[发明专利]金属绕穿型背接触太阳电池、制备方法及其组件

说明书

技术领域

本发明属于光伏技术领域，具体涉及金属绕穿型(Metal Wrap Through，MWT)背接触太阳电池、制备方法及其组件。

背景技术

由于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，目前世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮，太阳能利用技术得到了快速的发展，其中利用半导体的光生伏特效应将太阳能转变为电能的利用越来越广泛。而太阳电池就是其中最为普遍的被用来将太阳能转换为电能的器件。在实际应用中，一般是以由多个太阳电池串联(以互连条焊接串联连接)而成的电池组件作为基本的应用单元。

通常地，太阳电池包括pn结，在其电池衬底(如晶体硅)因太阳照射所产生的内部光生电流需要通过电池的电极进行收集并将其汇集引出。太阳电池包括正面以及背面，其中电池工作时被太阳光所照射的一面定义为太阳电池的正面，与该正面相反的一面定义为背面。常规地，在其正面形成用于收集电流的副栅线(或次栅线)以及用于汇集副栅线上电流的主栅电极；在其背面上形成背面电极以引出电流。

随着太阳电池发展，近年来提出了将电池正面的主栅电极置于电池衬底背面的背接触型太阳电池。相比于常规太阳电池，背接触型的太阳电池至少具有以下优点：第一是，背接触型的太阳电池因消除了正面主栅电极对太阳光的照射遮蔽损耗(遮光面积减小)而具有更高的转换效率；第二是，将主栅电极和背面电极都形成于同一表面上(背面上)，因此多个电池之间更容易装备成电池组件，制作成本更低；第三是，主栅电极置于背面使电池具有更均匀的外观，所制备形成的电池组件相对更美观(美观对于一些应用是重要的，例如光伏建筑一体化应用)。

其中，金属绕穿型是背接触太阳电池中的一种，这种电池中，电池衬底中形成多个通孔，通过通孔将正面的副栅线与设置在电池背面的主栅电极电连接。美国专利号为US6,384,317B1的、题为“太阳电池及其制备方法(Solar Cell and Process of Manufacturing the Same)”的专利中具体公开了一种金属绕穿型的背接触太阳电池。

图1所示为现有技术的金属绕穿型背接触太阳电池的结构示意图。该电池被以上所提及的专利公开。如图1所示，10为形成于电池衬底正面的副栅线，主栅电极9形成于电池衬底背面，副栅线和主栅电极通过通孔电连接，背面电极6也形成于电池衬底背面。背面电极6用于引出电池衬底的第一半导体类型区域7所产生的电流，副栅线和主栅电极9用于引出电池衬底的第二半导体类型区域8所产生的电流。为避免背面电极6与第一半导体类型区域7形成欧姆接触后造成电池正负极短路，通常在形成第二半导体类型区域8时在背面预留第一半导体类型区域7的外露区域，以在其中构图形成背面电极。这样在扩散掺杂形成第二半导体类型区域8时，需要额外的掩膜版光刻构图，并在扩散后再将掩膜去除，工艺过程复杂。从而不利于减少太阳电池的成本。另外，在专利US6,384,317B1公开的实施例中，如图2和图3所示，在副栅线与主栅电极相电连接处，均通过单个通孔3进行连接，如此在使用丝网印刷工艺在通孔中印刷导电浆料时，比较容易出现浆料不能完全填满通孔导致位于背面的主栅电极和设置于电池正面的副栅线不能形成有效电连接且使串联电阻变大。

故针对现有技术的缺陷，需要研发一种制作成本低、工艺简单、接触良好的金属绕穿型背接触太阳电池。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，降低背接触太阳电池的制备成本，简化背接触太阳电池的工艺流程以及提高副栅线和设置于电池背面的主栅电极之间的连接可靠性。

为解决以上技术问题，按照本发明的一个方面，提供一种金属绕穿型背接触太阳电池，其包括：

电池衬底之中的第一导电类型区域和设置在所述第一导电类型区域之上的第二导电类型区域；

形成于所述电池衬底的正面的、与所述第二导电类型区域电性连接的副栅线；

穿过所述电池衬底的通孔；

基于所述通孔与所述副栅线连接的、构图形成于所述电池衬底的背面的主栅电极；

构图形成于所述电池衬底的背面的、与所述第一导电类型区域电性连接的第二电极；以及

用于隔离所述主栅电极和所述第二电极的第一隔离槽；

其中，所述第二电极还用于对其所接触的所述第二导电类型区域自对准补偿掺杂，所述第一导电类型区域所产生的电流通过被自对准补偿掺杂的第二导电类型区域输出至所述第二电极。

在本发明的太阳电池的一个实施方案中，所述第一隔离槽通过准湿法刻蚀构图形成、或者通过激光构图形成。