[实用新型]分布式局域硼掺杂的双面感光晶体硅太阳电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分布式局域硼掺杂的双面感光晶体硅太阳电池，属于太阳能电池制备技术领域。

背景技术

目前，晶体硅太阳电池局域铝背场是目前光伏行业的研究热点，被普遍认为是提高晶体硅电池转换效率的可大规模生产的技术。目前，常规的工艺是用AlO_x/SiN_x:H或者SiO₂/SiN_x:H叠层膜钝化背表面，以平行线的图案用激光或者化学腐蚀将背面膜打开，然后整面印刷铝浆。在高温过程中接触界面的铝与硅形成液态合金相，液态合金相在冷却过程中凝固，一部分硅原子在重结晶过程中被铝原子取代了在晶格中的位置，形成铝掺杂的局域背面场。

这种局域铝背场电池的局限在于：1、背面采用铝掺杂形成局部背场，掺杂浓度仅在1×10¹⁸cm^-3量级，且掺杂深度较浅，无法防止少数载流子穿越局部背场到达金属接触的复合；2、背面掺杂占总体面积较大，减少了钝化膜的面积，导致额外的表面复合。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种分布式局域硼掺杂的双面感光晶体硅太阳电池，它不仅降低了太阳能电池背面的少子在接触界面的复合速率，有利于电池开路电压和转换效率的提升，而且降低了开膜面积，进一步降低了表面的复合速率。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种分布式局域硼掺杂的双面感光晶体硅太阳电池，包括

一硅衬底，其具有一正面和一背面；

一N型掺杂区，其设在硅衬底的正面上；

一正面减反钝化膜，其设在N型掺杂区的上表面上；

一背面钝化膜，其设在硅衬底的背面上，并且其上开有多个去除通道，并且多个去除通道呈分布式短线阵列结构；

一正面电极层，其设在正面减反钝化膜上，并且与N型掺杂区接触，正面减反钝化膜上未被正面电极层覆盖的区域形成正面感光区域；

一背面电极层，其设在背面钝化膜上，并且背面钝化膜上未被背面电极层覆盖的区域形成背面感光区域；

一P型硼重掺杂层，其具有多个和去除通道对应的P型硼重掺杂区域，P型硼重掺杂区域呈分布式地设置，并且该P型硼重掺杂区域的上侧与硅衬底接触，下侧通过去除通道与背面电极层电性接触。

进一步提供了一种短线图形结构的具体尺寸，所述的去除通道的短线图形结构为：线宽为1～500μm，线长为0.1mm～100mm，在其宽度方向上，相邻的去除通道的线间距为0.1mm～10mm。

进一步为了使双面均能接收光线，从而增加背面收集光辐照的能力，提高本电池实际发电性能，所述的正面电极层包括呈交叉状态的正面主栅和正面细栅；所述的背面电极包括呈交叉状态的背面主栅和背面细栅，并且背面细栅与P型硼重掺杂层电性连接。

进一步提供了一种正面和背面感光区域的具体面积比例以满足收集光辐照的性能，所述的正面感光区域面积占正面总区域的90％～98％，所述的背面感光区域占背面总区域的30％～95％。

进一步，所述的P型硼重掺杂层的掺杂浓度为1×10¹⁷～2×10²⁰cm^-3，掺杂深度为0.1～15μm。

进一步，所述的背面电极层由银或铝或镍或锡制成。

进一步，所述的正面电极层由银或铝或铜或镍或锡制成。

本实用新型还提供了一种分布式局域硼掺杂的双面感光晶体硅太阳电池的制备方法，该电池包括硅衬底，在硅衬底正面设有N型掺杂区、N型掺杂区上设有正面减反钝化膜，硅衬底背面设有背面钝化膜，还包括以下步骤：

1)在背面钝化膜上以分布式短线的图案将背面钝化膜局部去除，露出硅衬底，形成多个去除通道；

2)然后局域印刷硼硅浆料以覆盖去除通道；

3)随后分别印刷背面电极层和正面电极层，并烘干；

4)然后进行高温烧结，去除通道内的硼硅浆料与硅衬底接触界面形成分布式的P型硼重掺杂区域，组成P型硼重掺杂层；并在高温烧结过程中，同时形成正面电极层和背面电极层，正面减反钝化膜上未被正面电极层覆盖的区域形成正面感光区域，背面钝化膜上未被背面电极层覆盖的区域形成背面感光区域。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的有益效果：

(1)采用硼掺杂代替铝掺杂，极大地提高了掺杂浓度和掺杂深度，降低了少子在接触界面的复合，有利于电池开路电压和效率的提升。