[实用新型]一种钝化接触太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种钝化接触太阳能电池

背景技术

晶硅太阳能电池的表面钝化一直是设计和优化的重中之重。从早期的仅有背电场钝化，到正面氮化硅钝化，再到背面引入诸如氧化硅、氧化铝、氮化硅等介质层的钝化局部开孔接触的PERC/PERL设计。虽然这一结构暂时缓解了背面钝化的问题，但并未根除背面钝化的问题，开孔处的高复合速率依然存在，而且使工艺进一步复杂。PERC以及PERL结构的电池虽然已经拥有相对完善的表面钝化结构，不过将背面的接触范围限制在开孔区域，除了增加了工艺的复杂度外，开孔的过程采用不同的工艺还会对周围的硅材料造成不同程度的损伤，这也额外地增加了金属接触区域的复合。由于开孔限制了载流子的传输路径，使之偏离垂直于接触面的最短路径并拥堵在开口处，增大了填充因子的损失。近几年来，一种既能实现整面钝化，且无需开孔接触的技术成为机构研究的热点，这就是钝化接触(Passivated Contact)技术。

N型背结电池，是在N型衬底硅片下，前表面形成n+掺杂区域，背表面形成p+发射极，前接触电池的受光面(前表面)存在一个n+/n结(前表面场)。但是,它的掺杂浓度和结深无法形成很好的欧姆接触，导致串联电阻增加影响最终的填充因子和转化效率。如何让前表面场可以有效抑制光生载流子在前表面的复合，使得更多的光生载流子到达背面的发射极，是目前背结电池电池转换效率提升的一个巨大挑战。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种局部钝化接触的背结太阳能电池。

本实用新型的提提供的一种局部钝化接触的背结太阳能电池，其技术方案为：

一种钝化接触太阳能电池，包括N型晶体硅基体，其特征在于：所述N型晶体硅基体的前表面从内到外依次为隧穿氧化层、本征多晶硅层、局部掺杂的n+多晶硅区域、钝化减反膜和n+金属电极，所述n+金属电极设置在所述局部掺杂的n+多晶硅区域上；所述N型晶体硅基体的背表面从内到外依次为p+掺杂区域、钝化膜和p+金属电极，所述p+金属电极设置在所述p+掺杂区域上。

本实用新型提供的一种钝化接触太阳能电池，还包括如下附属技术方案：

其中，所述隧穿氧化层为SiO₂，其厚度为1-3nm。

其中，所述前表面的钝化减反膜为SiN_x介质膜，其厚度为60-80nm；所述背表面的钝化膜为SiO₂、SiNx或Al₂O₃介质膜中一种或多种。

其中，p+金属电极包括背面主栅和背面副栅，背面主栅和背面副栅构成H型栅线；n+金属电极包括正面主栅和正面副栅，正面主栅和正面副栅构成H型栅线。

其中，背面主栅宽0.5-3mm，等间距设置3-6根，背面副栅宽20-60um；正面主栅宽0.5-3mm，等间距设置3-6根，正面副栅宽20-60um。

其中，所述n+金属电极为银合金电极，所述p+金属电极为银铝电极。

其中，所述N型晶体硅基体的电阻率为0.5～15Ω·cm，N型晶体硅基体的厚度为50～300μm。

本实用新型的实施包括以下技术效果：

本实用新型提供的一种钝化接触太阳能电池，通过将N型晶体硅基体前表面采用局部的n+掺杂多晶硅钝化层，相对于整面n+多晶硅层覆盖的背结电池，不仅可以减少多晶硅层对入射光的无效吸收，从而提升电池的短路电流，并且可以实现前表面的钝化接触，大大降低了电池前表面的复合速率，提升了开路电压和短路电流。采用本实用新型掺杂处理方式制备的背结太阳能电池在完成前后表面的钝化膜覆盖后其隐开路电压(Implied Voc)可达700mV以上，暗饱和电流密度J₀<20fA cm^-2，印刷电极制成背结接触电池后，其短波段的内量子效率达98％以上。

附图说明

图1为本实用新型实施例中钝化接触太阳能电池的制备方法步骤一后的电池结构截面示意图。

图2为本实用新型实施例中钝化接触太阳能电池的制备方法步骤二后的电池结构截面示意图。

图3为本实用新型实施例中钝化接触太阳能电池的制备方法步骤三后的电池结构截面示意图。

图4为本实用新型实施例中钝化接触太阳能电池的制备方法步骤四后的电池结构截面示意图。

图5为本实用新型实施例中钝化接触太阳能电池的制备方法步骤五后的电池结构截面示意图。