[发明专利]具有无发射极区的太阳能电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是一种具有无发射极区的太阳能电池及其制备方法。

背景技术

目前，常规太阳电池前表面p-n结掺杂区域(n++)覆盖整个表面，选择性发射极（SE）太阳电池采用栅线下重掺杂(n++)，其余面积轻掺杂(n+)的方式。由于俄歇复合特点，n+和n++区域的载流子复合会比硅片体内大，从而形成较大的发射极反向饱和电流。降低发射极的反向饱和电流（Reverse Saturation Current）是提高太阳电池短波响应的有效途径。目前，不管是SE太阳电池，还是传统太阳电池，前表面主栅下的区域仍为重掺杂，该区域面积占总面积的比例约为3%-4%。而主栅主要起到汇流细栅的作用。若主栅下的区域没有发射极，可以进一步降低整片太阳电池发射极的反向饱和电流。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有无发射极区的太阳能电池及其制备方法，进一步降低电池的发射极反向饱和电流，以提高开路电压和短路电流。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有无发射极区的太阳能电池，包括硅基体，在硅基体受光面上具有栅线，栅线分为细栅和汇集细栅电流的主栅，在硅基体的受光面上具有发射极区和无发射极区，无发射极区位于主栅覆盖区域内，主栅和无发射极区的硅基体通过介质膜隔离，细栅与无发射极区的硅基体不接触。

硅基体受光面的无发射极区外的其他区域均为具有发射极的发射极区。

发射极区的发射极为均匀发射极或选择性发射极。

主栅的边缘和无发射极区边缘的距离为0.1mm~2mm。

介质膜为SiO₂、SiN_x:H、Al₂O₃、AlO_x中的其中一种，或者其中几种的叠层膜。

该具有无发射极区的太阳能电池的制备方法为：在热扩散或者离子注入掺杂工艺中，通过扩散掩模或离子注入挡板覆盖主栅下的无发射极区，在无发射极区外的其他区域形成均匀发射极或选择性发射极,然后在硅基体的受光面镀介质膜，在介质膜上制作主栅和细栅。

为实现主栅和硅基体之间隔离，细栅与硅基体的发射极欧姆接触，在介质膜上制作主栅和细栅的其中一种具体工艺为：在介质膜上制作主栅和细栅的具体工艺为：先印刷细栅，通过高温烧结，与硅基体的发射极形成欧姆接触，然后印刷低温烘烤的电极浆料，通过低温烘烤，形成主栅。

为实现主栅和硅基体之间隔离，细栅与硅基体的发射极欧姆接触，在介质膜上制作主栅和细栅的另一种具体工艺为：在介质膜上制作主栅和细栅的具体工艺为：先印刷细栅，通过高温烧结，与硅基体的发射极形成欧姆接触，然后在主栅区域采用先蒸镀再电镀增厚的方式制作主栅。

为优化工艺效能，进一步限定，背面电极通过印刷的方式印刷至硅基体的背光面上，与印刷的细栅一同高温烧结，与硅基体形成欧姆接触。

本发明的有益效果是：现有的SE电池和传统电池前表面主栅面积占总面积的比例均为3%-4%，而主栅主要起到汇流细栅作用。本发明将主栅下的区域设为无发射极，可以进一步降低电池的发射极反向饱和电流，提高了电池开路电压和短路电流。

同时本发明的主栅下的区域具有介质膜，增强了前表面钝化效果，提高前表面的载流子有效少子寿命，也可提高电池开路电压和短路电流。

附图说明

图1是本发明的具有均匀发射极的太阳能电池的受光面的结构示意图；

图2是本发明的具有均匀发射极的太阳能电池的剖面结构示意图；

图3是本发明的具有选择性发射极的太阳能电池的受光面的结构示意图；

图4是本发明的具有选择性发射极的太阳能电池的剖面结构示意图；

图中，1.轻掺杂层，2.细栅，3.无发射极区，4.主栅，5.介质膜，6.重掺杂层。

具体实施方式

实施例一：