本實(shí)用新型涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種IBC電池和組件、系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太陽能電池是一種將光能轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件，較低的生產(chǎn)成本和較高的能量轉(zhuǎn)化效率一直是太陽能電池工業(yè)追求的目標(biāo)。對于目前常規(guī)太陽能電池，其p+摻雜區(qū)域接觸電極和n+摻雜區(qū)域接觸電極分別位于電池片的正反兩面。電池的正面為受光面，正面金屬接觸電極的覆蓋必將導(dǎo)致一部分入射的太陽光被金屬電極所遮擋反射，造成一部分光學(xué)損失。普通晶硅太陽能電池的正面金屬電極的覆蓋面積在7％左右，減少金屬電極的正面覆蓋可以直接提高電池的能量轉(zhuǎn)化效率。

IBC電池，是一種將p+摻雜區(qū)域和n+摻雜區(qū)域均放置在電池背面(非受光面)的電池，該電池的受光面無任何金屬電極遮擋，從而有效增加了電池片的短路電流，使電池片的能量轉(zhuǎn)化效率得到提高。其背表面的金屬化一般采用絲網(wǎng)印刷法印刷線條狀的摻鋁銀漿和銀漿，這些漿料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后燒穿背表面鈍化層與p+和n+摻雜區(qū)域形成歐姆接觸。這種金屬化方法存在如下不足：金屬漿料和硅表面接觸區(qū)域?yàn)榫€條狀，在接觸區(qū)域有嚴(yán)重的復(fù)合，接觸面積越大，復(fù)合越大；在高溫?zé)Y(jié)過程中金屬漿料會(huì)對硅表面形成一定程度的破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種IBC電池和組件、系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用低溫工藝形成點(diǎn)狀接觸的鋁電極，同時(shí)p+鋁電極和n+鋁電極透過掩膜一次性沉積完成，簡化了制作工藝，克服了現(xiàn)有IBC電池的金屬化方法的不足。

本實(shí)用新型化提供了一種IBC電池，N型晶體硅基體的前表面從內(nèi)到外依次為n+摻雜前表面場和前表面鈍化減反膜；N型晶體硅基體的背表面從內(nèi)到外依次為交替排列的背表面n+摻雜區(qū)域和背表面p+摻雜區(qū)域、背表面鈍化層和背表面電極；所述背表面電極包括n+電極和p+電極；所述背表面鈍化層上設(shè)置有n+孔狀陣列和p+孔狀陣列，所述n+電極穿過所述n+孔狀陣列與背表面n+摻雜區(qū)域歐姆接觸，所述p+電極穿過所述p+孔狀陣列與背表面p+摻雜區(qū)域歐姆接觸；所述n+孔狀陣列的孔直徑與所述p+孔狀陣列的孔直徑之比為0.1-1。

其中，所述n+電極是n+鋁電極，所述p+電極是p+鋁電極；所述n+孔狀陣列的孔直徑小于所述p+孔狀陣列的孔直徑；所述n+摻雜區(qū)域的寬度小于所述p+摻雜區(qū)域的寬度。

其中，所述n+孔狀陣列的孔直徑為60～100um，所述p+孔狀陣列的孔直徑為140～300um。

其中，覆蓋在背表面鈍化層上的所述n+電極的寬度大于或者等于n+孔狀陣列中的孔直徑，所述p+電極的寬度大于或者等于所述p+孔狀陣列中的孔直徑；所述p+電極和所述n+電極的厚度均為2～5um。

本實(shí)用新型化提供了一種太陽能電池組件，包括由上至下依次設(shè)置的前層材料、封裝材料、太陽能電池、封裝材料、背層材料，所述太陽能電池是上述的一種IBC電池。

本實(shí)用新型化提供了一種太陽能電池系統(tǒng)，包括一個(gè)以上的太陽能電池組件，其特征在于：所述太陽能電池組件是上述的太陽能電池組件。

本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：

在金屬化過程中，用點(diǎn)狀接觸取代線條狀接觸，減少了金屬電極與摻雜硅界面處的高復(fù)合；使用低溫工藝形成鋁電極，不會(huì)給摻雜硅表面帶來破壞；鋁與摻雜硅之間有優(yōu)異的金屬半導(dǎo)體接觸；同時(shí)p+鋁電極和n+鋁電極透過掩膜一次性沉積完成，簡化了制作工藝，由此所制電池具有更高的開路電壓、填充因子和轉(zhuǎn)換效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的IBC電池的制備方法步驟一中使用的N型晶體硅基體的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的IBC電池的制備方法步驟一后的電池結(jié)構(gòu)截面示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的IBC電池的制備方法步驟三后的電池結(jié)構(gòu)截面示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的IBC電池的制備方法步驟三中開孔圖案示意圖。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的IBC電池的制備方法步驟三后的背表面俯視圖。

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的IBC電池的制備方法步驟三中沉積鋁電極使用的掩膜結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例以及附圖對本實(shí)用新型加以詳細(xì)說明，需要指出的是，所描述的實(shí)施例僅旨在便于對本實(shí)用新型的理解，而對其不起任何限定作用。

參見圖1至圖6所示，本實(shí)施例提供的一種IBC電池的金屬化方法，包括以下步驟：

(1)、使用激光器在N型晶體硅基體10的背表面鈍化層上開孔。N型晶體硅基體10的前表面從內(nèi)到外依次包括n+摻雜前表面場13、SiO_x介質(zhì)膜20和SiN_x介質(zhì)膜22背表面從內(nèi)到外依次包括交替排列的背表面p+摻雜區(qū)域11和背表面n+摻雜區(qū)域12、背表面AlO_x介質(zhì)膜21和SiN_x介質(zhì)膜23，所述AlO_x介質(zhì)膜21和SiN_x介質(zhì)膜23構(gòu)成背面鈍化層，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。開孔時(shí)不破壞背表面n+摻雜區(qū)域12和p+摻雜區(qū)域11，開孔的圖案可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況設(shè)定，例如可以是圓孔或者方孔，本步驟僅作出優(yōu)選的示例性說明。本實(shí)施例中，開孔圖案如圖4所示，其中p+摻雜區(qū)域11開孔圖案31為p+孔狀陣列，孔的直徑為140～300um，n+摻雜區(qū)域12的開孔圖案32為n+孔狀陣列，孔的直徑為60～100um；所述n+孔狀陣列的孔直徑與所述p+孔狀陣列的孔直徑之比為0.1-1。完成本步驟后的電池結(jié)構(gòu)如圖2所示。

(2)、在步驟(1)處理后的N型晶體硅基體10的背表面采用PVD(物理氣相沉積)法沉積鋁層。沉積鋁層時(shí)，在N型晶體硅基體10背表面和沉積源之間設(shè)置掩膜60。如圖6所示，掩膜60上設(shè)置p+開口601和n+開口602，p+開口601和背表面p+摻雜區(qū)域11相對應(yīng)，n+開口602和背表面n+摻雜區(qū)域12相對應(yīng)，p+開口601的寬度小于背表面p+摻雜區(qū)域11的寬度，n+開口602的寬度小于背表面n+摻雜區(qū)域12的寬度。沉積完成后，在背表面p+摻雜區(qū)域11上形成p+鋁電極401，在背表面n+摻雜區(qū)域12上形成n+鋁電極402。p+鋁電極401與n+鋁電極402之間電絕緣。鋁電極的厚度為2～5um，本實(shí)施例中，鋁電極的厚度指的是覆蓋在鈍化層上的鋁層厚度，不包括鈍化層的厚度。完成本步驟后的電池結(jié)構(gòu)如圖3所示，背表面示意圖如圖5所示。至此完成本實(shí)用新型IBC電池的金屬化制作。

本實(shí)施例提供的一種IBC電池的金屬化方法，在金屬化過程中，用點(diǎn)狀接觸取代線條狀接觸，減少了金屬電極與摻雜硅界面處的高復(fù)合；使用低溫工藝形成鋁電極，不會(huì)給摻雜硅表面帶來破壞；鋁與摻雜硅之間有優(yōu)異的金屬半導(dǎo)體接觸；p+鋁電極和n+鋁電極透過掩膜一次性沉積完成，簡化了制作工藝；由此所制電池具有更高的開路電壓、填充因子和轉(zhuǎn)換效率。

如圖3所示，本實(shí)施例還提供了一種IBC電池，包括N型晶體硅基體10，N型晶體硅基體10的前表面從內(nèi)到外依次為n+摻雜前表面場13和前表面鈍化減反膜，N型晶體硅基體10的背表面從內(nèi)到外依次為交替排列的背表面p+摻雜區(qū)域11和背表面n+摻雜區(qū)域12、背表面鈍化層和背表面電極，背表面電極包括p+電極和n+電極；所述背表面鈍化層上設(shè)置有p+孔狀陣列和n+孔狀陣列，所述p+電極穿過p+孔狀陣列與背表面p+摻雜區(qū)域歐姆接觸，所述n+電極穿過n+孔狀陣列與背表面n+摻雜區(qū)域歐姆接觸。p+電極是p+鋁電極401，n+電極是n+鋁電極402。

優(yōu)選地，如圖4所示，覆蓋在背表面鈍化層上的p+電極的厚度為2～5um；覆蓋在背表面鈍化層上的p+電極的寬度大于或者等于p+孔狀陣列中的孔直徑。覆蓋在背表面鈍化層上的n+電極的厚度為2～5um；覆蓋在背表面鈍化層上的n+電極的寬度大于或者等于n+孔狀陣列中的孔直徑。p+孔狀陣列的孔直徑為140～300um，n+孔狀陣列的孔直徑為60～100um。

本實(shí)施例還提供了一種太陽能電池組件，包括由上至下依次設(shè)置的前層材料、封裝材料、太陽能電池、封裝材料、背層材料，所述太陽能電池是上述的一種IBC電池。

本實(shí)施例還提供了一種太陽能電池系統(tǒng)，包括一個(gè)以上的太陽能電池組件，其特征在于：所述太陽能電池組件是上述的太陽能電池組件。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。