[发明专利]一种背结太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明提供一种背结太阳能电池及其制备方法，背结太阳能电池包括P型硅基体，硅基体的正面形成有第III族元素掺杂的局部前表面场，正面由内至外设有正面钝化层、钝化减反层，正面设有正面电极，背面由内至外设有隧穿氧化层、第V族元素掺杂的掺杂硅层、背面钝化层，背面设有背面电极。制备方法包括：在P型硅基体背面形成隧穿氧化层，在隧穿氧化层上形成用V族元素掺杂的掺杂硅层，形成正面钝化层、钝化减反层与背面钝化层，在背面印银栅线，钝化减反层印金属栅线并烧结。上述方法能得到背结太阳能电池，降低金属半导体接触区的少子复合，避免硼掺杂或开槽，避免高温损伤硅基体，金属栅线上叠加银线降低栅线电阻。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种背结太阳能电池及其制备方法。

背景技术

人类的生存与发展离不开能源，太阳能是最具优点的可再生、量大、清洁能源之一。晶体硅太阳能电池是一类把光能直接转化为电能的半导体器件，高效的光电转化率和较低的使用成本是人类对晶体硅太阳能电池的渴求。现阶段，限制晶硅太阳能电池光电转化效率的重要因素之一是器件中少数载流子的复合，电池内少数载流子的复合湮灭会造成器件电压和电流的损失，最终降低电池的光电转换效率。旨在降低背表面少数载流子复合的PERC(Passivated Emitterand Rear Cell)电池结构，是现今硅基太阳能电池技术发展的主流方向。对于PERC电池技术而言，背表面氧化铝薄膜配合局部开孔处铝背场的协同钝化使其对长波光线的响应十分优秀，其光电转换效率可达22％以上。此时，电池片受光面金属电极与硅片接触处严重的少子复合就成为限制电池效率进一步提高的瓶颈，因此，设法降低甚至消除受光面金属与半导体硅片接触的面积是PERC太阳能电池设计和优化的方向之一。

PERC电池正面采用钝化接触是降低正面金属-半导体复合速率的有效手段之一。隧穿钝化接触P型晶体硅太阳能电池概念也随之而来。隧穿钝化接触P型晶体硅电池的结构包括P型晶体硅基体，电池受光面(正面)由内而外依次为P-N结、超薄隧穿氧化层、掺杂硅层、减反射钝化介质层和导电金属电极。这种晶硅电池正面导电浆料和掺杂硅层进行接触。由于隧穿氧化层/掺杂硅层这种叠层设计的能带结构可以使得多数载流子传输到掺杂硅层而少数载流子基本被隧穿氧化层所阻挡，因此在金属电极和掺杂硅层接触时基本没有金属-半导体复合的损失，大幅提高了太阳能电池的电压，这种P型钝化接触电池的缺点是掺杂硅层对于入射光的吸收影响比较严重，产生的电子-空穴对在掺杂硅层大量复合，影响了太阳能电池的电流收集。并且，在形成背表面场时，会涉及到高温或者激光开槽的步骤，会影响太阳能电池的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种背结太阳能电池。

本发明还提供一种背结太阳能电池的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的背结太阳能电池，包括硅基体，所述硅基体为P型硅基体，其中，所述硅基体的正面形成有第III族元素掺杂的局部前表面场，所述硅基体的正面由内至外依次设有正面钝化层、钝化减反层，所述硅基体的正面设有与所述局部前表面场连接的正面电极，所述硅基体的背面由内至外依次设有隧穿氧化层、第V族元素掺杂的掺杂硅层与背面钝化层，所述硅基体的背面设有与所述掺杂硅层连接的背面电极。

进一步地，所述局部前表面场包括多个且多个所述局部前表面场间隔开平行分布。

进一步地，所述局部前表面场为铝掺杂的局部前表面场，所述正面电极形成为铝金属栅线。

进一步地，所述铝金属栅线上还设有银金属栅线。

进一步地，所述局部前表面场与所述正面电极分别形成为长条状。

进一步地，所述背面电极形成为银金属栅线。