[实用新型]一种多晶掺镓背钝化太阳电池

说明书

本实用新型公开了一种多晶掺镓背钝化太阳电池，该太阳电池由正面至背面依次包括：正面电极、正面减反射膜/钝化膜、发射极、多晶掺镓硅基底、背面钝化膜和背面电极；所述的背面电极包括背面铝电极和背面银电极；所述的正面电极包括正面细栅线和正面连接电极，正面细栅线与正面连接电极垂直布置。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种多晶掺镓背钝化太阳电池。

背景技术

目前，随着化石能源的逐渐耗尽，太阳电池作为新的能源替代方案，使用越来越广泛。太阳电池是将太阳的光能转换为电能的装置。太阳电池利用光生伏特原理产生载流子，然后使用电极将载流子引出，从而利于将电能有效利用。

目前使用的p型太阳电池基底，一般为掺杂有硼元素的硅片。但是采用掺杂有硼元素的多晶硅作为基底的太阳电池一起电池效率在太阳光照下会发生一定的衰减。这种衰减称之为光衰(LID)。目前光伏产业中的掺硼多晶硅片制成的背钝化太阳电池的效率衰减在3～10％之间。这种电池的光致衰减产生的本质原因和掺杂基底中的代替位硼原子和多晶硅中间隙态的氧原子在光注入的情况下会形成硼氧复合体。而硼氧复合体是深能级复合中心，这样会降低少数载流子的寿命，从而降低少数载流子的扩散长度，导致太阳电池的效率降低。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种多晶掺镓背钝化太阳电池，可以解决上述问题，降低由于硼氧复合体造成的光致衰减。

本实用新型的技术解决方案是：

一种多晶掺镓背钝化太阳电池，由正面至背面依次包括：正面电极、正面减反射膜/钝化膜、发射极、多晶掺镓硅基底、背面钝化膜和背面电极；所述的背面电极包括背面铝电极和背面银电极；所述的正面电极包括正面细栅线和正面连接电极，正面细栅线与正面连接电极垂直布置。

所述的正面电极是由导电材料通过烧结局部或全部穿透正面减反射膜/钝化膜或通过在正面减反射膜/钝化膜上的局部开膜区域与发射极形成直接接触。

所述的背面铝电极设置在多晶掺镓硅基底的背面，背面银电极设置在背面铝电极上；背面钝化膜开设有局部开膜区域，背面铝电极通过局部开膜区域与多晶掺镓硅基底的背面形成接触。

所述的背面铝电极和多晶掺镓硅基底之间包含一层掺杂成分为铝的硅基空穴掺杂层，空穴掺杂层的厚度为1～15um。

所述的空穴掺杂层和背面铝电极之间还包括一层铝硅合金层，铝硅合金层厚度为1～5um。

所述的正面减反射膜/钝化膜为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝和碳化硅薄膜中的一种或多种叠层构成；正面减反射膜/钝化膜的折射率为1.5～2.5，厚度50～100nm。

相对于现有技术，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型包括掺杂有镓元素的多晶硅半导体基底，以及在其上的发射极和背表面场，置于发射极表面的钝化及减反射介质膜和置于基底背表面的钝化介质膜，置于介质膜表面的导电材料组成的正面电极和背面电极，置于太阳电池正面的导电材料经过高温烧结局部穿透介质膜材料或通过在介质膜上的局部开膜区域和发射极形成直接接触，置于太阳电池背面的背面电极通过在介质膜上的局部开膜区域和半导体形成直接接触。采用多晶掺镓硅作为太阳电池的基底材料，制备了多晶掺镓背钝化太阳电池，掺镓能够减少掺杂基底中的代替位硼原子和多晶硅中间隙态的氧原子在光注入的情况下会形成硼氧复合体，这样会增加少数载流子的寿命，从而增加少数载流子的扩散长度，导致太阳电池的效率增加，并且保证电池的长期可靠性。该电池结构可以降低或基本抑制多晶硅太阳电池的光衰，能将多晶硅背钝化太阳电池的光衰控制在3％以内。

进一步，在硅基底中也可以有一定量的硼元素，在此情况下也会对光衰有一定抑制效果，但抑制效果会略差于仅掺镓的硅片。