全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，太陽(yáng)能光伏正在成為未來(lái)新能源的主流形式。隨著產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，目前光伏產(chǎn)業(yè)最大的挑戰(zhàn)是如何在提高太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)降低制造成本。作為高效太陽(yáng)電池的一種，全背極太陽(yáng)電池正面無(wú)柵狀電極，正負(fù)電極均在電池背面，有效地減少了正面遮光損失，提高了太陽(yáng)電池的效率。目前，天合光能和澳大利亞國(guó)立大學(xué)已聯(lián)開發(fā)了受光面積為4cm2、效率為24.4 %的全背極太陽(yáng)電池的世界紀(jì)錄。但全背極太陽(yáng)電池工藝復(fù)雜，離產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程仍有一段路。如何進(jìn)一步提高全背極太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率，并且降低制造成本成為了一個(gè)難題。
[0003]太陽(yáng)電池設(shè)計(jì)、優(yōu)化的重中之重是如何降低復(fù)合，包括硅表面復(fù)合、金屬接觸區(qū)域的復(fù)合以及硅體本身的復(fù)合。隨著氧化鋁、氮化硅、氧化硅等高品質(zhì)鈍化薄膜的應(yīng)用，全背極太陽(yáng)電池硅表面復(fù)合速率已經(jīng)可以降低到比較低的狀態(tài)。硅體本身的復(fù)合則可以通過(guò)選擇質(zhì)量好的硅片進(jìn)行彌補(bǔ)。因此進(jìn)一步提升電池效率就落在了如何降低硅體與金屬接觸區(qū)域的復(fù)合上。雖然局部開孔降低金屬接觸區(qū)域的面積成為一種手段，但并未根除開孔處的高復(fù)合，而且使工藝更加復(fù)雜，還容易導(dǎo)致串阻的上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)，它不僅能夠使硅體具有良好的表面鈍化效果，而且對(duì)載流子進(jìn)行選擇性傳輸，提高了全背極太陽(yáng)電池的效率。
[0005]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)，它包括:
[0006]電池襯底；
[0007]隧穿鈍化層，所述隧穿鈍化層設(shè)置在電池襯底的背面上；
[0008]多晶硅層，所述多晶硅層設(shè)置在隧穿鈍化層的下表面上，并且所述多晶硅層具有并列設(shè)置的N型重?fù)诫s多晶硅層和P型多晶硅層。
[0009]本實(shí)用新型進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:保證高短路電流的同時(shí)，減小金屬接觸區(qū)域的復(fù)合損失，增加開路電壓，保持高的填充因子，最終提升全背極太陽(yáng)電池的效率，全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)還包括電極層，電極層設(shè)置在多晶硅層的下表面上，并且所述電極層具有與N型重?fù)诫s多晶硅層接觸的負(fù)電極以及與P型多晶硅層接觸的正電極，并且相鄰的負(fù)電極和正電極之間設(shè)置有局部鈍化保護(hù)層，所述局部鈍化保護(hù)層覆蓋在N型重?fù)诫s多晶硅層和P型多晶硅層下層的金屬接觸部位之間。
[0010]進(jìn)一步，全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)還包括正面結(jié)構(gòu)，所述正面結(jié)構(gòu)包括由內(nèi)至外依次設(shè)置在電池襯底正面的前表面場(chǎng)、正面鈍化層和減反射層。
[0011]進(jìn)一步，所述減反射層為SiNx薄膜或Si02薄膜或SiNx/Si02疊層薄膜;和/或所述正面鈍化層為Al2O3薄膜或Al203/SiNx疊層薄膜;和/或所述前表面場(chǎng)為具有正面場(chǎng)效應(yīng)作用層。
[0012]進(jìn)一步，所述局部鈍化保護(hù)層為絕緣膠薄膜或SiNx薄膜或S12薄膜。
[0013]進(jìn)一步，所述隧穿鈍化層為S12薄膜或MoOx薄膜或Al2O3薄膜。
[OOM]進(jìn)一步，所述隧穿鈍化層的厚度小于2nm。
[0015]本實(shí)用新型還提供了一種全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)的制備方法，該方法在電池襯底背面制備的步驟如下:
[0016](a)將電池襯底的背面單面拋光；
[0017](b)在電池襯底的背面制備隧穿鈍化層；
[0018](C)在隧穿鈍化層的下表面制備多晶硅層；
[0019](d)將多晶硅層進(jìn)行硼擴(kuò)散處理，然后局部磷擴(kuò)散處理，形成并列設(shè)置的N型重?fù)诫s多晶娃層和P型多晶娃層；
[0020](e)去除步驟(d)中背面形成的硼硅玻璃和磷硅玻璃以及在電池襯底正面制備過(guò)程中形成的正面保護(hù)層；
[0021](f)鈍化處理；
[0022 ] (g)在多晶硅層的下表面制備電極層，使所述電極層具有與N型重?fù)诫s多晶硅層接觸的負(fù)電極以及與P型多晶硅層接觸的正電極；
[0023](h)在相鄰的負(fù)電極和正電極之間制備局部鈍化保護(hù)層，確保所述局部鈍化保護(hù)層覆蓋在N型重?fù)诫s多晶硅層和P型多晶硅層下層的金屬接觸部位之間。
[0024]本實(shí)用新型還提供了一種全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)的制備方法，該方法在電池襯底背面制備的步驟如下:
[0025](a)將電池襯底的背面單面拋光；
[0026](b)在電池襯底的背面制備隧穿鈍化層；
[0027](C)在隧穿鈍化層的下表面制備多晶硅層；
[0028](d)在多晶硅層內(nèi)局部硼離子注入，然后局部磷離子注入，形成并列設(shè)置的N型重?fù)诫s多晶硅層和P型多晶硅層；
[0029](e)退火處理，并去除步驟(d)中背面形成的背面氧化層以及電池襯底I正面制備過(guò)程中形成的正面保護(hù)層；
[0030](f)鈍化處理；
[0031](g)在多晶硅層的下表面制備電極層，使所述電極層具有與N型重?fù)诫s多晶硅層接觸的負(fù)電極以及與P型多晶硅層接觸的正電極；
[0032](h)在相鄰的負(fù)電極和正電極之間制備局部鈍化保護(hù)層，確保所述局部鈍化保護(hù)層覆蓋在N型重?fù)诫s多晶硅層和P型多晶硅層下層的金屬接觸部位之間。
[0033]本實(shí)用新型還提供了一種全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)的制備方法，該方法在在電池襯底背面制備的步驟如下:
[0034](a)將電池襯底的背面單面拋光；
[0035](b)在電池襯底的背面制備隧穿鈍化層；
[0036](C)在隧穿鈍化層的下表面制備非晶硅層，并高溫退火處理，形成多晶硅層；
[0037](d)將多晶硅層進(jìn)行局部硼擴(kuò)散處理，然后局部磷擴(kuò)散處理，形成并列設(shè)置的N型重慘雜多晶娃層和P型多晶娃層；
[0038](e)去除步驟(d)中背面形成的硼硅玻璃和磷硅玻璃以及在電池襯底正面制備過(guò)程中形成的正面保護(hù)層；
[0039](f)鈍化處理；
[0040 ] (g)在多晶硅層的下表面制備電極層，使所述電極層具有與N型重?fù)诫s多晶硅層接觸的負(fù)電極以及與P型多晶硅層接觸的正電極；
[0041](h)在相鄰的負(fù)電極和正電極之間制備局部鈍化保護(hù)層，確保所述局部鈍化保護(hù)層覆蓋在N型重?fù)诫s多晶硅層和P型多晶硅層下層的金屬接觸部位之間。
[0042]采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型具有以下的有益效果:
[0043](I)無(wú)需擴(kuò)散形成PN結(jié)，采用超薄的隧穿鈍化層及多晶硅層，多晶硅層內(nèi)包含寬帶隙的N型重?fù)诫s多晶硅層和P型多晶硅層，該結(jié)構(gòu)可以使硅體擁有良好的表面鈍化效果，形成載流子的選擇性傳輸層。
[0044](2)多晶硅層和電極直接形成大面積的接觸，避免了傳統(tǒng)太陽(yáng)電池在金屬接觸區(qū)域的復(fù)合，在保持填充因子的同時(shí)，減少了開路電壓的損失。
[0045](3)本實(shí)用新型涉及的全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝步驟相對(duì)于傳統(tǒng)的全背極太陽(yáng)電池大量減少，適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0046]圖1為本實(shí)用新型的全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0048]如圖1所示，一種全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)，它包括:
[0049]電池襯底I;
[0050]隧穿鈍化層2，所述隧穿鈍化層2設(shè)置在電池襯底I的背面上；
[0051]多晶硅層，所述多晶硅層設(shè)置在隧穿鈍化層2的下表面上，并且所述多晶硅層具有并列設(shè)置的N型重?fù)诫s多晶硅層31和P型多晶硅層32。
[0052]全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)還包括電極層，電極層設(shè)置在多晶硅層的下表面上，并且所述電極層具有與N型重?fù)诫s多晶硅層31接觸的負(fù)電極41以及與P型多晶硅層32接觸的正電極42，并且相鄰的負(fù)電極41和正電極42之間設(shè)置有局部鈍化保護(hù)層5，所述局部鈍化保護(hù)層5覆蓋在N型重?fù)诫s多晶硅層31和P型多晶硅層32下層的金屬接觸部位之間。
[0053]全背極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)還包括正面結(jié)構(gòu)，所述正面結(jié)構(gòu)包括由內(nèi)至外依次設(shè)置在電池襯底I正面的前表面場(chǎng)6、正面鈍化層7和減反射層8。
[0054]所述減反射層8為SiNx薄膜或S12薄膜或SiNx/Si02疊層薄膜，當(dāng)然也可以是其他具有減反射作用的薄膜;和/或所述正面鈍化層7為Al2O3薄膜或Al203/SiNx疊層薄膜，當(dāng)然也可以是其他具有表面鈍化作用的薄膜;和/或所述前表面場(chǎng)6為具有正面場(chǎng)效應(yīng)作用層。
[0055]所述局部鈍化保護(hù)層5為絕緣膠薄膜或SiNx薄膜