[发明专利]一种单面电极晶体硅太阳能电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池领域，尤其是一种单面电极晶体硅太阳能电池及其 制备制法。

背景技术

太阳能作为一种清洁的、没有任何污染的能源，以及太阳能发电作为动力供应主 要来源之一的可能性，已日益引起人们关注。而解决这个技术的关键在于太阳能电池 生产成本的降低和转化效率的提高。对于占主流地位的晶体硅太阳能电池，由于其正 表面电极占了表面积的20％，减少了太阳能电池的受光面积，从而减少了其转化效率。

光伏行业的相关技术人员为了提高太阳能电池的转化效率，在传统结构的基础上 做了大量的技术创新及改进。如专利号为200620152276.2的《单面电极太阳能电池》。 其结构包括太阳能电池表层、缓冲层、含至少一个P-N结的光吸收区、过渡层、P或N 型区的集电栅和电极。这是一种受光面可以得到充分利用的结构，同时，由于底部PN 结的集栅型排布，增加了PN结的有效长度，从而提高了薄膜太阳能电池的转化效率。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种单面电 极晶体硅太阳能电池及其制备制法。

技术方案：本发明公开了一种单面电极晶体硅太阳能电池，包括基片，所述基片 的一面为受光面，所述受光面包括表面织构化的钝化层和减反层，所述基片的另一面 为设有引出电极的背光面，所述背光面上设有PN结掺杂，在PN结掺杂处设有第一金 属导电极，所述背光面上PN结掺杂外的部分设有第二金属导电极；所述PN结掺杂为 梳状或者栅状，位于PN结掺杂区内的第一金属导电极形状与所述PN结掺杂区形状适 配。

本发明一个优选方案是晶体硅为N型结晶硅，因为N型晶体硅容易获得寿命较长 的少数载流子，更有利于形成高转化效率的太阳能电池。所述基片为N型基片，所述 背光面与第二金属导电极之间设置N+掺杂层；或者，所述基片为P型基片，所述背光 面与第二金属导电极之间设置P+掺杂层。

本发明中，所述基片厚度为40μm～200μm。基片选取常规用太阳能电池晶硅N型 或者P型，由于基片越薄，从太阳能电池受光面达到PN结位置的光损失越小，所以 在工艺允许条件下，选用较薄的基片为较优的方案。

本发明中，所述PN结掺杂宽度为0.01mm～5mm，深度为0.1μm～1μm。其中基片 掺杂宽度主要受印刷电极精度限制，可在0.01mm～5mm之间选择，掺杂深度主要受工 艺及时间限制，在0.1μm～1μm之间选择。

本发明中，所述第一金属导电极和第二金属导电极为银电极、铝电极、银铝电极 中的一种。

本发明还公开了一种制备所述的背光面引出电极的晶体硅太阳能电池的方法，包 括以下步骤：

将基片一面织构化，并镀钝化层、反射层作为受光面，另一面作为背光面；

在基片背光面进行PN结掺杂，掺杂深度为0.1μm～1μm；

在PN结掺杂区内丝印第一金属导电极，在PN结掺杂区以外丝印第二金属导电极， 作为引出电极，其中PN结掺杂区内的第一金属导电极面积小于PN结掺杂区面积；

对基片进行烧结形成铝背电场。

本发明上述方法中，所述第一金属导电极和第二金属导电极为银电极、铝电极、 银铝电极中的一种，或者其它符合要求的材料。

本发明还公开了一种制备所述的背光面引出电极的晶体硅太阳能电池的方法，包 括以下步骤：

准备N型基片或者P型基片，将基片一面织构化，并镀钝化层、反射层作为受光 面；

在N型基片背光面整体掺杂N+掺杂层，或者，在P型基片背光面整体掺杂P+掺 杂层；

在基片上丝印穿透所述N+掺杂层或者P+掺杂层的PN结掺杂区；在基片为N型 时，先在背光面进行N+掺杂层，然后再进行P型栅状掺杂，P型掺杂穿透N+层。在 基片为P型时，先在背光面进行P+掺杂，然后进行N型栅状掺杂，N型掺杂穿透P+ 层。

在PN结掺杂区内丝印第一金属导电极，在PN结掺杂区以外的N+掺杂层或者P+ 掺杂层上丝印第二金属导电极，作为引出电极，其中PN结掺杂区内的第一金属导电极 面积小于PN结掺杂区面积；

对基片进行烧结形成铝背电场。