掺杂区域A和第三掺杂区域C内的重掺杂线12的线间距x与第二掺杂区域B内的重掺杂线的线间距y之间的差值等于丝网网版印刷时产生的形变量a与第一掺杂区域A和第三掺杂区域C内的重掺杂线12的线间距数量之和(2X-2)的比值,即x-y=a/(2X-2)。
由于丝网网版受压时,中间区域基本不变形,主要是两侧边缘延展变形,因此,掺杂面的位于中间部位的第二掺杂区域B的重掺杂线12的线间距y可以和丝网网版上对应第二掺杂区域B的线形镂空孔的排布间距基本相等,而掺杂面的位于两侧的第一掺杂区域A和第三掺杂区域C的重掺杂线12的线间距x相较于丝网网版上对应第一掺杂区域A和第三掺杂区域C的线形镂空孔的排布间距变大,变大的间距值等于丝网网版印刷时产生的整体形变量与发生形变区域的重掺杂线12的数量的比值。
进一步地,为了保证本申请中的基底1的整体尺寸和重掺杂线12的数量与原有基底1的整体尺寸和重掺杂线12的数量一致,即重掺杂线12的整体排布高度不变,且重掺杂线12的数量不变。由于丝网网版的位于两侧边缘的位置受压后发生形变较大,中间位置受压后形变不大,基本不发生形变,则对应地,掺杂面的两侧的掺杂区域的重掺杂线12的线间距变大,为了使基底的重掺杂线12的整体排布高度不变,则掺杂面的中间部位的掺杂区域的重掺杂线12的线间距要变小。本申请中采用的丝网网版的线形镂空孔的排布间距相对于现有的丝网网版的线形镂空孔的排布间距稍小,且均为等间距排布,以使得本申请中的丝网网版与本申请中的重掺杂图形套印时,丝网网版受压变形后能够匹配本申请中的掺杂结构,具有本申请掺杂结构的基底1的整体尺寸和重掺杂线12数量均和原有基底1相同。
在本实施例中,当掺杂区域的数量为5个时,沿第一方向依次为第一掺杂区域、第二掺杂区域、第三掺杂区域、第四掺杂区域和第五掺杂区域,其中,第三掺杂区域位于中间位置,第一掺杂区域和第五掺杂区域位于最外侧且对称布置,第二掺杂区域和第四掺杂区域位于第三掺杂区域的相邻两侧且对称布置。第三掺杂区域内的重掺杂线的线间距最小,且第三掺杂区域的面积最大;第二掺杂区域和第四掺杂区域内的重掺杂线的线间距相等且大于第三掺杂区域内的重掺杂线的线间距;第一掺杂区域和第五掺杂区域内的重掺杂线的线间距最大,且区域面积最小;第三掺杂区域的面积等于其余四个掺杂区域的面积之和,第三掺杂区域、第二掺杂区域和第一掺杂区域的面积依次递减,第一掺杂区域的面积为第二掺杂区域的面积的一半。
依此类推,当掺杂区域的数量为7个、9个时,沿中线位置至两侧位置的方向,掺杂区域的面积递减,且相邻两个掺杂区域中,靠近两侧的一个掺杂区域的面积为靠近中线位置的一个掺杂区域的面积的一半。
基于以上任一实施例所描述的选择性发射极的掺杂结构,本实用新型还提供一种太阳能电池,其包括如以上任一实施例所描述的选择性发射极的掺杂结构以及对应设置于掺杂结构的重掺杂线12表面的栅线电极。
由于太阳能电池采用了本申请中的选择性发射极的掺杂结构,因此,在使用丝网网版在基底1的掺杂面上印刷形成栅线电极工序中,在丝网网版没有印刷使用之前,丝网网版的镂空图形为等间距布置的线形镂空孔,但当丝网网版与重掺杂图形套印时,由于丝网网版印刷过程中受到下压力影响,丝网网版发生向外延展变形,此时,印刷图形扩张,使得丝网网版上靠近两侧的线形镂空孔之间的间距变大,由于本实施例中的重掺杂图形中,靠近掺杂面两侧的掺杂区域的重掺杂线12的线间距较大,因此,延展变形后的印刷图形恰好与本申请中的掺杂面上的重掺杂线12的排布吻合,即印刷过程中延展变形后的丝网网版的线形镂空孔的位置与掺杂面上的重掺杂线12的位置一一对位,两者之间发生偏移错位的比例大大减小,从而在印刷时,能够提高栅线电极在重掺杂线12表面的印刷精度,提高了太阳能电池的转换效率和良率。
该太阳能电池可以为PERC(Passivated Emitter and Rear Cell,钝化发射极背场点接触)电池,基底的掺杂面上的重掺杂线可以通过激光掺杂形成,激光掺杂可以保证重掺杂线的精度,当然,在工艺允许的情况下,还可以采用扩散工艺、离子注入工艺或掺杂源涂布推进工艺形成重掺杂线。
本实施例提供了一种PERC电池的制备过程:
第一步:制绒,在硅片的表面形成绒面,如金子塔结构,绒面利用陷光原理吸收更多的光,提高对入射光的利用率;
第二步:磷扩散,将制绒后的硅片通磷扩散处理,在硅片表面形成一层PN结,得到本申请中的基底1;当然,根据硅片导电类型和掺杂层的导电类型的需要,这一步骤可以替换为硼扩散,在此不做具体介绍;
第三步:激光掺杂(选择性发射极制备),将硅片在扩散过程中通磷表面沉积富磷层进行激光掺杂,在发射极位置形成重掺杂线12,得到本申请中的重掺杂图形,通过重掺杂线12与后续的栅线电极形成更好的欧姆接触;
第四步:刻蚀去PSG(磷硅玻璃层),去除硅片表面氧化形成的PSG,将硅片背面进行蚀刻抛光,有利于形成Al2O3钝化层,降低接触电阻;
第五步:退火,对硅片进行退火处理,有效地钝化表面悬挂键,进行体钝化;
第六步:背面氧化铝薄膜制备,通过三甲基铝和臭氧反应在硅片背面形成氧化铝薄膜,达到场钝化效应;
第七步:正面减反射膜制备,正面镀氮化硅膜;氮化硅膜具有耐腐蚀、减反射效果;
第八步:背面钝化膜制备,背面镀氮化硅膜;保护背面氧化铝薄膜,进行氢钝化;
第九步:背面激光开槽,对背面氮化硅膜和氧化铝薄膜进行激光开槽,以便于使后续丝网印刷的金属浆料能够和电池形成欧姆接触;
第十步:丝网印刷及烧结,使用丝网网版工艺对背电极、背电场和正电极进行印刷,在重掺杂线12上印刷金属浆料,将丝网印刷后的硅片进行烧结,得到高效PERC电池,烧结使金属浆料中的铝浆和银浆形成良好的欧姆接触。
在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种选择性发射极的掺杂结构,其特征在于,包括基底,所述基底具有相对的第一面和第二面,所述第一面和/或所述第二面为掺杂面,所述掺杂面上设置有沿第一方向依次排布相接的多个掺杂区域,每个所述掺杂区域均包括多条平行等间距设置且沿所述第一方向依次排布的重掺杂线;
其中,在所述第一方向上,靠近所述掺杂面两侧位置的所述掺杂区域内的所述重掺杂线的线间距大于靠近所述掺杂面的中线位置的所述掺杂区域内的所述重掺杂线的线间距。
2.根据权利要求1所述的选择性发射极的掺杂结构,其特征在于,在所述第一方向上,所述掺杂区域相对所述掺杂面的中线位置对称布置。
3.根据权利要求2所述的选择性发射极的掺杂结构,其特征在于,位于所述掺杂面两侧且相对所述掺杂面的中线位置对称的每两个所述掺杂区域内的所述重掺杂线的线间距均相等。
4.根据权利要求1所述的选择性发射极的掺杂结构,其特征在于,所述掺杂区域的数量为3~9个。
5.根据权利要求1所述的选择性发射极的掺杂结构,其特征在于,位于所述掺杂面的中间位置的一个所述掺杂区域的面积等于其余所述掺杂区域的面积之和。
6.根据权利要求1-5任一项所述的选择性发射极的掺杂结构,其特征在于,所述多个掺杂区域包括沿所述第一方向依次排布相接的第一掺杂区域、第二掺杂区域和第三掺杂区域;所述第一掺杂区域和所述第三掺杂区域内的所述重掺杂线的线间距大于所述第二掺杂区域内的所述重掺杂线的线间距。
7.根据权利要求6所述的选择性发射极的掺杂结构,其特征在于,所述第一掺杂区域内的所述重掺杂线的线间距等于所述第三掺杂区域内的所述重掺杂线的线间距。
8.根据权利要求7所述的选择性发射极的掺杂结构,其特征在于,所述第一掺杂区域与所述第二掺杂区域相邻的两个重掺杂线之间的间距等于所述第二掺杂区域内的所述重掺杂线的线间距;所述第三掺杂区域与所述第二掺杂区域相邻的两个重掺杂线之间的间距等于所述第二掺杂区域内的所述重掺杂线的线间距。
9.根据权利要求8所述的选择性发射极的掺杂结构,其特征在于,所述第一掺杂区域和所述第三掺杂区域内的所述重掺杂线的线间距与所述第二掺杂区域内的所述重掺杂线的线间距之间的差值等于丝网网版印刷时产生的形变量与所述第一掺杂区域和所述第三掺杂区域内的所述重掺杂线的线间距数量的比值。
10.一种太阳能电池,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的选择性发射极的掺杂结构以及对应设置于所述掺杂结构的重掺杂线表面的栅线电极。
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