[发明专利]一种背接触太阳能电池片电极环绕交错结构及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电池制备领域，具体涉及一种背接触太阳能电池片电极环绕交错结构及制备方法。

背景技术

太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件，较低的生产成本和较高的能量转化效率一直是太阳能电池工业追求的目标。对于目前常规太阳能电池，其正电极接触电极和负电极接触电极分别位于电池片的正反两面。背接触太阳能电池是一种将正电极和负电极接触电极均放置在电池背面(非受光面)的电池，该电池的受光面无任何金属电极遮挡，从而有效增加了电池片的短路电流，使电池片的能量转化效率得到提高。

背接触(Interdigitated Back-contact)太阳能电池简称IBC电池。Sunpower公司首先实现了产业化，其特点是正面无栅状电极，正负极交叉排列在电池背后，它消除了正面遮光损失，实现了电池正面“零遮挡”，相当于增加了有效半导体面积；且组件装配成本降低，外观好；背面利用扩散法做成P+和N+交错间隔的交叉式接面，并通过氧化硅上开金属接触孔，实现电极与发射区或基区的接触。交叉排布的发射区与基区电极几乎覆盖了背表面的大部分，十分有利于电流的引出，但是该方法工艺复杂，排放的废弃物严重污染环境，且与目前工业化生产的主流金属化方法不相兼容，工艺风险高，因此对于低成本的产业化推广难度较大。

申请号为201310093132.9的中国专利公开了一种交错背接触IBC太阳能电池片电极结构，其电池片的背面设有指叉交错的正负栅线电极；正负栅线电极之间通过激光刻蚀或绝缘胶方式进行绝缘；背面所有正负栅线电极分别汇聚在条状或者块状正负接触电极上；正负接触电极通过导电焊带联接，使用绝缘胶膜对导电焊带和块状正负栅线电极之间进行隔离绝缘。其提高了大尺寸电池片的光电转换效率，实现交错背接触IBC电池片向6英寸或更大尺寸电池片的发展，但实际这种方式为Sunpower公司交叉式接面的应用，在电流收集和工艺风险上并没有得到很好的改进，且正负栅线电极之间绝缘效果不好。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种背接触太阳能电池片电极环绕交错结构及其制备方法。本发明在电池片正面设置减反射膜和制绒面，提高了光吸收效率，且对背接触太阳能电池背面金属化图形进行了设计，互相环绕且交错不接触的排布方式，达到了电池背面金属化的目的，提高了电流收集的效率，在一定程度上提高了光电转化率。同时沟槽排布的方式减小了工艺风险，利于生产推广。

为实现所述技术目的，本发明的技术方案是：一种背接触太阳能电池片电极环绕交错结构，包括：电池片、正电极线、负电极线；所述电池片背面包括N+极和P+极；

所述正电极线和负电极线分别环绕在所述电池片背面，且正电极线与负电极线相互交错，这种互相环绕交错的排布方式代替了普通的指叉交错排布，更加方便了电流的收集；

所述正电极线丝印于P+极上；所述负电极线丝印于N+极上；所述电池片背面刻蚀沟槽，P+极或N+极的一种位于沟槽内。沟槽的设计使得P+极或N+极以及正负电极线都彼此绝缘。

进一步，所述电池片从正面到背面依次包括：制绒面、前表面场、衬底、背表面场；所述背表面场包括由B掺杂形成的P+极，P扩散形成的N+极。

进一步，所述制绒面上覆盖减反射镀膜，增加光的吸收。

进一步，所述衬底为P型硼衬底或N型硅衬底的一种。

进一步，所述正电极线包括：正触点电极、正条状接触电极，正环线接触电极；所述正触点电极位于所述电池片外边缘一侧，且正触点电极引出正条状接触电极至电池片背部中心位置，所述正环线接触电极从正触点电极和正条状接触电极两侧引出。

所述负电极线包括：负触点电极，负条状接触电极，负环线接触电极；所述负触点电极位于所述电池片外边缘一侧，且负触点电极引出负条状接触电极至电池片背部中心位置，所述负环线接触电极从负触点电极和负条状接触电极两侧引出。

进一步，所述正环线接触电极设置至少四条；最外条正环线接触电极沿电池片外边环绕至所述负触点电极或负条状接触电极的一种，且每条正环线接触电极互相平行且向电池片背部中心位置缩进；

所述负环线接触电极设置至少四条；最外条负环线接触电极沿电池片外边环绕至所述正触点电极或正条状接触电极的一种，且每条负环线接触电极互相平行且向电池片背部中心位置缩进；

进一步，所述正环线接触电极和负环线接触电极交错设置，且外环线接触电极环绕正环线接触电极至所述正触点电极或正条状接触电极的一种。

进一步，所述正触点电极和负触点电极关于所述电池片中心轴对称。